L'eVscope d'Unistellar, une révolution pour l'astronomie amateur. © Unistellar
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L'eVscope d'Unistellar, une révolution pour les astronomes amateurs

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Le télescope de la société Unistellar est destiné à démocratiser l'accès au ciel profond pour les amateurs d'astronomie tout en faisant de la science citoyenne à grande échelle. L'eVscope est maintenant disponible et il met galaxies, supernovae et exoplanètes à la portée de tous.

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[EN VIDÉO] Voyage au cœur de la nébuleuse de la Lyre  Cette vidéo combine des images de la Voie lactée prises dans le cadre du Digitized Sky Survey 2, par Hubble et le Large Binocular Telescope Observatory (LBTO). On y découvre une des nébuleuses les mieux connues et les plus facilement observables. C’est parti pour un voyage en direction de la nébuleuse de la Lyre. 

Il y a presque trois ans, Futura vous avait présenté le projet d'une start-up française appelée Unistellar qui s'était lancée dans le développement d'un prototype d'un nouveau télescope, à destination du grand public, l'eVscope (Enhanced Vision Telescope). À cette occasion, nous avions fait une interview, qu'il convient de relire dans le précédent article ci-dessous, de l'un des membres d'Unistellar, l'astronome français Franck Marchis, membre de l'Institut Seti, grand spécialiste de Io et des astéroïdes, et également très impliqué dans l’imagerie directe d’exoplanètes comme Bêta Pictoris b avec l'instrument Gemini Planet Imager.

Non seulement l'eVscope est désormais commercialisé, plus de 3.000 personnes l'ont déjà acheté et des témoignages de leur satisfaction sont déjà disponibles parmi les quelques centaines qui l'ont déjà reçu aux États-Unis, au Canada mais aussi en Europe, mais les preuves ont été données qu'un réseau mondial de cet instrument révolutionnaire permet de faire de la science citoyenne participative.

Une vidéo de présentation du télescope. Des explications sont données par trois des membres d'Unistellar : Franck Marchis (directeur scientifique et astronome professionnel à l’Institut Seti), Arnaud Malvache (président et directeur technique) et Laurent Marfisi (directeur général). On voit qu’il a même le soutien de Jill Tarter, figure de proue du programme Seti, bien connue des astrophysiciens pour avoir inventé le terme brown dwarf (« naine brune »), servant à désigner les étoiles de masse insuffisante pour entretenir une fusion d'hydrogène ; cette femme est aussi indirectement célèbre auprès du grand public puisqu’elle a servi d’inspiration au personnage d’Ellie Arroway, dans le célèbre roman Contact, de Carl Sagan, personnage interprété au cinéma par Jodie Foster dans le film éponyme. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Unistellar

Concernant les astéroïdes, l'eVscope permet d'aider à repérer des géocroiseurs potentiellement dangereux pour la Terre (comme 1999 KW4) mais on sait que son réseau sera utile pour la mission Lucy de la Nasa, la première à destination des astéroïdes troyens de Jupiter.

L'eVscope a aussi été utilisé, via la méthode des occultations, pour aider à étudier l'atmosphère de Pluton et il a été montré que l'on pouvait avec lui détecter des transits d'exoplanètes. Ce fut le cas avec deux Jupiters chaudes, la fameuse Osiris détectée en 2005 par Alfred Vidal-Madjar et son équipe et connue sous le nom de HD 209458b, une géante gazeuse à 160 années-lumière de notre Système solaire, et WASP-43b à 280 années-lumière.

Ces prouesses prennent tout leur relief lorsqu'on se souvient que l'eVscope ne nécessite nullement de vouloir devenir un astronome amateur (pas même de connaître les constellations), ce qui est bien plus difficile qu'on peut naïvement le croire. Car, bien plus que d'y consacrer une petite somme d'argent, voire très conséquente, il faut du temps, de la patience et atteindre une certaine expertise technique pour obtenir les merveilleuses images de galaxies et de nébuleuses du ciel profond qui font rêver. Plusieurs vocations naissantes d'astronomes amateurs se sont ainsi brisées face au mur de la réalité.

La nébuleuse de la Tarentule dans le Grand Nuage de Magellan vue dans l'eVscope. Elle se situe à 160.000 années-lumière de la Voie lactée. © 2017-2020 - Unistellar, tous droits réservés

Rien de tel avec l'eVscope utilisable partout sur Terre ou presque. Pesant environ 9 kg, il tient dans un sac à dos de randonnée de taille moyenne et peut donc être mis en place rapidement dans bien des endroits. Son instrumentation et la technique de traitement de l'image automatique qu'il utilise font qu'il peut former en quelques secondes, à quelques dizaines de secondes, des images colorées et détaillées qui nécessiteraient un bien plus gros instrument, des heures d'accumulation de la lumière émise par des objets faiblement lumineux, parfois à des millions d'années-lumière et d'autres heures de traitement d'images sur ordinateur pour un astronome amateur classique expérimenté. Des résultats déjà étonnants peuvent être obtenus même en condition de pollution lumineuse en ville (on peut ainsi voir une image de la fameuse galaxie du Sombrero de la ville de San Francisco et même Pluton !) et avec un ciel pas totalement clément.

M51, aussi connue comme la galaxie du Tourbillon est un couple de galaxies dans la constellation des Chiens de chasse, composé d'une galaxie spirale dont le diamètre est estimé à 100.000 années-lumière et d'une petite galaxie irrégulière. © 2017-2020 - Unistellar, tous droits réservés

Pour faire des observations il vous suffit donc de monter le télescope sur son trépied, d'utiliser une application sur votre smartphone pour indiquer ce que vous voulez voir et, aidé du GPS de votre smartphone l'eVscope va également faire de la reconnaissance automatique de champ à partir d'une base de coordonnées de 5 millions d'étoiles. Il se pointera directement vers l'objet de votre désir comme l'un des fameux 110 objets de Messier connus tels la Galaxie d'Andromède (M31), le reste de la supernova de la nébuleuse du Crabe (M1), la nébuleuse de l'Haltère (M27), la galaxie du Tourbillon (M51) ou l'amas ouvert des Pléiades (M45) ainsi que 4.000 objets du catalogue NGC. L'application peut aussi vous permettre d'identifier et de mieux connaître un objet que vous observez dans l'oculaire de l'eVscope et également de garder en mémoire les images que l'eVscope a obtenues. Aucun problème pour les stocker ensuite sur un ordinateur ou les utiliser sur les réseaux sociaux.

« Les objets du ciel profond ne sont plus seulement dans des beaux magazines ou des ouvrages, ils sont là, à portée d'oculaire et de smartphone : ce sont nos images ! Du coup, cela donne envie d'en savoir plus à leur sujet ». Patrice Huet, directeur scientifique de la Cité du Volcan Volcano Museum, Ile de la Réunion. © 2017-2020 - Unistellar, tous droits réservés
« L'eVscope d'Unistellar est mon 8e télescope, et c'est un bijou de technologie. Je peux aligner le télescope en moins de 30 secondes même avec un ciel où l'on aperçoit seulement quelques étoiles en raison de la forte pollution lumineuse ». Alain Vezina, président de la Société d'astronomie du Planétarium de Montréal, Canada. © 2017-2020 - Unistellar, tous droits réservés

La révolution de l'eVscope est en marche et à cette occasion Futura a de nouveau posé quelques questions à Franck Marchis.

Futura-Sciences : Unistellar et son eVscope, en partenariat avec l'Institut Seti, permettent de faire de la science participative au niveau mondial avec l'aide des membres du village global, ce qui illustre d'une nouvelle façon les prédictions d'un Arthur Clarke avec Internet ou les idées sur la noosphère du géochimiste Vladimir Vernadsky et surtout du géologue et paléontologue Pierre Teilhard de Chardin. Mais ce n'est ni la seule ni la première dimension de cet instrument et du réseau d'observateurs planétaire qui se construit actuellement sous nos yeux avec lui.

Franck Marchis : Absolument, bien que l'instrument lui-même soit connecté à la toile mondiale et qu'il permet des collaborations et des partages d'images sur les réseaux sociaux, il permet aussi d'en sortir. On peut se retrouver en famille et avec un groupe d'amis sous le ciel étoilé pour faire des observations des objets du ciel profond, comme des supernovae dans des galaxies. L'eVscope permet donc de se reconnecter à ce ciel et de démocratiser encore plus l'accès à l'astronomie dans le monde. Ainsi, en 2018 un eVscope a été temporairement mis à la disposition d'enfants dans une des communautés africaines éloignées, proche du lac Turkana, au Kenya, en prélude à un projet à long terme de trois organisations voulant apporter les merveilles de l'astronomie en Afrique.

Il ne faut aucune compétence particulière pour utiliser l'eVscope, même des personnes à mobilité réduite peuvent utiliser ce télescope et des astronomes amateurs devenus un peu trop âgés pour passer de longues heures de travail de nuit et utiliser un instrument de grande taille peuvent renouer avec leur passion.

Futura : Tout le monde peut vraiment avoir l'opportunité d'observer une supernova avec l'eVscope ?

Franck Marchis : C'était le cas tout dernièrement. Une supernova de type Ia, du genre de celles utilisées pour découvrir l'expansion accélérée du cosmos observable et étudier la nature de l'énergie noire avait été observée et signalée le 12 janvier 2020 par l'astronome amateur expérimenté Koichi Itagaki. Elle se trouvait dans la galaxie elliptique NGC 4636 dans la constellation de la Vierge à environ 55 millions d'années-lumière de la Voie lactée. Il suffisait d'utiliser le menu « Explorer » et rechercher « NGC 4636 », puis de cliquer sur « Aller » dans l'application sur smartphone pour l'observer comme l'ont fait des membres d'Unistellar depuis la ville de Marseille, comme je l'expliquais sur mon blog de Cosmic Diary.

Futura : Il est également possible d'observer des transits d'exoplanètes ?

Franck Marchis : Oui, avec des Jupiters chaudes et même plus que cela si l'on dispose d'observations faites avec des milliers d'eVscope. En les combinant, on peut avoir des mesures plus précises concernant les orbites de ces exoplanètes et mettre en évidence via la méthode des variations de temps de transit, ou TTV (transit timing variations, en anglais) l'existence d'autres exoplanètes exerçant des perturbations gravitationnelles. Il pourrait même être envisageable de détecter un jour des anneaux, des exolunes, voire des technosignatures d'anneaux artificielles, par exemple des exoceintures de Clarke autour de certaines exoplanètes (incidemment, un réseau d'eVscope en plus d'être à l'affût d'événements astronomiques transitoires serait déjà capable de faire de l'Optical Seti, c'est-à-dire de tenter de détecter des impulsions laser utilisées par des civilisations E.T. avancées). La meilleure détermination de ces orbites peut aider au succès des missions TESS et Plato qui, à leur tour, vont fournir des cibles pour l'analyse de la composition d'atmosphère d'exoplanètes à l'aide de mission comme celle du JWST ou d'Ariel.

Futura : Parmi les campagnes d'observations de type science participative, avec l'eVscope vous avez montré que l'on pouvait contribuer à l'étude des astéroïdes en faisant des mesures d'occultations.

Franck Marchis : Tout à fait. Loin de la Terre, il est très difficile de déterminer la taille et la forme d'un astéroïde en l'observant directement dans un télescope. Par contre, comme il est possible de déterminer son orbite, en mesurant la durée d'une occultation d'une étoile qui produit en quelque sorte son ombre sur Terre, on peut estimer sa taille et on peut même détecter une lune ou un anneau autour de l'astéroïde. Les résultats sont d'autant plus précis que l'on dispose de plusieurs observateurs distants qui mesurent des temps d'occultation. On peut aussi préciser la position de l'astéroïde de cette façon et donc mieux prédire sa trajectoire.

L'eVscope a été utilisé avec succès pour obtenir des estimations par la méthode des occultations des tailles de deux astéroïdes troyens autour de Jupiter, Orus et Leucus. Ce sont des cibles de la mission Lucy de la Nasa et, plus généralement, ces déterminations de taille et d'orbite par la méthode des occultations peuvent aider à choisir des cibles pour des missions d'études d'astéroïdes. Nous avons d'ailleurs été les seuls à détecter l'occultation par Orus. Cela n'a pas été facile car il a fallu déplacer une équipe avec deux eVscopes en Oman, mais nous avons réussi. C'est la preuve que ce réseau de télescopes pourra vraiment contribuer à l'astronomie professionnelle dans un futur proche. On peut également appliquer cette technique avec l'eVscope pour étudier des petits corps célestes faisant partie de la famille des centaures entre Jupiter et Neptune (à cet égard il y a l'exemple de (10199) Chariklo, entouré d'un anneau découvert par la méthode des occultations), voire des objets transneptuniens.

Le 7 septembre 2019, une équipe Unistellar s'est envolée pour Oman et a utilisé avec succès l'eVscope pour observer une occultation de l'astéroïde Orus pour la première fois. L'équipe répondait à l'appel de la Nasa et de la communauté astronomique afin de contribuer à sa mission spatiale Lucy, faisant de l'observation une démonstration du potentiel de la science citoyenne. © Franck Marchis

  • Développé par la société française Unistellar, l'eVscope est un télescope portable tenant dans un sac à dos et qui forme rapidement des images en couleur de galaxies et nébuleuses.
  • L'eVscope reconnaît les objets qu'il observe et vers lesquels il se pointe automatiquement sur demande et dont il est possible de prendre des photos en utilisant une application sur smartphone.
  • C'est un outil de science citoyenne, qui peut se connecter à l'Institut Seti, dans le but de centraliser un grand nombre d'observations effectuées simultanément en différents points de la planète lors d'évènements transitoires. Il s'agit notamment d'étudier les comètes, astéroïdes et chutes de météorites mais aussi d'aider à étudier les exoplanètes.
  • L'eVscope est désormais commercialisé à 2.999 euros.
Pour en savoir plus

L'eVscope (Enhanced Vision Telescope), le télescope révolutionnaire d'Unistellar

Article de Laurent Sacco publié le 17/08/2017

Un nouveau télescope développé par la start-up française Unistellar peut mettre l'univers profond à la portée de tout le monde, et même transformer chaque utilisateur en assistant pour l'astronomie professionnelle. Directeur scientifique de cette entreprise et membre de l'institut Seti, partenaire de cette innovation, l'astrophysicien Franck Marchis nous parle de ce télescope révolutionnaire.

Malheureusement, plusieurs vocations naissantes d'astronomes amateurs se sont brisées face au mur de la réalité. En effet, on ne peut qu'être charmé par les images somptueuses de nébuleuses et de galaxies publiées dans les magazines d'astronomie ou sur Internet. L'envie de les voir de ses propres yeux ou de les photographier est donc bien compréhensible. Sauf que l'astronome en herbe finit souvent par réaliser que s'il est facile de contempler la surface de la Lune, les lunes de Jupiter ou les anneaux de Saturne, il n'en va pas de même pour explorer les objets du ciel profond. Certes, moins d'un millier d'euros peuvent suffire pour acheter des instruments montrant ces objets mais la déception est parfois au rendez-vous. Les images obtenues sont plutôt floues, peu lumineuses et certainement pas colorées.

L'amateur découvre que du travail et du temps sont nécessaires pour s'offrir de belles observations à l'œil nu. Le pas suivant est la photographie, qui apporte la couleur, grâce au temps de pose, mais l'addition atteint alors quelques milliers d'euros. Il faut multiplier les prises de vue, qui s'étalent sur plusieurs heures, et disposer d'un télescope dont le diamètre du miroir est assez grand pour collecter suffisamment de lumière, au moins 200 mm, et qui soit capable de suivre le mouvement de la voûte céleste. Des filtres colorés ou « antipollution », pour atténuer la dégradation du spectre lumineux en ville, s'imposent souvent et, pour de belles images, mieux vaut déplacer son équipement en campagne loin de l'éclairage urbain. Il faut ensuite se lancer dans le travail du traitement d'images sur ordinateur, une affaire passionnante mais sérieuse. Alors commence le plaisir d'obtenir de superbes images de la nébuleuse planétaire de la Lyre (M57 pour les astronomes amateurs) ou de la galaxie des Chiens de chasse.

L'eVscope, un télescope capable d'identifier galaxies et nébuleuses

Une innovation technologique va peut-être démocratiser encore plus l'accès à l'astronomie, à l'ère des technologies exponentielles chères à Peter Diamandis. Elle vient d'une start-up française, Unistellar, qui développe l'eVscope (Enhanced Vision Telescope). Connecté et offrant une vision amplifiée, il a le potentiel de révolutionner l'astronomie amateur.

Futura a eu l'opportunité d'assister à une démonstration de l'eVscope lors de la manifestation organisée par l'Association française d'astronomie (AFA) sur le Beffroi de Montrouge, le samedi 29 juillet pour la Nuits des Étoiles. Le résultat était bluffant. Même sous un ciel brumeux et dans la pollution lumineuse de la ville, quelques secondes ont suffi pour former une image en couleurs de la nébuleuse planétaire de la Lyre. En dessous de ses capacités dans cet environnement, le télescope offrait une vue déjà impressionnante.

En effet, l'eVscope combine une technologie qui permet d'accumuler les photons d'une faible source lumineuse, par un temps de pose, comme le fait un appareil photo, et une technique de traitement de l'image en temps presque réel. En une poignée de secondes, l'engin crée une image qui nécessiterait un télescope d'au moins un mètre de diamètre, alors que celui de cet essai disposait d'un modeste miroir de 114 mm. L'image obtenue s'observe à travers un oculaire, comme dans un instrument classique. Mieux, le télescope reconnaît les astres observés, qu'il s'agisse d'étoiles ou de galaxies, et il affiche automatiquement les noms et quelques caractéristiques des objets présents dans le champ.

Unistellar a mis en ligne des vidéos réalistes qui permettent de se rendre compte des performances de ce télescope encore à l'état de prototype. La start-up veut continuer à le développer en s'appuyant notamment sur une campagne de financement participatif qui sera lancée en automne 2017. L'eVscope sera proposé en prévente entre 1.000-1.500 euros, avec comme objectif les premières livraisons pour mi-2018.

Les ambitions de ses fondateurs dépassent ce cadre. Depuis quelques mois, un nouveau membre a rejoint l'équipe et il est connu des lecteurs de Futura : c'est Franck Marchis, de l'institut Seti. Nous avons donc demandé à l'astrophysicien de nous parler de l'eVscope et pourquoi Unistellar se trouve désormais associée avec Seti.

De gauche à droite, trois des membres d'Unistellar : Franck Marchis (directeur scientifique et astronome professionnel à l’institut Seti), Arnaud Malvache (président et directeur technique), Laurent Marfisi (directeur général), avec un prototype de démonstration à Aix-en-Provence en juin 2017. Manque sur cette photo Antonin Borot, l'un des cofondateurs d'Unistellar. © Unistellar

Futura-Sciences : Comment avez-vous été impliqué dans l'aventure Unistellar ?

Franck Marchis : Par hasard. J'étais présent en janvier 2017 au CES de Las Vegas (Consumers Electronics Show), le plus important salon consacré à l'innovation technologique en électronique grand public, où une démonstration de l'eVscope était donnée. J'ai été emballé par les résultats présentés et par le projet à long terme d'Unistellar. J'ai dédié ma carrière à améliorer la qualité des images des télescopes professionnels avec l'optique adaptative, donc il était évident qu'un jour je ferai de même pour les télescopes destinés au public.

Unistellar a mis en ligne une démonstration en vidéo de l'eVscope. La formation des images est-elle aussi rapide que celle que l'on y voit ?

Franck Marchis : Absolument, quelques secondes à quelques dizaines de secondes suffisent pour obtenir une image d'un objet du ciel profond, une nébuleuse planétaire ou une galaxie, en fonction des conditions d'observation. Au bout de quelques minutes, l'instrument atteint son maximum pour la qualité des images. Les couleurs sont réelles, il n'y a pas besoin de travailler sur ordinateur des images prises avec plusieurs filtres et de longues poses imposant un suivi très précis de l'objet sur la voûte céleste.

Que peut-on vraiment voir avec ce télescope ?

Franck Marchis : Un de ses objectifs était qu'il soit capable de former une image d'astres aussi faibles que la planète naine Pluton, et c'est le cas. Bien qu'il soit équipé d'un miroir de 11,4 cm, les images obtenues sont équivalentes à celles d'un instrument d'un mètre de diamètre. Lors d'une démonstration, Leo Tramiel, astronome amateur de la Silicon Valley, m'a dit que pour obtenir une image comparable de la nébuleuse du Voile, que nous avons observée à Oakland (une nébuleuse planétaire située dans un nuage chaud et ionisé dans la constellation du Cygne), il lui fallait un télescope avec un miroir de 1 m. Plus précisément, il est possible d'observer des objets dont la magnitude peut atteindre 15,5. Donc, en théorie, les observateurs pourront voir plusieurs centaines d'objets diffus (nébuleuses et galaxies), des étoiles très faibles comme Proxima du Centaure, ainsi qu'un grand nombre d'astéroïdes.

L'eVscope permet aussi de faire en quelque sorte de la réalité augmentée.

Franck Marchis : Oui, il peut réaliser ce que l'on appelle une Reconnaissance automatique du champ (RAC). En connaissant sa position sur Terre grâce au GPS, il peut déterminer quels sont les objets célestes dans son champ et afficher directement sur l'image les noms et quelques caractéristiques de ces objets, qu'il s'agisse d'étoiles ou de nébuleuses grâce à une base de données. Le télescope peut aussi suivre ces objets en mouvement sur la voûte céleste sans procédure d'alignement compliquée et sans une coûteuse monture équatoriale.

De haut en bas, la nébuleuse de l'Haltère, la galaxie du Tourbillon et la nébuleuse de l'Aigle, observées avec le télescope d’Unistellar à l’observatoire des Baronnies Provençales, en France. © Unistellar

Quel est votre rôle dans cette aventure ?

Franck Marchis : En tant que chercheur à l'institut Seti et directeur scientifique Unistellar, je dois aider à mettre en place le mode « Campagne d'observation » développé pour cet instrument en partenariat avec l'institut. Les astronomes amateurs utilisant l'eVscope pourront se connecter en direct avec l'institut et lui fournir les données collectées pendant leurs observations. On pourra donc avoir une détection précoce et un suivi des phénomènes transitoires, comme l'apparition de supernovae dans des galaxies ou de nouvelles comètes, grâce au fait que les observateurs sont répartis sur toute la surface de la Terre, ce qui contribuera à s'affranchir des contraintes météorologiques locales et des fuseaux horaires. Les astronomes professionnels pourront donc être avertis plus efficacement de l'apparition des phénomènes à l'observation jusque-là réservée à des instruments puissants.

Les données sur les comètes et les astéroïdes provenant de plusieurs observateurs seront automatiquement combinées, ce qui permettra de former des images de meilleure qualité et de déterminer plus rapidement et plus précisément leurs paramètres orbitaux. Ce qui est bien sûr intéressant pour les géocroiseurs. Il peut aussi être utilisé pour étudier les astéroïdes troyens de Jupiter, les planètes naines de la ceinture de Kuiper, les étoiles variables ou pour rechercher les supernovae dans des galaxies lointaines.

Nous pensons que nous ne sommes qu'au début de l'exploitation du potentiel de l'eVscope. Son prix et sa facilité d'utilisation et de transport le mettent à la portée de particuliers, d'écoles et de clubs d'astronomie, même dans des pays où les télescopes sont rares. L'accès à l'astronomie serait ainsi possible à un plus grand nombre de personnes sur la planète, y compris pour la science citoyenne. Nous voulons aussi permettre un développement collaboratif en ligne d'applications pour notre télescope, par exemple pour observer et suivre l'ISS. Cela pourrait catalyser la création d'une sorte de Facebook de l'astronomie.

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