Une vue d'artiste de Rosetta observant Tchouri. © Atelier de Création Multimédia (ACM) du CNES

Sciences

Rosetta : découvrez la comète Tchouri en relief comme vous ne l'avez jamais vue !

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Le CNES vient de mettre en ligne des centaines d'images prises par la caméra Osiris de la sonde Rosetta lors de sa mission mémorable autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Elles ont la particularité d'être en relief, comme nous l'explique l'un des membres de l'équipe à l'origine de ces images, l'astronome amateur ProAm David Romeuf.

On a peine à le croire mais le 30 septembre 2019 cela fera déjà trois ans que les aventures de Rosetta et Philae autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, alias Tchouri, auront pris fin. Cela ne signifie nullement que cette mission n'a plus rien à nous apprendre car le travail d'analyse des données collectées se poursuit. Le travail de traitement des images vient d'ailleurs de permettre au CNES de mettre en ligne un site avec de très nombreuses images en relief spectaculaires montrant notamment la surface de Tchouri comme si on y était ! Il faut pour cela disposer des fameuses lunettes rouge-cyan que vous pouvez commander chez Tridimax.

Il s'agit de l'aboutissement du projet mené conjointement par Joëlle Durand, responsable du projet Rosetta au CNES, et l'astrophysicien Philippe Lamy, directeur de recherche émérite au CNRS qui a participé au développement de la caméra panoramique Civa-P de Philae et à la conception et réalisation de la caméra Osiris-NAC de Rosetta. Il était responsable de l'équipe Osiris au Laboratoire d'astrophysique de Marseille (Unité CNRS/Aix-Marseille Université) et il travaille maintenant au Latmos (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales) de l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines et de l'Université Pierre et Marie Curie.

Les 26 régions identifiées sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (prononcez 67P/Tchourioumov-Guérasimenko) sont séparées par des frontières géomorphologiques distinctes. Suivant le thème égyptien antique de la mission Rosetta, ils portent le nom de divinités égyptiennes. Ils sont regroupés en fonction du type de terrain dominant dans chaque région. Cinq catégories de types de terrain ont été déterminées : couvert de poussière (Ma’at, Ash et Babi) ; matériaux fragiles avec puits et structures circulaires (Seth) ; dépressions à grande échelle (Hatmehit, Nut et Aten) ; terrains lisses (Hapi, Imhotep et Anubis), et des surfaces exposées, plus consolidées (Maftet, Bastet, Serqet, Hathor, Anuket, Khepry, Aker, Atoum et Apis). © El-Maarry, M. R.,Thomas, N., Gracia-Berná, A., et al. 2017, A&A 598, C2.

Ce site, qu'accompagne une publication sur arXiv, est le résultat d'un travail d'équipe mais une grosse contribution est à porter au crédit de Guillaume Faury d'Akka Technologies, une entreprise qui a fourni une assistance technique, et David Romeuf (Université Claude Bernard Lyon 1) qui ont sélectionné les images et produit les vues stéréoscopiques (anaglyphes) que l'on y trouve.

David Romeuf est un informaticien et un astronome amateur ProAm à qui l'on doit la découverte de plusieurs astéroïdes binaires et qui a contribué au développement d'un outil d'analyse automatisé des images de l'activité du Soleil prises par coronographie au Pic du Midi. En 2015, l'ESA publiait déjà des images de Tchouri qu'il avait obtenues en relief. Il a permis à Futura de reprendre quelques-unes de ses réflexions sur le projet du CNES auquel il a participé.

Une vue de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko en relief. © CNES, ESA, Rosetta, MPS pour Osiris Team MPS, UPD, LAM, IAA, SSO, INTA, UPM, DASP, IDA

1.500 images de Tchouri en relief

« J'ai créé les premiers documents stéréoscopiques en août 2014 en collaboration avec Philippe Lamy et Olivier Groussin, astrophysiciens du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille. Les images m'offraient des vues totalement inédites et spectaculaires en relief de la surface d'une comète, lorsque j'associais de bons couples d'images.

J'avais l'impression de regarder à travers le hublot d'un vaisseau spatial digne de Star Wars, mais de 405 à 720 millions de kilomètres depuis la Terre. Un peu plus tard en décembre 2015, j'étais associé à Guillaume Faury pour m'aider à la recherche de couples d'images et surtout tenter d'obtenir un bon document stéréophotographique de la zone où le module Philae s'était échoué après plusieurs rebonds à la surface de la comète.

Guillaume avait d'ailleurs localisé Philae dès mars 2015. Nous avions déjà réalisé plusieurs anaglyphes de la zone avec Philae et ses pieds du train « d'acomètage ». Très impressionné par certains anaglyphes, Guillaume a souhaité aussi en créer avec moi.

Nous en sommes maintenant à environ 1.500 documents stéréoscopiques sur un potentiel d'environ 4.700 (sur les 27.000 images de la mission). Je vous conseille de regarder ces anaglyphes dans une ambiance sombre, sans reflet sur l'écran. Il faut télécharger la version haute résolution et ne pas hésiter à zoomer à la molette de la souris pour un effet immersif. Il faut choisir une bonne paire de lunettes avec des filtres rouges et cyan les plus purs possibles pour que l'image destinée à un œil ne soit pas injectée dans l'autre (sinon vision désagréable, diaphotie).

Une vue en relief de la surface de Tchouri à environ 28 kilomètres de distance. © CNES, ESA, Rosetta, MPS pour Osiris Team MPS, UPD, LAM, IAA, SSO, INTA, UPM, DASP, IDA

La mission n'était pas prévue pour de la vraie stéréoscopie. C'est-à-dire qu'il n'y avait pas 2 caméras sur 2 sondes spatiales, qui prenaient des images au même moment (comme nos yeux pour notre cerveau). Nous ne contrôlons pas la distance entre les deux prises des vues (la base stéréoscopique), les filtres de la caméra, le point visé et surtout les images du couple ne sont pas simultanées. Le problème des images en deux temps est le plus grave car la rotation intrinsèque de la comète sur elle-même modifie la projection des ombres des « reliefs » et structures sur la surface de la comète. Ces ombres bougent et sont incohérentes pour le cerveau (elles vibrent dans une image non retouchée).

Nous opérions une pré-sélection automatique des couples stéréoscopiques potentiels en imposant un intervalle de temps séparant les deux prises de vues puis nous calculions la parallaxe (voir ci-dessous) entre des deux images pour nous assurer qu'elle était dans le domaine acceptable pour monter l'anaglyphe.

Lorsque nous jugions le document intéressant, nous corrigions manuellement les ombres en reportant l'empreinte de sa surface la plus grande dans l'une des images du couple vers son homologue. Ce n'est pas un trucage car l'opération consiste juste à éteindre les pixels de la surface qui ne sont pas éclairés dans l'image homologue du couple. Le problème de la base (ou parallaxe) est moins problématique car le cerveau s'adapte, sauf aux extrema, et en fonction des dimensions de stéréo-reproduction. Ainsi, les anaglyphes qui ont un grand décalage rouge-cyan sont plutôt à regarder sur un petit écran, ceux qui ont un très faible décalage rouge-cyan sont plutôt destinés à un très grand écran (voir écran cinéma ou planétarium) ou à zoomer beaucoup sur l'écran d'ordinateur. Entre les deux, c'est-à-dire avec une parallaxe idéale d'environ 2° à l'objet le plus proche, en avant-plan, ces anaglyphes sont idéals pour un écran d'ordinateur ou de TV.

Détail de la région appelée Seth sur Tchouri, en relief. © CNES, ESA, Rosetta, MPS pour Osiris Team MPS, UPD, LAM, IAA, SSO, INTA, UPM, DASP, IDA

Ce projet n'est pas finalisé. Nous avons monté de l'ordre de 1.500 couples stéréoscopiques sur un potentiel de 4.700 dans les 27.000 images de la mission. Comme je l'avais proposé lors de cette intervention ProAm SF2A en juillet dernier, je propose toujours d'animer une équipe motivée pour créer tous les documents stéréoscopiques possibles de l'archive globale. Si vous êtes intéressé par ce projet, vous pouvez me contacter par messagerie. »

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