Portée des téléscopes et radars terrestres

[invitee6f9f20d]

Bonsoir,

je viens de lire dans la rubrique actualités du forum qu'un astéroïde de 1,8 km, tournoyant sur lui-même à une distance de 8,5 millions de kilomètres avait été observé au radar : voir l'info et la vidéo associée, où l'on distingue en effet les détails du relief du petit caillou.

La Lune n'est qu'à 380 000 km, quant à elle. C'est drôlement moins loin, une bonne vingtaine de fois moins loin même.

Alors pour quelle raison au juste ne peut-on pas, ai-je lu un peu partout et ici également, voir depuis la Terre les véhicules et équipements abandonnés par les vols Apollo sur sur la Lune ?

Précisons, si nécessaire, que je ne souhaite pas polémiquer, mais simplement comprendre un point qui m'apparaît comme une contradiction totale. En fait, ça m'a toujours étonnée de lire qu'on ne pouvait pas distinguer des détails de quelques mètres sur la Lune, ou dizaines de mètres pour un site d'alunissage, alors qu'on regarde au fond des yeux des galaxies vertigineusement éloignées et que les technologies d'observation du ciel ont fait des progrès impressionnants.

Merci d'avance.
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[invitebd2b1648]

Salut !

Tout dépend de la focale !

Cordialement,

[invitee6f9f20d]

Tout dépend de la focale !

Bon sang mais c'est bien sûr, suffit de ne pas regarder avec un grand angle alors, où avais-je la tête.

Plus sérieusement, je lis sur wikipédia :

"On peut déterminer la taille T des détails que peut résoudre un instrument par la relation :

T= tan (P:3600) X D

Où D est la distance de l'astre que l'on désire observer, et P (seconde d'arc) le pouvoir de résolution. Par exemple, un télescope de 200 mm (P = 0,6"), pourra discerner sur la Lune (D = 392000 km), des détails de 1,14 km (T)."

http://fr.wikipedia.org/wiki/T%C3%A9lescope

Donc, si un télescope d'amateur de 20 cm permet d'observer des détails de l'ordre du kilomètre... alors je ne comprends toujours pas.

[SK69202]

Bonsoir.

La résolution des télescopes dépend de leur taille et de la turbulence atmosphérique, qui nivelle les performances à celui d'un petit diamètre, pour aller au delà de celle ci il faut des dispositifs sophistiqués pour corriger les défaut introduits par les mouvement de l'air.

La résolution des radars dépend de leur longueur d'ondes d'émission, de leur antenne et de leurs caractéristiques d'émissions, en gros ils ne voient pas beaucoup plus petit que le paquet d'ondes émis.

@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

La résolution a d'un système optique est de l'ordre de :



avec
a en radian
lambda la longueur d'onde en m
D le diamètre du miroir en m

Un objet de dimension h situé à la distance R a un diamètre angulaire b :


Pour distinguer l'élément, il faut a<=b

Avec :
h = 1 m
R = 384 km
lambda = 1 cm (longueur d'onde radar "typique")

on trouve :
D = 3840 km, ce qui fait un poil beaucoup, pour une antenne radar

Avec lambda = 0,5 micron (longueur d'onde optique)
D = 192 m ce qui fait toujours pas mal pour un miroir (usiné au dixième de micron près...). Le projet OWL prévoit un miroir de 42 m, on s'approche

Mais bref : le problème est donc qu'on ne dispose pas (encore) de système optique permettant de résoudre le nanoradian.

a+

[Tryss]

Donc, si un télescope d'amateur de 20 cm permet d'observer des détails de l'ordre du kilomètre... alors je ne comprends toujours pas.

Les meilleurs telescopes ont une résolution de 0.017 secondes d'arc. Fait le calcul et tu trouvera une résolution de l'ordre de 30m, ce qui est largement insufisant pour distinguer clairement les vestiges des missions appollo

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouvoir....C3.A9solution

[Gilgamesh]

erratum

R = 384 000 km

... of course

[f6bes]

avait été observe au radar
.

,
Bjr à toi,
Ou nous méne l'utilisation d'un MAUVAIS vocabulaire !!!
donc...avait été.. détecté..
C'est assez ...différent.
A+

[invitee6f9f20d]

Merci pour vos réponses, en particulier pour celles qui sont explicatives et pédagogiques. En peinant quelque peu, j'ai pu suivre à peu près la démonstration - et donc, bien obligée, adopter les conclusions qui s'en dégagent.

Mais la contradiction dont je parlais au départ me semble persister néanmoins : si l'on a pu observer un astéroïde à 8,5 millions de kilomètres (23 fois plus loin que la Lune) et des détails de l'ordre de centaines de mètre, pourquoi ne peut-on pas faire 10 ou 20 fois mieux pour la Lune ?

Peut-être que mon erreur est d'imaginer la relation éloignement-résolution comme trop "linéaire", justement. On devine qu'elle ne doit pas l'être, mais je ne perçois pas trop comment ça évolue au juste : si l'on utilisait par exemple pour la Lune strictement les mêmes moyens d'observation que ceux qui ont été mis en oeuvre pour l'observation de l'astéroïde, à quelle résolution parviendrait-on ?

(Quant à "observer" vs "détecter", ça me semble un peu spécieux comme débat, d'autant plus que l'article de Futura conjugue les deux verbes. Voir ici : http://forums.futura-sciences.com/co...asteroide.html)

Bon dimanche

[Gilgamesh]

Merci pour vos réponses, en particulier pour celles qui sont explicatives et pédagogiques. En peinant quelque peu, j'ai pu suivre à peu près la démonstration - et donc, bien obligée, adopter les conclusions qui s'en dégagent.

Mais la contradiction dont je parlais au départ me semble persister néanmoins : si l'on a pu observer un astéroïde à 8,5 millions de kilomètres (23 fois plus loin que la Lune) et des détails de l'ordre de centaines de mètre, pourquoi ne peut-on pas faire 10 ou 20 fois mieux pour la Lune ?

Arf, dans ce cas ci, c'est un poil plus compliqué, car il s'agit en fait d'un spectre Doppler.

A la base en effet, pour un objet situé à R=8,3 Mkm, observé dans la bande radar X (8 à 12 GHz soit lambda ~ 3 cm) par un antenne d'ouverture D=70 m, le plus petit détail observable h = R.lambda/D = 3600 km. Or, sur l'image produite par la NASA, le pixel fait ~ 60 x 60 m (estimation perso).

On utilise le fait que l'objet soit en rotation pour lui tirer bien plus d'information qu'on pourrait le faire avec un objet statique. On envoie une onde plane et comme l'astéroide tourne sur lui même, chaque fraction de sa surface engendre un retard Doppler spécifique, qui s'analyse dans la fréquence renvoyée (sur laquelle on peut effectuer une analyse spectro très fine). Au fur et à mesure qu'une face s'approche les composante de sa surface engendre un effet Dopler différent et l'image représente en fait cette analyse complexe en fréquence.

C'est expliqué ici :How radio telescopes get "images" of asteroids


a+