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Last update : 2015/09/21

Détecteur d'étoile filante ou météore pour la photographie



Dans cet article, je vous propose une solution pour photographier les étoiles filantes de façon automatique.
Cette solution se base sur un principe de détection des étoiles filantes connu depuis plus de 40 ans.
Les astronomes amateurs et professionnels utilise ce principe pour compter les étoiles filantes.
Le principe est relativement simple : Une étoile filante ou météore ionise l'air qu'elle rencontre, l'air ionisé
réfléchit les ondes radios, il suffit donc de capter cette réflexion pour déclencher le reflex numérique.


Pour bien comprendre le principe, il faut faire un peu de théorie sur les ondes radios.

Les ondes AM (ondes courtes, petites ondes et grandes ondes) sont réfléchies par les couches atmosphériques.
C'est pour cela que lorsqu'on est entre deux montagnes, on continu à recevoir la musique de la station radio.
Les premières stations radio émettaient en AM avec de grosses puissances, cela permettait de recevoir partout
les émissions et musiques, même en voiture, même dans les endroits difficiles.
Les radios amateurs utilisent les ondes courtes pour établir des contacts radio avec le monde entier
et cela grâce à la réflexion des ondes sur les couches atmosphériques.

Puis, dans les années 80, la FM est apparu.
Elle est de meilleure qualité sonore pour la musique que les grandes ondes,
mais sa distance de réception est beaucoup plus réduite car les ondes radios FM ne se réfléchissent pas
sur les couches atmosphériques, elles partent dans l'espace et parce que la fréquence est plus élevée.
C'est pour cela qu'en voiture, la réception d'une station FM varie,
surtout si on est dans les montagnes par exemple.
Un petit dessin de principe est disponible sur la Photo01.
Pour contourner ce problème de réception FM, on a multiplié le nombre d'émetteur FM. Les autoradios actuels
changent automatiquement de fréquence (ils changent d'émetteur FM) lorsque la réception devient trop faible.

Lors du passage dans l'atmosphère, d'une étoile filante ou météore, il se produit une ionisation de l'air.
Les ondes radio FM, au lieu de se propager dans l'espace, se réfléchissent sur l'air ionisé et donc,
de façon très brève, nous permettent de recevoir une émission radio FM (Photo02).

Le principe est donc d'écouter la bande radio FM pour capter une émission radio, qu'en temps normal,
on ne peut pas recevoir. Ce principe est simple mais beaucoup plus difficile à mettre en application.
Je vous expliquerai la technique un peu plus bas.

Pour pouvoir déclencher le reflex numérique lors du passage d'une étoile filante,
on va utiliser mon "détecteur de foudre".
Ce tout petit montage électronique est une interface à tout faire pour votre reflex
(détecter la foudre, détecter la coupure d'une barrière laser, détecter un son, ...).
Ce montage aurait du s'appeler "interface pour appareils photos" mais sa première
utilisation a été pour détecter la foudre donc il a conservé le nom.
Regarder sur ce site "détecteur de foudre" pour plus de détails pour sa fabrication et son utilisation.
Il faut donc le "détecteur de foudre" et un poste de radio FM (Photo03).
Je vous conseille fortement un poste de radio FM avec affichage digital car il faut régler le récepteur radio
sur une fréquence FM qu'on ne reçoit pas en temps normal.

La détection d'étoile filante ne sera pas possible en ville ou proche d'un émetteur FM.
Il faudra choisir une zone éloignée des villes pour réduire la pollution lumineuse et aussi
la pollution des radios FM qui sont très nombreuses.
Il y a deux méthodes pour mettre en place la détection d'étoiles filantes :

- Soit utiliser un poste de radio en utilisant l'antenne intégrée. Dans ce cas il faudra choisir un endroit
dans une zone d'ombre de réception FM. Par exemple, une colline ou une montagne comme obstacle
entre vous et l'émetteur FM (voir la Photo01). Cette méthode n'est donc pas très adapter en plaine,
mais peut quand même fonctionner si vous êtes en limite de réception de l'émetteur.

- Soit utiliser un poste de radio FM avec une antenne externe comme une antenne YAGI.
Je donne le plan de construction d'une antenne YAGI sur la photo05. L'antenne YAGI doit être positionnée
sur un mat à environ 6 mètres du sol avec une inclinaison de 10 à 30 degrés vers le ciel par rapport au sol.
Pour relier l'antenne YAGI à votre poste réception FM, il faudra utiliser l'entrée antenne via un câble de 75 Ohms
ou bien démonter le poste de radio et se brancher à la place de l'antenne intégrée comme sur la Photo04.
Cette solution est la meilleure et permet de recevoir de recevoir des émetteurs lointains.
Comme la distance entre vous et l'émetteur visé sera plus importante,
on pourra détecter un peu plus en avance une étoile filante.

Il y a encore deux grandes questions auquel il faut répondre.
Sur quelle fréquence régler le poste de radio ?
Quelle station radio choisir suivant votre position et la direction des étoiles filantes ?

Il est fortement conseillé de choisir une fréquence basse entre 88 Mhz et 92 Mhz car la grande partie des étoiles filantes
réfléchissent, par ionisation de l'air, les fréquences entre 50 et 100 Mhz.
Les fréquences entre 88 et 92 Mhz sont beaucoup moins utilisées que les fréquences entre 98 et 102 Mhz.
Si vous utilisez une antenne YAGI, il faudra donc la calculer pour 90 Mhz,
elle sera adaptée pour les fréquences entre 88 et 92 Mhz.

La station de radio ou fréquence d'écoute va dépendre de la direction des étoiles filantes et de votre position.
Exemple: Durant les Géminides qui se produisent en Décembre, les étoiles filantes viennent de l'est.
Il faudra donc choisir une station radio FM dont l'émetteur FM est situé à l'est de votre position
à une distance de 50 ou 100 Kms (voir une distance plus grande si l'émetteur est très puissant).
Le but est de régler le récepteur radio FM sur une station que vous ne pouvez pas entendre
à cause de la distance ou bien à cause des obstacles naturels
(vous entendrez juste le bruit radio, le Pffffffff mais aucune musique).
Lors du passage de l'étoile filante, les ondes radio FM vont rebondir sur l'air ionisé par le météore.

Voici une liste des puissances et de la distance de couverture de l'émetteur:
Emetteur d'une puissance de 30 W distance couverte entre 3 et 8 KM
Emetteur d'une puissance de 100 W distance couverte entre 5 et 15 KM
Emetteur d'une puissance de 300 W distance couverte entre 8 et 25 KM
Emetteur d'une puissance de 500 W distance couverte entre 20 et 50 KM
Emetteur d'une puissance de 1000 W distance couverte entre 50 et 80 KM
Emetteur d'une puissance de 3000 W distance couverte entre 70 et 120 KM
Emetteur d'une puissance de 10000 W distance couverte entre 100 et 250 KM

Comme vous pouvez le remarquer, cette technique vous permettra de détecter le passage d'une étoile filante
et donc de déclencher le reflex mais il n'est possible de connaitre la direction,
la durée de vie de l'étoile filante.
Si vous écoutez un émetteur FM situé à l'est mais que l'étoile filante vient de l'ouest,
elle sera détectée mais, sans doute, trop tard car elle sera déjà passée au dessus de votre tête.
Si l'étoile filante est trop petite, elle risque d'avoir une durée de vie très courte
et donc de ne pas parcourir le ciel sur une grande distance.
Si l'étoile filante entre dans l'atmosphère au dessus de votre tête,
elle ne sera sans doute pas détectée si elle va dans la mauvaise direction.

Ce détecteur d'étoile filante ne permet pas de capturer à coup sur les photos d'étoiles filantes,
mais va augmenter vos chances.
Pour augmenter encore les chances de capturer une belle photo,
il faudra utiliser un objectif grand angle (exemple : 10 mm, 17 mm, 18 mm).
Votre appareil reflex numérique doit être réglé en mode manuel,
exemple de réglage: ISO 200, F 3.5, Vitesse 30 secondes, focus en mode manuel avec mise au point sur l'infini.
Cet exemple de réglage, vous permettra de photographier l'étoile filante mais aussi de prendre en photo
quelques étoiles du ciel comme sur la Photo06.

Une dernière information:
Le temps de propagation de l'onde FM entre l'émetteur FM et votre récepteur FM est négligeable
car les ondes se déplacent à la vitesse de la lumière.
Une étoile filante se déplace a une vitesse de 20 à 70 Kms / seconde.
Le montage électronique (le détecteur de foudre) met quelques millisecondes pour déclencher le reflex numérique.
Suivant les reflex numériques, le temps de déclenchement varie être 50 et 150 ms (millisecondes).
Donc suite à une détection, l'étoile filante aura parcouru, avant de pouvoir la photographier, une distance de :
Maximum : (70 / (1/0.150)) = 10,5 Kms (dans le ciel)
Minimum : (20 / (1/0.05)) = 1 Kms (dans le ciel)
On peut donc considérer que, entre le moment ou l'étoile filante est détectée
et l'ouverture de l'obturateur de l'appareil photo, le météore aura parcouru en moyenne 5 à 10 degrés dans le ciel.


J'espère vous avoir fournis assez d'explication pour détecter et photographier les étoiles filantes.
Pour plus de détails sur la détection des étoiles filantes avec une radio FM,
vous pouvez rechercher sur internet : "détecter les étoiles filantes"
Il existe plusieurs sites internet qui détaillent très bien la technique.
Recherchez aussi "Logiciel meteor", c'est un logiciel qui est fait pour compter les étoiles filantes.

Pour toutes questions, il existe une rubrique dans le forum: http://rienquepourlesyeux.free.fr/forum/index.php

Bonnes photos d'étoiles filantes ...


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