Les télescopes connectés débarquent. Episode 2/2 : l’eVscope

Test d’un prototype de l’eVscope, au parc Montsouris, à Paris. © JL Dauvergne/C&E
Deux télescopes d’un genre nouveau arrivent l’eVscope chez Unistellar et le Stellina chez Vaonis. Nous avons eu l’occasion d’essayer sur le ciel ces deux instruments 100% numériques et connectés. Après notre précédent article consacré à la prise en main du Stellina, passons en revue l’eVscope.

Un financement record !

2,2 millions de dollars ! Le montant donne le vertige, c’est la somme collectée par Unistellar pour le financement participatif de son télescope eVscope à l’automne 2017. « C’est la plus grosse levée de fonds pour un projet technologique en Europe sur la plateforme Kickstarter », souligne Ludovic Nachury, chargé de la communication d’Unistellar.

Le principe de l’instrument est simple. Il s’agit d’un télescope de 114 mm de diamètre, doté d’un capteur couleur (Sony IMX 224) de 1,3 millions de pixels. Très apprécié des observateurs de planètes, ce capteur est relativement petit (4,8x3,6 mm), mais très sensible.

L’image obtenue est visible à travers un oculaire électronique situé sur le côté du télescope. L’idée est de jouer sur la bonne sensibilité du capteur et son faible bruit pour montrer le ciel en direct.

L’observateur a également la possibilité de cumuler des images en temps réel afin d’améliorer progressivement le rendu. Ce mode d’intégration d’images se rapproche de celui du Stellina, l’instrument de Vaonis, que nous avons également essayé. Toutefois, le capteur de l’eVscope, moins résolu, est vraiment orienté vers une logique d’observation en direct, tandis que le Stellina est optimisé pour la photographie du ciel.

Une équipe consolidée

Ce projet est né de la rencontre entre Laurent Marfisi et Arnaud Malvache, tous deux de formation scientifique. L’un était déçu de l’observation visuelle à travers les télescopes classiques ; le second avait envie de concevoir un système d’observation doté d’un oculaire électronique.

L’une des clés du succès de cette campagne de financement a été l’élargissement de l’équipe des fondateurs de l’entreprise à l’astrophysicien Franck Marchis. Leur rencontre s’est faite lors du salon de l’Innovation technologique de Las Vegas de 2017 (le CES), où l’eVscope était présenté.

Chercheur d’origine française, Franck Marchis vit aux États-Unis et travaille notamment pour l’Institut SETI. Ses liens avec la prestigieuse institution lui permettent de mettre en place des programmes de science participative, auxquels l’eVscope pourra contribuer. Par exemple, si un astéroïde géocroiseur approche la trajectoire de la Terre, l’Institut SETI pourra envoyer aux utilisateurs des télescopes une alerte via l’application en les incitant à observer l’astre. De nombreux autres programmes de ce type sont envisagés et en cours de développement.

300 000$ en 2 heures !

Ce soutien de l’Institut SETI, nettement mis en avant dans la vidéo promotionnelle du financement participatif, a joué un rôle majeur dans le succès de la campagne

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Malgré cette stratégie bien orchestrée, personne n’attendait un tel succès. En effet, l’objectif initial de la levée de fonds était de 150 000$ sur deux mois et il semblait déjà ambitieux. Mais, au bout de 2 heures, le seuil des 300 000$ était déjà atteint ! C’est une surprise, même pour Unistellar qui se retrouve un peu débordé par les événements. La livraison des premiers télescopes prévue pour novembre 2018 a d’ailleurs été décalée à mai 2019. 

Dans le détail, un grand nombre de télescopes ont été commandés outre-Atlantique : « La moitié de nos contributeurs sont aux États-Unis, un tiers en Europe, et le reste, principalement en Asie », précise Ludovic Nachury.

Avec au final 1700 télescopes à livrer, la jeune entreprise doit embaucher et mettre en place une industrialisation de grande échelle. « Nous avons actuellement 13 salariés. La conception est intégralement faite par Unistellar, et la production est confiée à une usine en Chine », détaille Arnaud Malvache.

Actuellement, il est toujours possible de précommander le télescope à un prix préférentiel de 1670€ sur la plateforme Indiegogo, avec une livraison annoncée pour juin 2019.

En attendant, le développement du produit progresse et un prototype très proche de la version définitive existe déjà. C’est avec celui-ci que nous avons réalisé une première prise en main.

Un télescope en terrain extrême

L’observation a lieu début octobre dans le parc Montsouris, à Paris, en compagnie de Franck Marchis, d’Arnaud Malvache et de Ludovic Nachury.

Essai d’un prototype de l’eVscope sous le ciel de Paris, devant les locaux de Ciel & Espace.

Pour corser le test, nous sommes volontairement restés dans la capitale, car l’intérêt de la vision électronique est d’améliorer la vision du ciel même dans des conditions dégradées. Quelques cirrus pimentent la chose car ils participent à diffuser la pollution lumineuse. Avec un télescope de seulement 114 mm, il serait illusoire de détecter des nébuleuses et des galaxies en observation visuelle dans de telles conditions.

L’alignement optique du télescope a bougé dans le voyage, mais sur ce prototype, le barillet imprimé en 3D est en plastique. Sur la version définitive, il sera en métal, donc à priori plus stable. Malgré tout, un réglage sera probablement nécessaire de temps en temps car la focale du miroir est très courte, ce qui rend le télescope assez sensible sur ce plan.  « Il y a des vis sous le télescope qui permettent facilement de régler le défaut. Elles seront présentes aussi sur la version de série », explique Arnaud Malvache.

Dans le champ, les étoiles prennent une forme de petite comète en V lorsque le télescope n’est pas bien aligné. Ces V pointent vers l’axe optique. Il suffit donc de déplacer l’image en sens inverse de ces petites flèches pour aligner le télescope et retrouver des étoiles fines sur la majorité du champ. En quelques tours de clé, le problème est réglé.

Dumbbell et la nébuleuse de la Lyre visibles en 0,5 s

Première cible : la nébuleuse planétaire Dumbbell. Avec le temps d’acquisition de base de 0,5 s, elle est déjà visible, mais encore terne. Le télescope peut ensuite améliorer l’image automatiquement en additionnant plusieurs clichés de 0,5 s. La nébuleuse devient plus évidente de seconde en seconde. Sa forme de trognon de pomme se dessine et quelques couleurs apparaissent.

Le champ est de forme ovale ; c’est très agréable, l’observateur a moins l’impression de regarder un écran. « C’est un point qui a fait l’objet de pas mal de discussions », note Franck Marchis. En effet, ce masque ovale supprime une partie du champ, mais de notre point de vue, c’est le bon choix. Au bout de quelques minutes d’intégration, Dumbell s’enrichit en couleurs, mais l’image reste assez granuleuse en raison de la pollution lumineuse.

En restant dans la même zone, on passe sur M 57. La nébuleuse de la Lyre est évidente et colorée déjà en 0,5 s. En cumulant des images, elle gagne en nuances avec un dégradé du rouge au vert en passant par le jaune. L’étoile centrale se montre sans ambiguïté.

Cette vue de M57 prise depuis Central Parc, à New York, est similaire à l'observation faite depuis le parc Montsouris, à Paris. 

Pendant qu’Arnaud Malvache paramètre le télescope, Franck Marchis et Ludovic Nachury se sont eux aussi connectés au télescope avec leur smartphones et ils voient l’image en direct !

Observateurs multiples

En fait, il est possible de connecter autant de tablettes ou de smartphones que l’on veut au télescope. C’est une idée très astucieuse pour les observations publiques. Si les observateurs sont nombreux, la transformation de l’image en temps réel leur donne à patienter en attendant de mettre l’œil à l’oculaire.

Avant de pouvoir mettre l’œil à l’oculaire, les autres observateurs patientent en contemplant l’image qui se forme sur leur téléphone.

Nous visons ensuite l’amas globulaire d’Hercule M13. Il est montré sans difficulté en 0,5 s de pose avec quelques étoiles résolues. Mais à ce stade, l’image est très bruitée. Ce type d’objet, fait de sources ponctuelles, est moins sensible à la turbulence qu’une nébuleuse comme Dumbbell.

Au bout de dizaines de secondes, l’image devient flatteuse et fait penser à ce que l’on verrait dans un télescope d’environ 300 mm de diamètre. Certes, l’image est beaucoup moins résolue, mais elle est étonnante, vu les conditions dégradées choisies pour ce test. Le rendu reste néanmoins très numérique.

Pour pallier un fond de ciel gris et granuleux, Arnaud Malvache procède à un réglage de seuil afin d’assombrir le ciel. Et cela change tout : le ciel devient parfaitement noir et donne presque l’illusion que l’on observe à travers un oculaire classique. « C’est tout l’intérêt de l’écran que l’on utilise avec l’oculaire, il est de type OLED. Il est donc capable d’afficher des pixels parfaitement noirs », souligne Arnaud Malvache.

« Notre but à terme est que le logiciel embarqué fasse automatiquement ce réglage. Cette partie reste à développer », ajoute-t-il.

L’amas d’étoiles M13, vu depuis Central Parc, à New York.

Ça se complique avec Little Dumbbell

Pour corser le test, nous proposons une cible beaucoup plus difficile : la nébuleuse planétaire M 76, alias Little Dumbbell, de magnitude 10. « Nous n’avons jamais essayé cet objet encore. Je suis curieux de voir ce que cela donne », annonce Arnaud Malvache. Une fois la nébuleuse dans le champ, elle n’est presque pas visible sur les poses de 0,5 s. Seul un examen attentif du champ permet de deviner une silhouette fantomatique noyée dans le bruit.

On est là visiblement à la limite du possible sur le ciel de Paris. Néanmoins, à mesure que les images s’additionnent, M 76 devient de plus en plus évidente. Dans un premier temps, sa forme rectangulaire se montre plus nette et, au bout de 2 ou 3 minutes, les lobes latéraux finissent par partiellement apparaître comme deux bras spiraux autour de la barre centrale d’une galaxie. C’est plutôt étonnant !

Conclusion de cette prise en main

Actuellement, l’eVscope fonctionne, mais il n’est pas encore possible de le juger définitivement. Il sera en particulier intéressant de voir l’application conçue pour le piloter. Néanmoins, cette séance d’observation en plein Paris a démontré sans équivoque les résultats étonnants possibles avec un tel instrument.

À ce stade, il n’est pas non plus possible de juger de l’aspect « science participative » avec l’Institut SETI car il sera dépendant notamment de l’application. Mais Franck Marchis a déjà tenté d’observer une occultation d’étoile par Pluton en août 2018 avec le prototype du télescope. Il a obtenu une courbe de lumière qualitative montrant la baisse d’éclat due à l’atmosphère de Pluton. Si demain ce type d’observations très techniques est à la portée de tous, ce sera une petite révolution !

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