Atelier Scientifique Culturel et Technologique



"Sommes-nous seuls dans l'univers ? / La vie extra-terrestre..."

Etude préalable.

Problème de l’éclairement :

Objet visible à l’œil nu : Magnitude apparente de l’objet m 5 ; Eclairement E(lux) 2 .10 –8

Log E(lux) = -0.4 . (m+14.2)
m=1 magnitude apparente d’ANTARES (scorpion)
m-m’= -2.5 .log(E/E’)

Les objets observés à l’œil à travers un spectroscope de fente d’entrée ~ 2mm
et un réseau de 540 traits /mm ont été :
Jupiter : m = 2.1 E= 1.44 10-5
Saturne : m = 0.2 E = 1.74 10-6
Vénus : m = - 3.9 E= 7.6 10-5

Par comparaison :

Soleil : m = -26.8 ; E = 105
Pleine lune : m = -12.6 ; E = 0.23
Sirius : m = 1.44 ; E = 0.8 10 –5


Ainsi il paraît raisonnable de réaliser des fentes de 0.1mm ; 0.25mm ; 0.5 mm ; 1 mm pour s’adapter aux diverse sources.
La forme idéale serait la forme fig 4 sachant que chaque irrégularité diffracte et donc diminue la finesse des raies images.

La taille du spectre calculé observé à 20 cm est de 3.1 cm .
Ainsi un déplacement de la photodiode sur 6 cm environ assurerai une bonne marge .
La sensibilité du capteur linéaire devra être élevée . (>> 1nA/lux)
La séparation entre les 2 raies du sodium Na est à cette distance et avec un réseau à 1000t/mm calculée à 0.15mm.
On pourra se passer de cette résolution et effectuer plusieurs aller retour le long du spectre pour améliorer le contraste des objets peu lumineux.
Aller-retour rapides < 5s au total pour éviter le suivi synchro de l’astre.
Il est possible d’observer en IR en changeant de capteur et voir les raies d’absorption de l’atmosphère,des nuages, de la vapeur d’eau etc…

Essai en cours : spectroscope en carton noir ,fente ~0.1mm au cutter à 20 cm du réseau éclairé par la tâche de diffraction de la fente(faisceau~ //) observé et balayé par le scanner en mode diapositive.
Fente éclairée par une lampe incandescence etc…

Au cas où nous ne trouverions pas de capteur assez sensible ou de télescope (amplification optique) nous pouvons photographier le spectre avec l’appareil numérique du lycée et le traiter ensuite pour nos besoins.