Indicateur de qualité de ciel nocturne Unihedron SQM-L

Sky Quality Meter : Mesurez la qualité de votre site d'observation

L'observateur/astrophotographe amateur est constamment à la recherche d'un lieu d'observation le plus sombre et proche de son domicile. Il lui est alors nécessaire de se déplacer et d'évaluer à l'oeil la qualité de tel ou tel lieu site potentiel. Malheureusement cette technique très objective et plus qualitative que quantitative et donc peu fiable. Le test de magnitude visuelle limite dépend de beaucoup de paramètres dont l'acuité visuelle de l'observateur, son état de fatigue, la zone du ciel observée, la météo... Même si un appareil de mesure est dépendant de certains de ces facteurs il en minimise le nombre pour procurer des données plus fiables et précises. C'est dans ce but que le Sky Quality Meter (S.Q.M) a été élaboré, pour fournir des informations pointues et interprétables facilement de la qualité du ciel de votre ou de vos lieux d'observations préférés.

Fabriqué par la firme canadienne Unihedron, le SQM a été développé par le Docteur Doug Welch et Anthony Tekatch. Le principe est simple, un capteur placé à droite de l'affichage digital reçoit le rayonnement produit par le fond du ciel d'un lieu d'observation. Il suffit de pointer le boîtier en direction du zénith, d'appuyer sur le bouton rouge et d'attendre l'affichage de la mesure. Le temps de mesure est très court dans les cieux à forte pollution lumineuse et peut aller jusqu'à 80 secondes dans les endroits les plus sombres. Un bip sonore a lieu toute les secondes pour indiquer que le SQM est en phase de collecte d'informations. Il est important de noter que cette mesure doit être effectuée sans qu'aucune lumière parasite directe n'atteigne le capteur. L'angle de mesure de +/- 40° (version SQM classique) de part et d'autre du zénith doit couvrir une zone d'observation sans obstacle (arbres, montagne, observateur...).

Principe d'utilisation du SQM

La particularité du SQM est qu'au contraire d'un test de magnitude visuelle, généralement compris entre 4 et 7, la valeur indiquée par l'écran LCD est supérieure à 16 et inférieure à 23. En effet l'échelle utilisée ici est en magnitude par seconde d'arc carré (mag/arcsec2). Soit la "brillance du fond de ciel répartie sur une zone d'observation carrée d'une seconde d'arc de côté". Le résultat indiqué est donc différent de la magnitude stellaire d'une étoile (objet ponctuel). Pour rappel : la magnitude est une échelle inverse et logarithmique de la brillance des étoiles. Ainsi les astres les plus "brillants" ont une magnitude plus faible que les astres "sombres". Une étoile de magnitude 1 est ainsi 2.5x fois plus lumineuse q'une autre étoile de magnitude 2.

La magnitude surfacique affichée par le SQM est toujours comprise entre 16 (ciel totalement clair en plein centre ville d'une grande agglomération) et ne dépasse pas 23 (ciel pur sans aucune pollution lumineuse). Un lieu d'observation, où la valeur affichée est proche de 20 est signe déjà d'un bon ciel de campagne. Rappelez-vous qu'un écart même faible entre deux valeurs indique des différences importantes sur le nombre d'étoiles visibles et la qualité du ciel. Par commodité, un dessin est indiqué sur le SQM pour symboliser plus facilement le sens de chaque valeur. A noter : Pour retrouver la correspondance avec l'unité de mesure habituellement admise au niveau scientifique (candela/m2) appliquez la formule suivante : [Valeur en cd/m2] = 10.8×10 000× 10^(-0.4*[valeur en mag/arcsec2]).

Boîtier de mesure de la luminosité du ciel SQM

Le SQM s'adresse à deux types d'utilisateurs, ceux nomades tout d'abord, qui l'utiliseront pour quantifier la qualité de plusieurs sites d'observations potentiels et choisir au final le meilleur. Les sédentaires disposant d'un observatoire ou d'une structure fixe pour évaluer la qualité de leur site d'observation jour après jour, année après année. Etudiez ainsi l'évolution de la pollution lumineuse dans votre zone d'observation, pour les astrophotographes CCD établissez la corrélation entre une valeur obtenue un soir à l'aide du SQM et le niveau de bruit (ADC) du capteur. Pour proposer une valeur la plus proche possible de la réalité, un filtre anti-infrarouge restreint les mesures au domaine "visuel" du spectre. Fabriqué par la firme japonaise Hoya, le filtre CM-500 coupe nettement les rayonnements infrarouges et ultra-violets. Veuillez prendre soin de ce verre, si celui-ci est recouvert de poussières ou de buée, le résultat affiché sera légèrement modifié.

Taux de transmission du filtre HOYA CM-500

Pour toute mesure la Lune doit être absente. La température est mesurée par une sonde thermique, son effet sur le capteur est soustrait. L'affichage est disponible en °C puis °F en appuyant deux fois sur le bouton rouge. L'éclairage de l'affichage est disponible en deux niveaux (faible et fort). Une pile 9V est fournie pour alimenter durablement votre Sky Quality Meter.

• SQM-L : Suite à plusieurs demandes de ses clients le SQM a évolué : une lentille a été placée devant le capteur qui restreint la zone d'étude à 20°. Les mesures sont plus localisées limitant l'influence des sources parasites. Unihedron en a profité pour changer la position de l'écran, l'affichage de résultat se lit directement pendant l'utilisation (à 90° par rapport au capteur). Le SQM-L conserve les mêmes autres caractéristiques que la version standard.

Informations complémentaires :

La marge d'erreur réalisée sur plusieurs mesures par le SQM est de +/- 0.10 mag/arcsec2. Chaque appareil est calibré par rapport à une lumière de référence NIST. Le rayonnement de la Voie Lactée est pris en compte dans la mesure. Unihedron est en train de développer une méthode pour affiner les mesures du SQM et soustraire en fonction de la date, de l'angle de visée, des coordonnées, l'influence de cette lumière particulière. La lumière zodiacale est de la même façon intégrée dans les résultats de chaque mesure. Dans les cieux clairs son influence est totalement nulle, seuls quelques rares zones observations sombres pourront être affectées par son influence, à 1 voir 2% près seulement (on rappelle que le SQM est toujours pointé vers le zénith).

Eléments livrés :