Observations de Pluton

6.1.2 Observations des satellites . . . 91 6.2 Particularit´es des observations r´eelles . . . 92 6.2.1 Syst`emes de r´ef´erence de temps et d’espace . . . 92 6.2.2 Observations `a partir de la Terre . . . 93 6.2.3 Correction de la phase . . . 94 6.3 Ajustement . . . 97 6.3.1 Incompatibilit´e entre les jeux d’observations . . . 97 6.3.2 Pond´eration des observations . . . 99 6.3.3 R´esidus . . . 99 6.4 Conclusion . . . 111

Dans ce chapitre, nous pr´esentons le r´esultat de l’ajustement de notre mod`ele au syst`eme de Pluton. En premier lieu, nous allons pr´esenter les diff´erents jeux d’observations utilis´ees. Ces observations ne peuvent ˆetre utilis´ees telles quelles pour notre ajustement et nous allons donc devoir effectuer certaines corrections pour que notre mod`ele puisse s’y adapter. Enfin, nous donnerons les conditions initiales et param`etres obtenus lors de notre ajustement.

6.1 Pr´esentation des observations

6.1.1 Observations de Pluton

De mani`ere g´en´erale, les observations que nous allons pr´esenter ici sont en r´ealit´e des images de l’ensemble du syst`eme de Pluton non-r´esolu, obtenues `a partir d’obser-vations au sol. Comme il a ´et´e dit pr´ec´edemment, Pluton n’a parcouru qu’un peu plus d’un tiers de son orbite autour du Soleil depuis sa d´ecouverte. Les plus anciennes plaques photographiques sur lesquelles Pluton a ´et´e identifi´e sont de l’ann´ee 1914. Ainsi, nous

6. Pluton 88

disposons d’un peu moins d’un si`ecle d’observations. Au cours de cette p´eriode, les ob-servations ont connu de profonds bouleversements avec l’arriv´ee des cam´eras CCD, l’aug-mentation de la taille des t´elescopes et l’optique adaptative. En cons´equence, la pr´ecision des observations a ´enorm´ement vari´e au cours de cette p´eriode. D’une pr´ecision sur Pluton d’une seconde de degr´e au d´ebut du si`ecle, nous en sommes maintenant au centi`eme de seconde de degr´e pour la position des satellites.

observations anciennes sur plaques photographiques

La plupart de ces observations se trouvent sur le site de la commission 4 de l’Union Astronomique Internationale : http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/plan-eph-data/ .

Les observations les plus anciennes, jusqu’en 1965, ont toutes ´et´e publi´ees dans Cohen et al. (1967). Ces observations ont ´et´e r´ealis´ees entre autre aux Lowell Observatory, Yerkes (Chicago) Observatory et McDonald Observatory. Elles sont utilis´ees par le Jet Propulsion Laboratory dans leur ajustement de l’orbite de Pluton.

– nombre d’observations : 552 – rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques – source : Cohen et al. (1967)

De 1971 `a 1997, on dispose d’observations r´ealis´ees `a l’Observatoire d’Asiago (Italie). – nombre d’observations : 175

– rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques

– sources : Barbieri et al. (1972, 1975, 1979, 1988)

De 1965 `a 1981, des observations du A. J. Dyer Observatory. – nombre d’observations : 15

– rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques – source : Hardie et al. (1985)

En 1980 et 1985, 45 observations de La Silla – nombre d’observations : 45

– rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques

– sources : Debehogne et al. (1981); Debehogne and de Freitas Mourao (1988) De 1973 `a 1982, des observations de l’Observatoire de Turin

– nombre d’observations : 39 – rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques – sources : Zappala et al. (1980, 1983)

De 1975 `a 1978, des observations de l’Observatoire de l’Universit´e de Copenhage `a Bror-felde

– nombre d’observations : 15 – rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques – source : Jensen (1979)

De 1980 `a 1985 au Lick Observatory – nombre d’observations : 11 – rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques

– sources : Klemola and Harlan (1982, 1984, 1986) En 1980 et 1983, `a l’observatoire de Flagstaff

– nombre d’observations : 5 – rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques – source : Harrington and Walker (1984)

En 1985, 5 observations non-publi´ees par D. Mink, ´evoqu´ees dans Standish (1994). – nombre d’observations : 5

– rep`ere : ´equateur B1950

– type d’observations : photographiques

– sources : Standish (1994), http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/plan-eph-data/ En 1989 et 1990, 29 nouvelles observations `a la Silla :

– nombre d’observations : 29 – rep`ere : ´equateur J2000

– type d’observations : photographiques – source : Gemmo and Barbieri (1994)

Et enfin, de 1930 `a 1993, des observations ont ´et´e r´ealis´ees `a l’astrographe de Pulkovo : – nombre d’observations : 207

– rep`ere : ´equateur J2000

– type d’observations : photographiques – source : Rylkov et al. (1995)

Toutes ces observations ont ´et´e effectu´ees dans des conditions tr`es diverses, et leurs pr´ecisions sont parfois tr`es diff´erentes.

Observations CCD

De 1995 `a aujourd’hui, nous disposons d’observations effectu´ees au FASTT (Flagstaff Astrometric Scanning Transit Telescope), un t´elescope m´eridien automatique ´equip´e d’une cam´era CCD.

– nombre d’observations : 914 – rep`ere : ´equateur J2000 – type d’observations : CCD

6. Pluton 90

– sources :

– http ://iau-comm4.jpl.nasa.gov/plan-eph-data/ – http ://www.nofs.navy.mil/data/plansat.html

Entre 1997 et 2010, nous avons des observations du Table Mountain Observatory. Cet observatoire est propri´et´e du Jet Propulsion Laboratory. Il est ´equip´e de deux t´elescopes de 40 et 60 cm.

– nombre d’observations : 259 – rep`ere : ´equateur J2000 – type d’observations : CCD

– source : http ://iau-comm4.jpl.nasa.gov/plan-eph-data/

Sur les p´eriodes 1995 `a 1997 et 2002 `a 2005, des observations de l’observatoire de Bordeaux-Floirac, dot´e d’un t´elescope m´eridien muni d’une cam´era CCD.

– nombre d’observations : 87 – rep`ere : ´equateur J2000 – type d’observations : CCD – source : Rapaport et al. (2002)

Des observations de Pluton ont ´et´e r´ealis´ees au t´elescope de 120 cm de l’Observatoire de Haute-Provence entre 1997 et 2010. Elles ne sont pas encore publi´ees et n’ont jamais ´et´e utilis´ees auparavant pour ajuster le syst`eme de Pluton.

– nombre d’observations : 242 – rep`ere : ´equateur J2000 – type d’observations : CCD

– source : Jean-Eudes Arlot et Vincent Robert (communication priv´ee)

Des observations ont ´et´e r´ealis´ees au t´elescope de 1 m de l’Observatoire du Pic du Midi en juillet 2011. Tout comme les observations de l’Observatoire de Haute-Provence, elles n’ont pas encore ´et´e publi´ees et n’ont pas encore ´et´e utilis´ees par quelqu’un d’autre pour produire une ´eph´em´eride de Pluton. J’ai effectu´e la r´eduction astrom´etrique de ces images et le d´etail de la proc´edure est donn´e en annexe B.

– nombre d’observations : 73 – rep`ere : ´equateur J2000 – type d’observations : CCD – source : Fran¸cois Colas

Occultations stellaires Si, `a l’origine, les occultations stellaires d´ependaient essen-tiellement des pr´evisions d’orbite pour pouvoir ˆetre effectu´ees, l’am´elioration de ces pr´edictions a conduit `a une inversion de cette situation. D´esormais, le v´eritable facteur limitant la pr´ecision des positions fournies par les occultations stellaires est la pr´ecision que l’on peut avoir sur la position de l’´etoile occult´ee. La campagne d’observations des occultations stellaires par des objets du Syst`eme Solaire, men´ee par Bruno Sicardy, nous a permis d’avoir des positions tr`es pr´ecises de Pluton et de Charon (les campagnes d’ob-servations d’occultations stellaires par Nix et Hydra ayant ´et´e jusqu’ici infructueuses). L’un des aspects les plus int´eressants est l’existence d’occultation par Pluton puis par Charon de la mˆeme ´etoile. Dans ces conditions, il nous est possible d’obtenir une mesure

tr`es pr´ecise de la distance entre les deux objets.

Le r´esultat de ces occultations est disponible sous la forme d’´ecarts entre la position de Pluton suivant la th´eorie DE413 et celle qui est donn´ee par l’occultation. Ces ´ecarts apr`es 2008 nous ont ´et´e fournis par Bruno Sicardy.

– plage d’observations : 2005-2010

– nombre d’observations : 14 (dont 2 de Charon) – rep`ere : ´equateur J2000

– type d’observations : occultations stellaires

– sources : Assafin et al. (2010), Bruno Sicardy (communication priv´ee)

La figure 6.1 montre ces ´ecarts pour la p´eriode 2005-2008. On peut observer une assez forte dispersion en α, mais surtout une d´erive lin´eaire en δ.

Figure 6.1 – ´Ecarts entre les positions de Pluton pr´edites par la th´eorie DE413 et les positions obtenues par occultations stellaires.