Comment photographier le passage de la Station Spatiale Internationale (ISS) devant de soleil

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En préambule à cet article, je vous engage à lire attentivement cette petite information de sécurité car observer le soleil sans protection spécifique, peut entraîner une cécité permanente de la vue.

Le filtre mis en œuvre dans cet article est un filtre spécifique dédié à la photographie du Soleil. Il est calibré pour ne laisser passer que 1/10 000 eme de la lumière solaire et ne peut être utilisé pour l’observation directe du soleil sans adjonction d’un filtre IR/UV.  Ce type de filtre peut s’acheter sur ce site par exemple: laclefdesetoiles.com

Avant chaque utilisation du filtre, il est important de le contrôler minutieusement. Toutes rayures ou piqures le conduiront directement à la destruction. Assurez vous aussi qu’il soit solidement mis en place sur votre objectif surtout en présence de vent.[/box]

Tous droits réservés à Christophe Hamman
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Quelques informations utiles concernant notre Soleil

Cette étoile, notre étoile, est située en moyenne à 150 millions de km de la terre et mesure 1,4 millions de km de diamètre. Observé depuis le sol de notre bonne vieille terre, le diamètre apparent de notre soleil est de 0,5°, soit 30 secondes d’arc en moyenne.

Quelques informations utiles concernant l’ISS (International Space Station)

Communément appelé Station Spatiale International, elle est le plus grand des objets artificiels placé en orbite terrestre. Le premier élément de ce satellite à été lancé en novembre 1998. A ce jour elle s’étend sur 110m de longueur, 74m de largeur et 30m de hauteur pour un poids proche de 400 tonnes.

Cette station, placée en orbite dite « basse », gravite autour de la terre à une altitude moyenne de 400 km. Elle effectue une rotation en 90 min. Sa vitesse orbitale avoisine les 28 000 km/h soit  7 km/s.

Observé depuis le sol de notre bonne vieille terre, sa vitesse de déplacement peut être comprise entre 1°/s et 2,5°/s. Se souciant peu ou proue des conditions climatiques terrestre, du jour, de la nuit, de la présence de la lune ou non, elle tourne, tourne et tourne inexorablement…

Parfois la nuit nous la voyons passer, tantôt brillant faiblement, bas sur l’horizon et lentement, tantôt elle nous gratifie d’un somptueux passage très lumineux, très haut sur la voûte céleste et très rapidement. D’autres fois nous ne la voyons pas, tout simplement car le soleil brille de tous ces feux dans le ciel nous empêchant, par éblouissement de voir tout détail sur la voûte. C’est lors de ces passages diurnes et sous certaines conditions qu’il devient intéressant d’essayer d’imager ISS.

Ces conditions sous tendent:[checklist]

  • Une météo clémente, comprendre un ciel dégagé,
  • Un soleil visible, comprendre qu’il ne soit pas caché par un arbre ou un immeuble,
  • Une hauteur de soleil par rapport à l’horizon d’au moins 10 à 15 degrés.[/checklist]

Mais la condition principale doit faire en sorte que, depuis votre lieu de prise de vue, la trajectoire d’ISS l’amène à passer devant le disque solaire. Nous appelons cela un «Transit». A ce stade je vous imagine déjà relever les sourcils ou encore vous gratter la tête. Pas de panique, vous n’aurez point besoin de calculatrice scientifique, d’almanach ni d’aspirine.

Prévision des passages d’ISS

La question est: comment prévoir où et quand la station internationale va t elle passer devant le soleil?

Pas d’inquiétude, pour cela il existe un site redoutable de précision: calsky.com. Bon certes ce site est en anglais mais très simple d’utilisation. Une fois votre localisation GPS entrée, voici le type d’information que vous obtenez:

[highlight]Friday 18 July 2014[/highlight]

Time (24-hour clock)Object (Link)Event
[highlight]10h55m04.68s[/highlight]ISS[highlight]Crosses the disk of Sun.[/highlight] Separation=0.108°  Position Angle=239.0°, Position angle vertex=286.4°.  Transit duration=0.79s
[highlight]Angular diameter=49.7[/highlight] » size=109.0m x 73.0m x 27.5m
Satellite at Azimuth=108.6° ESE  Altitude= 48.0°  Distance=555.8 km
In a clock-face concept, the satellite will seem to move toward  5:27
Angular Velocity=36.1’/sCenterline, closest point →Map: [highlight]Longitude=  4°55’55″E  Latitude=+43°35’01″[/highlight] (WGS84)  Distance=1.07 km  Azimuth=210.9° SSW  Path direction=121.0° ESE  ground speed=7.711 km/s  width=6.0 km  max. [highlight]duration=0.9 s[/highlight]
Orbit source: NASA predicted orbit

Les informations importantes sont surlignées en jaune nous y trouvons :[checklist]

  • La date Friday 18 July 2014
  • L’heure 10h55m04.68s
  • La longitude et latitude Longitude=  4°55’55″E  Latitude=+43°35’01 » de l’endroit exact le plus proche  de votre lieu renseigné précédemment.[/checklist]

Vous pouvez cliquer sur «Centerline» vous obtiendrez une carte (google map) où figure le tracé exact du passage de la station. A vous de trouver l’endroit le plus adapté en prenant en considération les éventuels obstacles, et autres lieux de grand passage. Il est important de choisir son site loin de la foule afin de rester bien concentré sur les préparatifs.

Informations utiles mais non cruciales, Angular diameter=49.7″ &  duration=0.9 s

« Angular diameter » vous renseignera sur la taille apparente d’ISS par rapport au diamètre du soleil sachant que le 18 juillet 2014 à 10h05 le diamètre apparent de notre étoile est de 31,5′ d’arc. La station représentera donc 1/38 éme du disque solaire. Le passage que l’on cherche à imager ne durera que 0,9 seconde.

Enfin, ce site extrêmement complet, offre une foultitude d’informations autres que les passages d’ISS devant le soleil, je vous laisse le plaisir de le découvrir. Personnellement je vous conseille de vous créer un compte (ceci est gratuit) puis de renseigner votre adresse Email afin de recevoir régulièrement les prévisions de passage ou tout autre événement pour ne rien manquer de ce qui se passe au dessus de vos têtes. Bref les repérages topographiques sont terminés, vous savez exactement  à quel moment ce passage va se produire il ne reste plus qu’à rassembler votre matériel.

 Préparatifs

 Il vous faudra impérativement :[checklist]

  • Un pied photo stable
  • Votre filtre solaire spécial photo
  • Une horloge de précision type horloge DCF77, on en trouve pour moins de 10€ dans le commerce.
  • Un appareil photo disposant du mode rafale permettant de prendre au moins 4 images/s
  • Un objectif de 200 mm minimum de focale
  • Enfin un dispositif de déclenchement souple de votre appareil[/checklist]

[box type= »warning » ]

Le filtre mis en œuvre dans cet article est un filtre spécifique dédié à la photographie du Soleil. Il est calibré pour ne laisser passer que 1/10 000 eme de la lumière solaire et ne peut être utilisé pour l’observation directe du soleil sans adjonction d’un filtre IR/UV.  Ce type de filtre peut s’acheter sur ce site par exemple: laclefdesetoiles.com

Avant chaque utilisation du filtre, il est important de le contrôler minutieusement. Toutes rayures ou piqures le conduiront directement à la destruction. Assurez vous aussi qu’il soit solidement mis en place sur votre objectif surtout en présence de vent.

Pour rappel observer le soleil sans protection spécifique, peut entraîner une cécité permanente de la vue.[/box]

Je ne vous ferai pas l’affront de vous dire de ne pas oublier de vider votre carte mémoire, et de charger votre batterie. Une petite remarque concernant la carte mémoire, étant donné le fait qu’il faudra utiliser le mode rafale à la vitesse la plus élevée, de préférence optez pour une classe 10.

Je vous conseille aussi de prendre une bouteille d’eau, de quoi couvrir votre tête et éventuellement une chaise de camping afin de patienter confortablement. Oui, vous avez bien lu, « patienter » confortablement. Car je ne l’ai pas encore précisé, mais pour ce type de photo vous ne pouvez être en retard. La seconde c’est la seconde.

Parmi les informations issues du site calsky.com il est mentionné :[checklist]

  • 10h55m04.68s
  • Duration=0.9 s[/checklist]

10h55m06s il sera trop tard … 10h55m03s il sera trop tôt. L’heure c’est l’heure, aussi je vous invite à être sur place, en place et opérationnel au plus tard 15 minutes avant l’échéance.

Modus operandi

Le mode opératoire que je vous propose est le suivant : [checklist]

  • Installez en priorité votre filtre solaire solidement fixé sur votre objectif.
  • Connectez votre déclencheur filaire ou télécommande.
20140718_104633
Tous droits réservés à Christophe Hamman
  •  Assurez-vous que votre carte mémoire est vide.
  • Installez votre appareil sur le pied photo
  • Dirigez l’objectif de votre appareil vers le soleil.[/checklist]
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Si il y à un peu de vent, je vous conseil de ne pas déployer votre pieds photo afin de rester le plus bas possible et ainsi de limiter la prise au vent tout en augmentant la stabilité en vue d’éviter tout « floue de bougé ».

Quels réglages appliquer ?

Je vous propose les paramètres suivants issus des EXIF de mes dernières prises de vue de ce type de transit: [checklist]

  • Temps d’exposition [s] : 1/8000
  • Nombre-F : 13.0
  • Programme d’exposition : Manuel (1)
  • Sensibilité équivalente ISO: 100
  • Longueur de focale [mm]: 800  => Objectif 400mm & doubleur de focale
  • Mode focalisation: Manuel Focus => Mise au point manuelle.
  • Mode d’acquisition: Rafale haute vitesse => 8 images/s
  • Surtout, mais surtout: Pas de Flash, ce serait peine perdu que de chercher à éclairer le soleil[/checklist]

Ces réglages vous sont proposés à titre informatif. Je ne saurais trop vous conseiller de procéder à une série d’essais la veille (à peu prés à la même heure que l’instant de votre passage) pour déterminer les paramètres optimaux en fonction de votre appareil. 

Tous droits réservés à Christophe Hamman
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Le soleil émettant une quantité d’infrarouge importante, il est préférable de sous exposer volontairement les prises car, comme vous le savez probablement,  les capteurs numériques des appareils photos sont très sensibles dans cette longueur d’onde. De ce fait, pour augmenter le contraste évitez de saturer le capteur.

Au risque de me répéter, une fois de plus je vous conseille soit de lire attentivement la notice d’utilisation de votre appareil soit de procéder à une série d’essais. Choisissez le format offrant la plus grande résolution.

Déclenchez et maintenez le déclencheur actif pendant 30 secondes. La cadence d’acquisition ne doit pas ralentir. Si tel est le cas, vérifiez la classe de votre carte mémoire ou choisissez le format inférieur puis recommencez.

Une fois les réglages de l’appareil terminés, il ne reste plus qu’à finaliser la mise au point et là pour le coup, ce n’est pas la partie la plus facile. Il est préférable de procéder à plusieurs essais et contrôles.

Dans l’éventualité ou le soleil présente des tâches aidez-vous de ces dernières pour effectuer la mise au point. Dans le cas contraire, avant de fixer votre filtre, choisissez une cible la plus lointaine possible de préférence au delà de la distance hyperfocale et faites la mise au point manuellement. Attention cependant, lors de la mise en place du filtre, à ne pas dérégler la mise au point.

Vous êtes maintenant opérationnel il ne vous reste plus qu’à attendre.

 Attendre oui !!! … Mais attention …

Depuis notre venue sur terre nous sommes soumis sans trop nous en rendre compte au fait que … La terre tourne… C’est grâce à cette rotation que nous pouvons photographier des levers et couchers de soleil entre autres.

Hé oui, mais négliger ce paramètre peut être lourd de conséquences. N’oubliez pas que votre appareil est fixe, que vous venez de patienter donc que le soleil s’est déplacé d’autant plus vite que votre focale est grande et forcément il n’est plus au centre de votre champ de prise de vue. Il vous faudra procéder à un recadrage moins d’une minute avant le passage.

Chronologie des phases finales : [checklist]

  • H – 5 minutes, procédez à un dernier contrôle de la mise au point
  • H – 3 minutes, vérifiez une dernière fois les réglages de votre appareil
  • H – 2 minutes, ne faites rien y’a rien à faire
  • H – 1 minute, restez zen mais gardez un œil sur votre horloge DCF
  • H – 30 secondes, dernier recadrage
  • H – 15 secondes, go go go, appuyez et maintenez le déclencheur en fonction.
  • Heure H priez pour ne rien avoir oublié
  • H + 15 secondes, relâchez le déclencheur [/checklist]

Voila, en théorie c’est dans la boite comme diraient nos anciens. Il ne vous reste plus qu’a regarder vos photos et chercher le petit point qui se déplace d’une vue à l’autre  devant le disque solaire …

Vous venez de réussir une série de prises assez atypique à savoir photographier sans le voir, un objet en ombre chinoise situé à plus de 400 km de vous et se déplaçant  à 28 000 km/h

IMG_9263
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Matériel utilisé :

[checklist]

  • Pied photo Manfrotto
  • Canon 7D
  • Objectif 100/400 Canon
  • Extender X2 serie III
  • Télécommande intervalomètre filaire Canon
  • Filtre solaire Baader solar astro photo
  • GPS en guise d’horloge DCF 77[/checklist]

Je remercie Gisèle mon épouse, qui m’accompagne lors de ces séances photos, pour la précision de ses décomptes finaux et son soutien indéfectible.

Christophe Hamman

Astronome amateur depuis de nombreuses années, venu à la photo d'abord argentique puis numérique et ce, depuis des lustres, j'aime allier ces deux passions. J'adore immortaliser les coucher de soleil à la recherche du rayon vert mais aussi la macro en tout genre. Je me suis lancé dans la réalisation d'un prototype a base de carte Arduino en vue de me lancer dans la photo Open Flash. Je suis à la recherche de personne pouvant m'aider pour la réalisation du circuit imprimé sachant que le schéma Electronique est déjà réalisé.

4 pensées sur “Comment photographier le passage de la Station Spatiale Internationale (ISS) devant de soleil


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    01/08/2014 à 15 h 26 min
    Permalink

    Bel article christophe !
    Reste plus qu’à trouver un 400mm !

    Répondre
    • 29/08/2014 à 0 h 27 min
      Permalink

      Merci Nicolas. Mais je pense que côte focale tu as ce qu’il te faut 😉
      A tantôt ici ou là bas

      Répondre
  • 13/08/2014 à 15 h 01 min
    Permalink

    Il ne faut effectivement pas se louper ! 0.9s c’est très peu, je me demande combien de temps il faudrait attendre pour avoir l’occasion de refaire une photographie de l’ISS si nous n’avons pas réussi à prendre la bonne photo du premier coup!
    Merci pour toutes ces explications en tout cas, c’est très instructif comme article.

    Répondre
    • 29/08/2014 à 0 h 30 min
      Permalink

      Pour la récurrence du phénomène je dirais en moyenne 1 transit tous les 40 à 50 jours.
      En tout cas essayez et vous deviendrez addict ;).

      Répondre

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