• Reference
    • Malherbe, J.-M., Corbard, T., Dalmasse. K., Optical instrumentation for chromospheric monitoring during solar cycle 25 at Paris and Côte d'Azur observatories. Journal of Space Weather and Space Climate, EDP sciences, In press, Topical Issue - Space Weather Instrumentation, (2020) ⟨doi:10.1051/swsc/2020032

Le SO spectrohéliographe est axé sur l’étude de la variabilité solaire à l’échelle des cycles solaires et sa collection de 10 cycles observés sans interruption, depuis 105 ans, est unique au monde. Il s’agit d’un spectrographe, qui là encore est une spécificité (bande passante très étroite) parmi la majorité des instruments à filtres. Cette spécificité va être valorisée par la nouvelle version mi 2016 dans laquelle on aura en tout point du soleil le profil complet des raies avec 0.2 A de résolution. L’expérience acquise ainsi que les outils développés pour l’exploitation notamment des images H-alpha seront également indispensables à l’exploitation des images du projet METEOSPACE1 développé en partenariat avec l’Observatoire de la Côte d’Azur et qui devrait être opérationnel en 2018.

  1. Élaboration des niveaux 1 de données.

    Actuellement les images du service solaire du LESIA2 qui sont distribuées via BAS20003 sont des images brutes (niveau 0). Un des premiers intérêt des images H-alpha est la détection et le suivi des filaments. Cela nécessite un traitement systématique des images : suppression des lignes noires des spectrohéliogrammes, correction de l’assombrissement centre/bord, rehaussement des contrastes. Des algorithmes ont été développés pour ces traitements (Fuller & Aboudarham, 2004 ; Fuller, Aboudarham & Bentley, 2005, Bonnin et al. 2013) mais ne sont pas actuellement appliqués de manière systématique aux images du service de Meudon. La performance des algorithmes de segmentation permettant la détection et le suivi des filaments est conditionnée par cette phase de pré-traitements. Ce travail sera également nécessaire pour la détection des phénomènes transitoires (apparitions ou disparitions de filaments) dans le cadre du nouveau projet METEOSPACE permettant des acquisitions à plus haute cadence.

    D’autres techniques permettant d’améliorer les images doivent être explorées. Il est possible par exemple de combiner une rafale de 50 images obtenues en 10 secondes pour la transformer en image améliorée (stacking). Des tests ont pu être réalisés au spectro-heliographe de Meudon et ils doivent être poursuivis pour aboutir à un traitement automatique qui pourrait être appliqué de manière plus systématique pour définir un ’mode rafale’ des futurs instruments de METEOSPACE.

  2. Construction de cartes synoptiques

    Des cartes synoptiques des filaments et des protubérances ont été créées jusqu’en 2003 et sont disponibles via BASS2000. Ces cartes sont crées à partir des catalogues des structures (filaments et protubérances) détectées et suivies sur les images individuelles du service solaire de Meudon (Bonnin et al. 2013). Nous pouvons également fournir des cartes synoptiques ’brutes’ construites à partir des images H-alpha et CaII préalablement traitées. Cela permettra la surimpression, au format des cartes synoptiques pour chaque rotation de Carrington, des images brutes et des cartes identifiant les structures. Une étude doit par ailleurs être menée pour l’intégration de différentes sources (Global High résolution H-alpha Network4 géré au BBSO, GONG5) dans la fabrication de ces cartes synoptiques.

  3. Assurer l’exploitation locale et systématique des images en utilisant les outils développés pour enrichir les bases de données et catalogues

    Les images brutes du service de Meudon sont distribuées via BASS2000 et le réseau Global H-alpha. Toutefois elles sont très peu utilisées pour enrichir les catalogues des structures solaires.

    Au niveau mondial, deux catalogues recensent les propriétés des filaments (apparition, disparition, morphologie, chiralité etc..) : Le HEK (Heliophysics Events Knowledgebase)6 qui utilise le « Advanced Automated Filament Detection and Characterization Code » (AAFDCC) (Bernasconi et al. 2005) et le HFC « Heliophysics Feature Catalogue »7 développé dans le cadre du projet européen (FP7) HELIO qui utilise les codes SoSoft & TrackFil de Fuller et al. (2005) et Bonnin et al. (2013). Le premier service (HEK) utilise essentiellement les images H-alpha de BBSO et celles du Kanzelhöhe Solar Observatory (Autriche) en conjonction avec les images de SDO/AIA pour la détection de l’activation ou l’éruption des filaments.

    Il est important que les algorithmes en exploitation pour enrichir les catalogues HFC et HEK soient systématiquement utilisés localement sur les images du service de Meudon. Cela permettra de qualifier la qualité des images et servira aussi de base pour les efforts de calibration et de pré-traitement des images (point 1).

  1. Service Solaire du LESIA http://solaire.obspm.fr/
  2. METEOSPACE https://lagrange.oca.eu/fr/lag-phystel-projects/lag-phystel-meteospace
  3. BASS2000 Base de données Solaires Sol http://bass2000.obspm.fr/
  4. Global High-Resolution Halpha Network http://swrl.njit.edu/ghn_web/
  5. Global Oscillation Network Group http://halpha.nso.edu/
  6. Heliophysics Events Knowledgebase  https://www.lmsal.com/hek/
  7. Heliophysics Feature Catalogue  http://helio-hfc.ias.u-psud.fr/

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C’est un instrument alt-azimutal qui fonctionne sur le principe de l’Astrolabe de Danjon, où toutes les réfractions (sauf le filtre) sont changées en réflexions

DORAYSOL schema

 

 

Le service d'observation 3SOLEIL ("Surveillance sol du Soleil et du rayonnement cosmique") de l'INSU (AN06), porté par l'Observatoire de Paris et l'Observatoire de la Côte d'Azur, est consacré à l'observation dédié du Soleil et des phénomènes reliés à son activité magnétique. Il fusionne plusieurs services qui existaient auparavant et fournira une variété de données d'observation au sol :

• la Spectro-imagerie du Soleil en lumière visible avec le spectrohéliographe de Meudon ;

• l'imagerie à des fréquences radioélectriques discrètes avec le Radiohéliographe de Nançay ;

• la spectrographie des sursauts radio solaires avec le spectrographe ORFEES à Nançay ;

• la surveillance du rayonnement cosmique galactique et solaire avec les moniteurs à neutrons des stations des Iles Kerguelen et de Terre Adélie (opérés par l’IPEV). Ces observations sont actuellement accessibles au travers de différentes bases de données. BASS2000 (http://bass2000.obspm.fr/) pour l’imagerie visible, Radio Solar Database (https://rsdb.obs-nancay.fr/) pour l’imagerie et la spectrographie radio, NMDB (www.nmdb.eu) pour les rayons cosmiques (NMDB diffuse les données de la majorité des moniteurs à neutrons du réseau mondial). Les deux premiers font partie du service 3SOLEIL.

(Spectro-) héliographe de Meudon

Le SO spectrohéliographe est axé sur l’étude de la variabilité solaire à l’échelle des cycles solaires et sa collection de 10 cycles observés sans interruption, depuis 105 ans, est unique au monde. Il s’agit d’un spectrographe, qui là encore est une spécificité (bande passante très étroite) parmi la majorité des instruments à filtres. Cette spécificité va être valorisée par la nouvelle version mi 2016 dans laquelle on aura en tout point du soleil le profil complet des raies avec 0.2 A de résolution. L’expérience acquise ainsi que les outils développés pour l’exploitation notamment des images H-alpha seront également indispensables à l’exploitation des images du projet METEOSPACEdéveloppé en partenariat avec l’Observatoire de la Côte d’Azur et qui devrait être opérationnel en 2020.

Dernière image CaII H1v 3967 A

Dernière image CaII H3 3968 A

Dernière image CaII H3 protubérances 3968 A

Dernière image Halpha 6563 A

Dernière image Halpha protubérances 6563 A

Dernière image CaII K1v 3932 A

Dernière image CaII K3 3933 A

Dernière image CaII K3 protubérances 3933 A

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