Mieux mesurer les niveaux de pollution lumineuse d'une ville
Publié par Michel le 15/06/2013 à 00:00
Source: Université de Grenade
Des chercheurs de l'Université de Grenade ont mis au point une nouvelle technique qui permet de quantifier à l'instant les niveaux de pollution lumineuse ou l'éclat artificiel du fond de ciel nocturne. Il n'est besoin que d'un petit appareil très léger, ce qui permet de le transporter et de l'utiliser n'importe où sans avoir à employer de grandes infrastructures, comme les observatoires astronomiques, pour réaliser les mesures.Des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Grenade ont breveté un nouveau système portable, beaucoup plus précis et fiable que ceux utilisés actuellement, pour mesurer et quantifier les niveaux de pollution lumineuse (L’expression pollution lumineuse (light pollution, ou photopollution pour les anglophones) désigne à la fois la présence nocturne anormale ou gênante de lumière et les conséquences de l'éclairage...) d'une ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont les...). Ce système quantifie à l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas intervalle de temps. Il ne peut donc être considéré comme une...) les niveaux de pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par...) lumineuse ou l'éclat artificiel du fond de ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) nocturne moyennant un système qui inclut une caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) All-Sky ainsi que divers filtres interférentiels.


La nouvelle technique, développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des...) par des scientifiques du Département d'Ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou...) Civile de l'UGR, requiert uniquement un petit appareil, également dessiné par ce groupe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...), dont

le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la...) et les dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son...) réduites permettent de le transporter et de l'utiliser pratiquement n'importe où sans avoir à employer de grandes infrastructures, comme les observatoires astronomiques. Actuellement, les chercheurs sont à la quête d'entreprises intéressées au développement et à la fabrication aussi bien de l'instrument que du procédé de calibrage et de mesure.

Tel que l'explique le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de...) principal du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...), le professeur Ovidio Rabaza Castillo, "le patron de mesure que nous avons utilisé est la radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple :...) émise par n'importe quelle lampe de calibrage ayant un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines suivants :) lumineux connu à l'intérieur d'une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un...) d'intégration. Le mur (Un mur est une structure solide qui sépare ou délimite deux espaces.) interne (En France, ce nom désigne un médecin, un pharmacien ou un chirurgien-dentiste, à la fois en activité et en formation à l'hôpital ou en cabinet pendant une durée variable selon le "Diplôme...) de cette sphère est une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) lambertienne qui assure que la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm...) reflétée par elle se disperse uniformément tous azimuts, grâce à quoi les patrons de mesure sont presque parfaits et, par conséquent, les mesures sont très précises. La nature multibande des mesures fournit, de plus, une information de bandes spectrales très étroites qui permettent de déterminer le type de lampes qui émettent la lumière perturbée détectée."

Une caméra All-Sky

L'invention, brevetée à travers le Bureau de Transfert de Résultats de Recherches (OTRI) de l'Université de Grenade, consiste en un instrument portable et un système de calibrage correspondant. "Le système de calibrage se compose d'une sphère intégratrice, d'une lampe de calibrage à flux spectral connu et de sa source d'alimentation, tandis que le système d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) d'images se compose d'une caméra CCD refroidie thermoélectriquement moyennant une roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) à filtres interne", signale le professeur Rabaza. La caméra est, de plus, équipée de plusieurs filtres interférentiels à bande étroite et d'un objectif fish-eye capable de prendre une image de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le ciel avec une seule exposition par filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) lorsqu'elle braque en permanence l'infini (Le mot « infini » (-e, -s ; du latin finitus, « limité »), est un adjectif servant à qualifier quelque chose qui n'a pas de limite en nombre ou en taille.).

Le procédé développé à l'Université de Grenade "est innovateur parce que c'est la première fois que la radiance relative et la luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) du fond de ciel ont été mesurées moyennant des images à champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de vision large (tout le ciel), au lieu d'utiliser des méthodes plus conventionnelles, comme la photométrie astronomique."

De plus, en raison de l'utilisation de lampes comme sources de calibrage au lieu d'étoiles standard à flux connu (comme le font les méthodes actuelles d'astrophotométrie classique), "il n'est pas nécessaire d'avoir des connaissances en astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas...) pour mesurer l'éclat du fond du ciel, de sorte que, une fois l'instrument calibré, la mesure se fait dans l'immédiat."
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