Construction d'un téléscope de 400 mm

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Définition du projet

Pour cerner le type d'instrument que je voulais construire, le cahier des charges était le suivant :

• Observation du ciel profond pour l'essentiel (galaxies & nébuleuses), avec l'espoir de voir autre chose que des tachouilles grises sur fond noir. Le planétaire est moins prioritaire avec cet instrument.
• Un téléscope qui ne prend pas une heure à mettre en station (c'est ce qui me frustre le plus avec mon équipement actuel).
• Pas besoin d'un semi-remorque pour transporter le bazar...
• Je n'ai pas 10 000 euros a investir dedans...

Mais je veux aussi pouvoir faire de la photo avec un jour avec... bref, le téléscope parfait, rien que ça :)

S'ensuivit une phase de consultation de nombreux sites web, et beaucoup d'idées "volées" en examinant les réalisations d'autres amateurs. Les choix suivants sont finalement arretés :

• Une formule Newton bien sur, la plus simple, la plus élégante, la plus éprouvée...
• Un diamètre de 400 mm, qui est un maximum pour avoir un téléscope transportable, et un minimum pour faire du ciel profond de manière "agréable".
• Une focale pas trop longue pour utiliser le téléscope sans escabeau.
• Une construction "tubulaire" bien éprouvée, avec une structure démontable et logeable dans des boites - façon "Strock" ;-).
• Une approche "évolutive", qui me permet de commencer avec un instrument simple et pas cher, puis de l'améliorer...

Ce sera donc un Dobson pour commencer, que j'équiperai d'une table équatoriale assez rapidement, pour le suivi en visuel. Pour la photo, je commence à  réfléchir à  une monture en "fer a cheval" dans laquelle je glisserai le tube optique. J'aurai ainsi au final une sorte d'instrument "2 en 1" qui répondra a toutes mes velleités d'astronome amateur :).

Choix des optiques

Ce choix conditionne toute la construction, mais aussi et surtout le prix de l'ensemble ! Je précise que je ne me sentais pas du tout de tailler mon propre miroir. Il fallait donc voir ce qui se fait sur le marché. Je commence avec un miroir primaire de chez GSO, de diametre 400 mm ouvert a 4,5, correspondant à une focale de 1800 mm. Cela me permet de partir humblement avec une optique du marché pas chère (moins de 1000 €), et de garder une option pour migrer vers une optique de meilleure qualité plus tard (en particulier, des artisans comme Mirro-sphere proposent la taille de miroirs avec les mêmes métriques).

Cette formule est assez polyvalente :

• avec un oculaire UWAN de 28 mm, le champ est de 1,3°, ce qui donne un accès facile aux objets étndus comme la lagune ou les dentelles du Cygne.
• le rapport focal a 4,5 est un bon compromis entre luminosité, coma et facilité de collimation. Et puis la focale de 1800m permet d'avoir l'oculaire "à  hauteur d'homme" :-)
• le diametre de 400 mm pourrait permettre des grossissements théoriques jusqu'à  800x avec la formule habituelle. En pratique je n'ai pas l'intention d'aller souvent à  plus de 200 à 250x, et puis la turbulence de ma région ne le permettrait pas de toutes manières.
• En photo, à 1800 mm j'ai un champ de 0,5° avec l'Atik 4000, soit une pleine lune, ce qui est très "passe partout".

Enfin j'ai choisi un secondaire de 88mm de petit diamà¨tre, ce qui est assez large pour du visuel pur, mais qui me donnera un champ de pleine lumière qui couvrira bien le capteur de l'Atik 4000, avec une obstruction du primaire qui reste raisonnable à  22%. Le miroir provient de chez Orion UK, avec une aluminure Hilux à  97% de reflectivité.

Mise à  jour (juillet 2013) : finalement j'ai décidé de migrer vers une optique de chez Mirro-Sphere. Le miroir est arrivé le mois dernier, et j'ai pu en profiter pleinement. Le changement est net, et est surtout perceptible sur la diffusion. Les étoiles sont plus fines, moins "pà¢teuses", et le contraste sur les objets diffus est amélioré. Le secondaire a également été remplacé, pour homogeneiser le système. Un autre avantage est le matériau du miroir (suprax) qui a un coefficient de dilatation moins élevé, et un comportement mécanique plus homogène, ce qui le rend un peu moins sensible aux variations de température. En d'autres termes, je peux utiliser le téléscope plus rapidement après le montage, sans avoir une image completement brouillée au début de l'observation.

Une petite note intéressante, est le fait qu'avec ce nouveau miroir, j'ai du revoir ma procédure de collimation, que j'ai grandement améliorée. En effet, le train optique étant de très grande qualité, l'effet d'une collimation imparfaite me parait plus visible qu'avant, et on se rend vite compte que ce type de miroir ne saurait etre exploité correctement qu'avec une collimation soignée. Ca se ressent en particulier sur les planètes, et je dois dire que j'ai un peu redécouvert Mars au téléscope depuis... Avis aux amateurs éclairés :)

Conception de la structure

Mieux que le dessin, le XXe siècle nous a apporté la CAO, autant s'en servir. Toute la structure a été dessinée sur l'ordinateur, ce qui permet de "voir" l'assemblage des pièces, et évite bien des erreurs de conception. Les points clés de la structure finale sont :

• Une caisse primaire de type "boite à  miroir" ultra mince (50 x 50 x11 cm), avec un barillet 18 points et une collimation façon "Strock". C'est compact, léger, élégant... Je me suis très largement inspiré de cette conception, qui m'a paru simplement géniale :).
• Une structure faite de tubes en aluminium (20 mm de diamètre). C'est rigide, élégant et très peu cher (pour la petite histoire, les tubes sont des tringles à  rideau achetés en magasin de bricolage, a 6 euros pour 1m60 ;-).
• Des "demi lunes" surdimensionnées (400 mm de rayon) qui permettent de surbaisser le scope et d'atteindre le centre de gravité sans contrepoids (!), et en prime, de m'en servir sans escabeau...
• Un secondaire de type "mono anneau" pour limiter la encore l'encombrement, mais en CTP de 15 mm pour la rigidité.
• Une araignée inspirée du système de Serge Bertorello et aussi de cette conception, mais adaptée à  ma sauce.
• La fixation et le réglage des divers éléments se fait entièrement par molettes (pas de tournevis), avec un système "low profile" de mon cru pour la fixation basse, qui donne sa rigidité à  l'ensemble.

La structure du barillet a été définie et vérifiée à l'aide du logiciel plop, histoire d'avoir une bonne répartition des points d'appui sous le miroir. Après avoir comparé des simulations a 18 et 27 points, je suis resté a 18 points (3 x 2 x 3) qui fonctionne amplement assez bien, et m'a semblé plus simple à réaliser

Le dessin est maintenant terminé, on peut passer à la construction proprement dite. 

Suite : fabrication de la caisse primaire

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