Construction d’un télescope de 600mm

Conception et optiques

Avant de se lancer dans les premiers coups de scie, il convient de se poser quelques instants et de réfléchir à ce qu’on veut …

Définition du projet

Contrairement à mon projet précédent, le cahier des charges est relativement simple : je souhaite avoir un instrument ayant les meilleures performances possibles, pour profiter au mieux de l’observation visuelle du ciel profond. Les autres contraintes existent, mais sont secondaires.

Cela revient à construire aux plus grandes dimensions, avec les limites qu’il est raisonnable de considérer pour un particulier :

Taille de l’instrument : il faut que ça rentre dans le coffre de la voiture, qui fait 1m de large. Au vu de l’offre du marché actuel chez les artisans et fabricants, cela me fait partir sur une taille de miroir de 600 mm
Qualité de l’instrument. Je pars directement sur des optiques de grande qualité de chez Mirro-Sphère (il s’agit tout simplement du plus grand diamètre que peut fabriquer Franck Grière actuellement (2012)).
Pas de réelle contrainte de poids : de toutes façons le miroir pesera dans les 40 kg et sera déjà difficilement « portable ». Je pars sur un poids estimé de 80 à 90 kg.
Transport : le téléscope sera mobile sur roulettes, de manières à pouvoir le monter et le descendre du coffre de la voiture (break).
Formule : se sera un dobson (en Alt-Az) pour la simplicité d’utilisation.
Motorisation : aucune pour l’instant, mais le rocker sera conçu de façon à pouvoir ajouter une motorisation par la suite, ainsi que des encodeurs

Formule optique

Le primaire est en 600 mm F/D 3,3, ce qui donne une longueur focale de 2000 mm. Quelques petits calculs d’épure optique me donnent une distance secondaire/foyer de 460 mm, ce qui permet de déterminer les dimensions générales de l’ensemble, ainsi que la dimension du miroir secondaire. Là encore le choix est relativement simple, puisque j’ai pris le plus grand diamètre disponible, soit 150 mm, tout en m’assurant que le champ de pleine lumière était suffisant, et l’obstruction pas rédhibitoire. Cette dernière est à 25% en linéaire, ce qui reste dans le domaine du raisonnable, surtout sur cette classe d’instrument. Le décalage arrière du secondaire sera quant à lui de 11 mm, pour attrapper tout le cône de lumière entrante.

Les points d’appui du primaire sont également calculés gràce au très connu PLOP, qui permet d’apprécier leur placement optimal.

On peut maintenant passer au dessin de l’ensemble…

Calcul géometrique avec "CPL" — Calcul géometrique avec « CPL »

Structure

Je repars sur une structure tubulaire symétrique à 8 barres, qui apporte légèreté et rigidité, tout en restant très simple à concevoir et à construire. L’expérience du 400 mm de type « flexrocker léger », puis celle du 500 mm de mon association, qui était un Dobson de construction beaucoup plus classique, m’ont définitivement vacciné contre les télescopes de type « caisse à savon » qui pèsent des tonnes et sont intransportables. Toutefois il y a ici des variables non ajustables comme le poids du miroir.

Cela n’empêche pas de construire léger, mais je souhaitais ne rien sacrifier à la rigidité. Je suis donc parti pour une « caisse primaire » faite d’un cadre en acier soudé, qui reste de dimension raisonnable (720 mm de coté) et qui est très rigide (du haut de mes 110 kg, je n’ai pas réussi à la déformer de façon notable). Les fixations basses sont prises directement sur ce cadre, de même que le barillet, de sorte qu’aucune pièce en bois ne fait partie de la structure « vitale » du tube optique, au moins pour la partie basse.

Le barillet en lui même est tout en aluminium avec plusieurs caractéristiques :
– construction symétrique, de sorte à n’avoir aucun différentiel de flexion entre les points (je vois beaucoup de barillets avec deux entretoises horizontales, dont l’une supporte les 2/3 du miroir. Conceptuellement ca ne me semble pas optimal)
– points de pivots 100% roulements & rotules, pour ne pas avoir de questionnement sur les frottements et les tensions dans le support du miroir primaire.
– pour le support latéral, après moulte réflexions, je suis parti sur un cable en acier de 4 mm. Je verrai à l’usage si cela est optimal ou si il faut revenir a des supports à 45°.

La cage secondaire est beaucoup plus classique et sacrifie davantage à la présence de bois, tout de même plus facile à travailler pour une pièce de cette dimension. J’avoue avoir repris librement bon nombre de bonnes idées présentes dans les constructions de M. Pierre Desvaux, sauf en ce qui concerne l’araignée qui est une version à quatre branche droites (non décalées). Le miroir secondaire sera isolé par une plaque de plastique épaisse (polystyrène) pour éviter la buée. Nous verrons si cela est efficace.

Le résultat est le suivant :