Construction d'un Dobson de 508 mm



 

Après plusieurs années d'observations avec un 210 mm Takahashi, l'envie m'est venue d'utiliser un plus gros diamètre pour me "rincer l'œil" de manière confortable sur mes objets préférés : les galaxies. De multiples critères m'ont fait opter pour un 508 mm ouvert à f/d = 4,5 ; le prix bien sûr, la transportabilité, le rangement en dehors des périodes d'utilisation et la taille de l'instrument une fois monté.

Une fois la décision prise, il faut passer en revue tous les critères qui vont présider à la fabrication de l'instrument. J'ai été aidé par Frédéric Géa, bien connu des lecteurs de la revue Ciel Extrême pour ses observations ainsi que la fabrication de plusieurs Dobson de 400 et 560 mm. Ses conseils m'ont été précieux dans le choix du miroir, du rapport focal, de la fabrication de la menuiserie etc, etc... En bref pour m'aider à décider de tous les paramètres qui vont entrer dans la fabrication du télescope et je l'en remercie très sincèrement. Je remercie aussi tous les membres du Club Véga de la Lyre qui m'ont aidé, Thierry Ruiz qui a fabriqué son 406 Dobson en même temps que moi et avec qui nous avons échangé de longues heures sur le sujet , Patrick Springer pour les tourillons, Jean Cavalié pour l'araignée et le support secondaire, José Gonzalez pour la menuiserie ainsi que tous ceux qui ont contribué à me motiver grâce aux échanges que nous avons pu avoir. 

 

Caisse primaire et barillet

 

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Le barillet vient de chez Astrosystem. J'ai eu la surprise de constater que les jeux latéraux étaient énormes sur les trois vis porteuses, pour les réduire José m'a usiné trois paliers au coulant 9,3mm pour que les vis ne dérivent plus. Il est tout de même dommage de rencontrer ce genre de problème sur un barillet qui coûte quand même plus de 1500F. Si on dispose d'un peu d'outillage on peut très bien se le fabriquer en utilisant des plaques d'aluminium de 5mm d'épaisseur, ci-dessous un plan donnant les proportions pour disposer et fabriquer les triangles (il s'agit là de cotes très approximatives, se reporter à la page sur les leviers astatiques pour de plus amples précisions). De même, une première surprise nous attendait à la première fermeture de la caisse primaire, le boulon prisonnier du bois s'est mis à tourner dès que le serrage de l'écrou a été un peu ferme, il est donc conseillé de percer la pièce en contre-plaqué avec plusieurs petits trous et de les remplir avec de l'époxy. La pièce en bois se sature et emprisonne le boulon définitivement. De même, un fort astigmatisme était provoqué par le barillet, après quelques recherches, j'ai pu m'apercevoir qu'il était du aux points de contact trop mous. J'ai remplacé les patins  d'origine par des patins téflonés. Il s'agit d'un plaque de caoutchouc recouverte de téflon, il suffit de découper des plots de 8mm de diamètre à l'emporte pièces, de les coller à la place des anciens patins pour que l'astigmatisme soit très notablement réduit.

 

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Les points d'appui des balanciers peuvent être constitués de vis de 10mm fixés dans des tubes d'acier, il faut bien sûr prévoir un réglage pour la collimation, par ressorts puissants ( ressorts d'embrayage ) ou par système d'écrous. La sangle de retenue que l'on voit sur la photo peut être remplacée avantageusement par le système mis au point à l'OHP (voir améliorer le support primaire )

Les cotes intérieures de la caisse primaire sont de 635mm x 635mm et de 500m de hauteur, le tout avec du contre-plaqué "nautique" (et non "marine") garanti "immersion permanente" de 9mm d'épaisseur. Deux baffles permettent de conserver une bonne rigidité de la caisse, le diamètre de l'ouverture est de 585mm pour celui du haut et de 550mm pour celui du bas, cela permet de passer un couvercle qui vient au plus près du miroir. La boîte primaire équipée du miroir pèse 46kg. Si la rigidité était insuffisante au niveau des fixations des tubes, il suffirait de renforcer avec des équerres en aluminium. La fixation du barillet sur la caisse se fait avec des charnières de fenêtres basculantes, il n'y a aucun jeu et la solidité est à toute épreuve. Les fixations des tubes sont faites dans du bois exotique (bossé), il s'agit simplement d'un perçage de 26mm dans lequel s'enfile le tube qui est maintenu par une vis serrante en nylon. Il faut, bien sûr, disposer d'une perceuse colonne pour que l'axe du perçage soit bien vertical, ensuite la pièce est fixée en fonction de l'inclinaison voulue. Les tourillons de 600 mm de diamètre et 18mm d'épaisseur ont été découpés au laser pour obtenir des chants les plus réguliers possibles, bien sûr d'autres solutions sont envisageables, mais la motorisation, avec mesure des pas du moteur pour l'encodage, oblige à la plus grande précision possible. Toute la visserie apparente est en inox A2 ou A4, suivant la disponibilité, pour éviter les problèmes de corrosion.

 

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Cage secondaire

 

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L'araignée et le support secondaire ont été réalisés par un ami, entièrement en matériaux composites. Sa légèreté est remarquable. Le porte oculaire est le Phase 4 de chez Astrosystem. Le miroir a été collé avec de la colle silicone.

Le collage du miroir secondaire est une technique souvent déconseillée car elle risque d'entraîner des tensions sur le verre et donc induire de l'astigmatisme. Cependant, il est possible de parvenir à un bon résultat en appliquant une "recette" qui m'a été donnée par un ami qui travaille avec les matériaux composites.

 

 

Tout d'abord, il faut utiliser un support de miroir qui ait le même coefficient de dilatation que le pyrex, c'est le cas du carbone. Il faut aussi utiliser une colle qui reste souple tout en assurant une très bonne tenue sur les deux matériaux, la colle silicone d'aquarium convient parfaitement pour cet usage. Attention de ne pas utiliser d'autres types de colles silicone destinées aux joints de salle de bain ou pour d'autres types d'utilisation, il n'y aurait aucune garantie de résistance et de tenue dans le temps. Il faut ensuite disposer d'un local à température constante pendant 48 heures, sans courant d'air ni rayon de soleil qui entre dans la pièce. On place le miroir, le support ainsi que la colle dans ce local pour que tous ces éléments se mettent parfaitement en température pendant 24 heures (il se peut que l'équilibre des températures puisse aller plus vite, mais il y a tout à perdre en voulant aller trop vite, alors prenons le temps...). Une heure avant le collage, on dégraisse à l'acétone les endroits qui recevront la colle, encore une fois n'allons pas trop vite, l'évaporation rapide de l'acétone provoque une chute de température des matériaux, une heure d'attente supplémentaire permet que tout s'équilibre à nouveau. Caler le support pour que la partie réceptrice soit bien horizontale, puis disposer quatre ou cinq plots de colle sur le support, appliquer le miroir en position et écraser légèrement les plots de telle manière qu'il reste un espace d'environ 2mm entre le support et le miroir. On peut utiliser des allumettes pour servir de gabarits. Il faut ensuite laisser l'ensemble pendant 24 heures (le temps nécessaire à la vulcanisation complète de la colle) dans la même pièce. Après cette opération, le miroir est prêt à être monté sur l'araignée. Il nous est arrivé d'avoir une variation de température pendant le collage, l'astigmatisme a été décelé de manière flagrante. Il a suffit de couper les plots de silicone avec un cutter, il faut de la patience et prendre des précautions pour ne pas abîmer le miroir en retenant ce dernier par la tranche pendant l'opération de découpage, puis de recoller le tout après avoir supprimé au maximum le silicone pour que tout rentre dans l'ordre.

 

 

 

La cage secondaire est construite avec du contre-plaqué de qualité nautique, donc assez dense (0,7), extrêmement solide et rigide, j'ai choisi une épaisseur de 9mm; la plaque support du porte-oculaire est aussi dans la même qualité mais en 18mm d'épaisseur, ce qui est excessif. Le poids s'en ressent et il faut ajourer la plaque pour rester dans des valeurs raisonnables. La liaison entre les plaques est faite avec des tasseaux de 20 X 30 mm en bois exotique. Le bafflage est constitué par une plaque de contre-plaqué ordinaire de 3mm d'épaisseur. Le but est aussi de rigidifier l'ensemble car cela finit, après collage, par faire un seul bloc. Le poids de la cage avec le telrad et le porte-oculaire est de 6,3kg. Le diamètre intérieur est de 570mm ce qui est trop important, 550mm aurait été suffisant. Les fixations des tubes viennent de chez Astrosystem, leur avantage est de permettre une fixation rapide, par contre l'assiette doit être réglée à chaque montage pour positionner la cage secondaire de manière précise, il convient de faire un taquet traversant pour que la pièce réceptrice de la cage soit toujours en coïncidence avec la pièce mobile des tubes. Tout comme Thierry (encore une fois), j'ai recouvert les tubes avec de la gaine thermorétractable et je les ai rempli avec de la mousse polyuréthanne. Les tubes en aluminium mesurent 139mm de long, 25mm de diamètre pour une épaisseur de 1,2mm. Leur poids avec les fixations est de 3kg.
  

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Motorisation

La motorisation est maintenant abordée dans une page spéciale qui rend compte de tout le travail de mise au point que nous avons pu faire avec Thierry: Dob driver et Roboscope.

 

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Sur cette image, on voit en arrière plan la brouette qui sert à transporter en un seul morceau, la base, la fourche et la caisse primaire, il faut dire que la fourche et la base équipée des moteurs et de la batterie pèsent 33kg, si on rajoute les 46kg de la boîte primaire, ça représente 79kg en un seul morceau !!.

 

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L'optique

L'optique est l'élément essentiel du télescope, c'est une lapalissade, mais on entend souvent dire que pour un Dobson on peut se contenter d'une optique médiocre puisqu'il s'agit de faire des observations visuelles à faible grossissement. Or, rien n'est plus faux, même ceux qui ne motorisent pas leur télescope peuvent accéder à de forts grossissements si leur instrument est bien conçu. Pour ces raisons d'exigence de qualité optique, j'ai fait fabriquer le miroir primaire par un opticien Américain de très bonne réputation John Lightholder. Il m'a été conseillé par Frédéric Géa suite à de longues discussions sur les fabricants de miroirs français et étrangers. Il s'est avéré que les opticiens français pratiquent des prix très élevés par rapport à ceux des américains malgré les taxes douanières et la TVA. Le miroir primaire est assorti d'une garantie à vie pour le premier acquéreur, le document de garantie reprend la méthode de fabrication ainsi qu'un descriptif des particularités du miroir déduits du bulletin de contrôle. Si le miroir ne correspond pas au bulletin de contrôle ou ne donne pas satisfaction, Lightholder s'engage à le rembourser, déduction faite de l'aluminure. La première appréciation que je peux donner sur ce miroir est très bonne mais mon expérience des grands miroirs est insuffisante pour pouvoir donner un avis objectif et réellement fiable. Faute de pouvoir faire un test de Foucault, j'attendrai d'avoir l'avis des personnes compétentes que je pourrai rencontrer lors de rassemblements d'observateurs.

 

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