Mise en station rapide et précise d'un télescope sur le pôle Nord céleste par la méthode des étoiles repères
Par Denis
Bergeron
NOTE: Pour utiliser les images du présent dossier comme cartes célestes pour repérer les étoiles autour du PNC, faites-vous en des copies imprimées ou mieux sauvegardez-les (mettez le curseur de la souris sur l'image dans le texte et cliquez le bouton droit de la souris en sélectionnant ENREGISTRER L'IMAGE SOUS). Vous pouvez utiliser un logiciel de traitement d'image comme Photoshop pour placer vos images à la bonne orientation tel que vous les voyez dans votre chercheur et votre télescope. Faites-en une copie sur papier que vous pourrez mettre dans un acétate pour la protéger de l'humidité.
Téléchargez le VIDÉO expliquant comment mettre en station une monture équatoriale allemande
Détermination de la position du pôle Nord céleste
Mise en station d'une monture équatoriale à fourche sur le PNC
Mise en station d'une monture équatoriale allemande le PNC
Tous les gens qui pratique l'astronomie savent l'importance d'une bonne orientation pour un télescope équipé d'une monture équatoriale afin d'être en mesure d'effectuer un excellent suivi sur les objets célestes. Que ce soit pour suivre un objet, pour faire de la photo astronomique, pour utiliser les cercles horaires pour trouver vos objets célestes préférés ou pour pointer automatiquement votre télescope par l'emploi d'un logiciel de planétarium spécialisé (EX: COELIX APEX, THE SKY 6, STARRYNIGHT, etc) ou d'un système GOTO, il vous faut une orientation précise de votre monture équatoriale sur le pôle Nord céleste (PNC). Il existe plusieurs méthodes pour y arriver. Personnellement, j'utilise la méthode des étoiles repères que j'appelle TRIANGLE D'ÉTOILES qui est très rapide et très précise. On appelle cela MISE EN STATION.
Les étoiles semblent toutes tourner autour d'un point dans l'image en bas à droite. Il s'agit du POLE NORD CÉLESTE.
Pour trouver le pôle nord céleste, on localise l'étoile polaire situé très près (46 minutes d'arc). On localise dans le ciel, la constellation de la GRANDE OURSE (URSA MAJOR) également appelé GRANDE CASSEROLE et on met notre index et majeur sur les deux étoiles du bout de la casserole. On projete bout à bout cinq fois cette distance et on trouve l'étoile polaire (image suivante) qui est l'étoile la plus brillante de la constellation de la PETITE OURSE (URSA MINOR):
Dans l'hémisphère Nord sur la Terre, nous voyons les astres se lever à l'Est dans une direction, passer au méridien (point le plus haut dans le ciel) puis se coucher à l'Ouest à l'opposé. À mesure que notre regard se dirige vers le nord, on remarque que les étoiles semblent tourner autour d'un point précis près d'une étoile de magnitude +2 appelée étoile polaire. Si l'on prend une photographie à longue exposition avec une caméra installée sur un trépied de la région du ciel autour de l'étoile polaire, on remarque que les étoiles décrivent des arcs autour d'un point bien précis que l'on appelle «POLE NORD CÉLESTE ou PNC» (voir l'animation ci-haut). Ce point est simplement la projection sur la sphère céleste de l'axe de rotation de la Terre.
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Le pôle Nord céleste n'est pas toujours fixe au même endroit dans le ciel. Il se déplace avec les années à cause des phénomènes de précession et de nutation. Il est très facile de déterminer l'endroit exact où il se situe. Il suffit de prendre une photographie à longue exposition (plusieurs heures) de la région autour de l'étoile polaire (sans guidage) à l'aide d'un film sensible ou d'une caméra CCD. Vous pouvez utiliser une simple téléphoto ou le foyer d'un télescope pour être encore plus précis. Une fois la photo développée et agrandie, vous verrez les arcs laissés par le déplacement des étoiles autour du pôle Nord céleste (PNC).
Pour déterminer l'emplacement exact du pôle, il suffit de tracer une série de rayons à partir des étoiles les plus brillantes. (NDLR: On trouvera ces rayons en traçant la corde des arcs et en prolongeant la flèche vers le centre comme le montre l'image du haut). Une fois la position exacte du pôle déterminée, on choisit les étoiles les plus brillantes autour pour le repérer. Les images ci-haut montrent l'emplacement du PNC en 1978. L'image ci-bas à droite montre son nouvel emplacement en 1996 et celle en bas du présent dossier prise le 04 octobre 2009 montre son emplacement récent. On remarque très bien le déplacement du PNC en 31 ans.
Pour trouver le PNC dans l'hémisphère
Nord, nous sommes choyés. Il existe
trois étoiles de magnitude d'environ +7 formant un triangle autour du pôle.
L'image de droite a été superposée sur une carte céleste
provenant du logiciel THE SKY 6 afin de montrer clairement l'emplacement des étoiles repères pour localiser le PNC. Pour repérer ce
triangle, rien de plus facile.
ÉTAPE 1
Servez vous des images présentes dans ce dossier comme cartes du ciel et imprimez en une copie papier que vous protégerez dans un acétate. Imprimez la copie de la photo ou la carte céleste dans le même sens que vous voyez vos étoiles dans votre chercheur et dans votre télescope. Utilisez un logiciel comme Photoshop pour ajuster la bonne orientation de vos images. L'image de droite et celles qui suivent vous seront utiles pour repérer et identifier les étoiles brillantes autour du PNC (triangle d'étoiles). L'image de l'étape 4 servira à ajuster précisément votre télescope sur le PNC. C'est une photo CCD et vous verrez exactement les étoiles de cette image dans le champ de votre oculaire. Il s'agit de repérer les étoiles les plus brillantes et de vous diriger graduellement sur le point identifié PNC en déplaçant uniquement les ajustements en AZIMUT et ALTITUDE de votre support à monture. Il faut y aller lentement à cette étape afin de bien identifier les étoiles repères. Votre monture de télescope sera alors parfaitement alignée sur le PNC.
Pour identifier les bonnes étoiles du triangle regardez bien l'image de droite et celles qui suivent. Les étoiles repères sont faciles à identifier si vous suivez exactement les étapes. Commencez TOUJOURS par repérer l'étoile polaire (Polaris) qui est très brillante (magnitude +2) dans votre chercheur ou jumelle. Vous remarquerez la présence d'une petite étoile (SAO 209 de magnitude +6.5) identifiée #1 sur les images, presque à côté de l'étoile polaire (situé à environ 20 minutes d'arc). C'est notre première étoile de notre triangle à repérer et c'est aussi notre étoile de base qui servira à trouver les deux autres. Elle est très facile à trouver car c'est l'étoile la plus brillante située la plus proche de l'étoile polaire.
Commencez par ALIGNER l'étoile #1 avec l'étoile polaire et continuez la projection sur une ligne droite jusqu'à une distance d'environ 2° (étoile #1 vers Polaris puis vers étoile #2 sur les images). Vous trouverez une autre étoile sensiblement de la même brillance (SAO 1401 de magnitude +7). Faites la projection dans le même sens que la ligne droite en rouge dans l'image qui suit. C'est la seconde étoile de notre triangle (identifiée #2) sur l'image de droite et l'image suivante:
ÉTAPE 2
Une fois que vous aurez trouvé les étoiles #1, POLARIS et l'étoile #2, orientez votre carte céleste dans le même sens que vous voyez ces étoiles dans votre chercheur (ou jumelle). Toujours en revenant à notre petite étoile de départ (étoile #1) et l'étoile polaire, faites un angle d'environ 70° sur une distance d'environ 1.5°, vous trouverez la troisième étoile (SAO 3020 de magnitude +6.3) identifiée #3 sur l'image du haut et l'image qui suit (trait violet):
ÉTAPE 3
Si nous regardons l'ensemble des trois étoiles de magnitude autour de +6.5 à +7, on voit très bien que cela forme un petit triangle d'étoiles autour du PNC. Le pôle Nord céleste est situé presque au centre de ce triangle. On voit très bien ce triangle d'étoiles aux jumelles et dans les chercheurs même dans les endroits pollués lumineusement. Essayez de l'identifier au jumelle ou dans votre chercheur:
Une fois que vous aurez bien identifié ce triangle d'étoile, cela vous deviendra plus facile à l'avenir. A cette étape, vous pouvez passer directement à la mise en station de votre télescope si vous utilisez votre télescope uniquement pour observer. Si par contre, vous faites de l'astrophotographie, je vous recommande d'augmenter la précision de votre alignement polaire en faisant l'étape #4 qui suit.
ÉTAPE 4 (pour plus de précision)
Si vous observez à la campagne sous un ciel exempt de pollution lumineuse, vous remarquerez un second triangle à l'intérieur du triangle principal formé par 3 étoiles de magnitude +9 et +10 (identifiées #4, #5 et #6 sur les images) faiblement visible dans un chercheur. Le PNC est située entre les étoiles identifiées #4 et #6 sur les images:
En tout temps, vous pouvez vous servir des images comme cartes célestes montrant l'emplacement du PNC par les étoiles repères. Faites vous une copie papier de l'image selon l'orientation que vous voyez dans votre chercheur ou votre télescope et pratiquez-vous à identifier l'emplacement exact du pôle par les étoiles repères. Avec un peu de pratique, vous deviendrez très vite familier.
Voici une animation montrant les différentes étapes à suivre pour trouver les étoiles repères autour du PNC formant le petit triangle:
Maintenant, pour mettre en station un télescope à monture équatoriale à fourche comme les modèles MEADE et CELESTRON précisément sur le PNC, voici ma procédure. Vous devrez préalablement avoir monté votre télescope sur un support WEDGE ajusté à votre latitude du lieu d'observation. Observez bien les différentes positions des accessoires sur l'image du haut. Familiarisez vous à retrouver les accessoires semblables sur votre propre télescope s'il est comparable.
1. Insérez l'embout des pattes du trépied du télescope dans de petites assiettes métalliques sur le sol (image de droite). Ne pas fixer ces assiettes pour l'instant. On retrouve ces composantes dans les bonnes quincailleries commerciales. Dirigez l'axe polaire du télescope en direction de l'étoile polaire le plus près du pôle possible. L'emploi de petites assiettes métalliques que nous fixerons à la toute fin de la procédure est pour éviter de tout refaire ces étapes à la prochaine séance d'observation. Une fois fixé, il vous suffira simplement de mettre les embouts de votre trépied et votre télescope sera toujours en station sur le PNC.
2. Mettez le télescope parfaitement au niveau. Centrez l'étoile polaire dans le télescope principal. Utilisez un oculaire
à grand champs d'environ 26mm ou 31mm. Centrez le réticule du chercheur
également sur l'étoile polaire. Assurez-vous que le support du chercheur
est bien fixé et solide. Il est important de choisir l'étoile polaire pour cette manoeuvre car le pôle
Nord céleste est situé très près et nous évitons ainsi de déplacer le
télescope qui pourrait dérégler le chercheur.
De plus, elle bouge très peu puisqu'elle
est proche du PNC.
Il est très important à ce que le télescope principal et le chercheur soient tous les deux parfaitement centrée sur l'étoile polaire.
Une fois l'étoile polaire parfaitement centrée dans le télescope et le chercheur, il va falloir s'assurer que l'axe optique du télescope principal soit parfaitement PARALLÈLE par rapport à l'axe polaire du télescope. C'est comme si l'on faisait passer une ligne imaginaire à partir du centre de l'axe optique du télescope à travers l'axe polaire du télescope comme le montre l'image ci-bas. Attention de ne pas se fier sur l'indication 90° du cercle de graduation de la déclinaison car rien ne prouve qu'il soit bien ajusté. Nous verrons à ajuster ce cercle de graduation précisément lors d'une étape ultérieure.
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3. Mettez votre télescope le plus parallèle possible par
rapport à l'axe polaire comme dans l'image du haut. Débarrez l'axe polaire de
votre monture mais en laissant suffisamment de pression pour que le télescope
demeure en place. Barrez solidement l'axe de déclinaison. Vous ajusterez
uniquement l'axe de déclinaison en vous servant de la vis de précision de cet
axe. Vous pouvez aussi vous servir de votre manette pour contrôler les moteurs
de votre télescope mais seulement pour l'axe de déclinaison. Vous remarquerez
que l'étoile polaire ne sera plus dans le champs de l'oculaire. Ceci est
parfaitement normal. Celle-ci n'est pas exactement sur le PNC mais située à
environ 46 minutes d'arc de celui-ci. Tout en regardant dans l'oculaire du télescope principal, choisissez-vous une étoile quelconque près du centre et concentrez-vous à observer le mouvement qu'elle décrira. Tournez lentement le télescope vers la droite
et puis faites le mouvement dans l'autre sens vers la gauche toujours en fixant votre étoile cible et observez
le mouvement décrit (voir animation ci-haut). Si votre étoile décrit un arc et sort du champ, c'est que l'axe polaire n'est pas parfaitement
PARALLÈLE par rapport à l'axe optique du télescope. A l'aide de la
vis de précision de la déclinaison
ou de votre manette, faites quelques ajustements en déclinaison pour
déplacer le télescope légèrement dans le sens opposée de la courbure de l'arc.
Imaginez un miroir concave qui réfléchi la lumière vers le foyer. L'arc serait
la courbure de votre miroir concave et il faut déplacer le télescope vers le
foyer
(image de droite). Si vous tournez la vis de précision de déclinaison dans le
mauvais sens, vous remarquerez que vos étoiles sortiront du champs plus
rapidement. Inversez alors le mouvement. Continuez à tourner lentement la
vis de précision de l'axe de déclinaison de votre télescope tout en continuant
de tourner votre télescope dans un sens puis en revenant dans l'autre sens. Observer le
mouvement décrit par les étoiles près du centre de l'oculaire du télescope.
Plus votre axe de déclinaison sera parallèle à l'axe polaire, plus les étoiles
demeureront longtemps dans le champs de votre oculaire.
Lorsque l'axe optique du télescope sera parfaitement PARALLÈLE à l'axe polaire, vous devriez voir les étoiles qui demeurent toujours dans l'oculaire lorsque vous tournez le télescope d'un côté comme de l'autre (voir l'animation à gauche). Si c'est le cas, vous pouvez maintenant ajuster et fixer le cercle de graduation de la déclinaison du télescope sur 90°. À ce stade, bloquez fermement votre télescope en déclinaison pour qu'il ne bouge plus.
4. Maintenant que l'axe optique de votre télescope est parfaitement parallèle à l'axe polaire, il vous suffit de déplacer uniquement votre trépied et les vis du support de l'axe polaire (wedge) (image ci-haut à droite) pour centrer le réticule du chercheur de votre télescope à l'emplacement exact du PNC en vous servant des images des étoiles autour du PNC comme si c'était des cartes célestes. Utilisez UNIQUEMENT les ajustements du wedge (altitude et azimut) pour centrer votre télescope. N'utilisez pas l'axe de déclinaison. Ceci est TRÈS IMPORTANT.
ATTENTION! :
A ce stade, en aucun moment vous ne devez déplacer le télescope par la déclinaison.
En utilisant l'image de droite comme carte céleste, (ou celles du haut) repérez le triangle d'étoiles dans votre chercheur en commençant par trouver l'étoile polaire et l'étoile #1 (la plus proche) puis faites une projection vers l'étoile #2 pour la trouver. Le segment étoile #1, Polaris et l'étoile #2 sont sur la même ligne. Une fois l'étoile #2 trouvée, repérez l'étoile #3 qui forme un angle d'environ 70° par rapport à l'étoile #1 et l'étoile polaire. Ce triangle d'étoiles est facilement visible dans un chercheur 7 X 50 même lors des nuits avec Lune et sous un ciel pollué lumineusement.
5. Pour obtenir une précision encore plus grande, identifiez la position exacte du PNC dans le champ de l'oculaire du télescope en vous servant des étoiles repères (#4, #5 et #6) et poursuivez la mise en station en utilisant la photo ci-bas.
L'image suivante est une photo CCD du PNC prise le 04 octobre 2009. Il est identifié PNC sur l'image. Les étoiles repères identifiées #4, #5 et #6 sont les mêmes que celles identifiés au centre du triangle des images précédentes. On voit très bien les étoiles de l'image dans l'oculaire du télescope même en ville. Remarquez l'ÉTOILE POLAIRE (POLARIS) à gauche. Utilisez un oculaire à longue focale (31mm, 26mm, etc) ayant le plus grand champs possible pour vous faciliter la tâche de repérer les étoiles de l'image dans votre oculaire. Localisez les plus brillantes (étoile #5 ou #4) sur l'image.
Dans le chercheur, identifiez l'étoile #5 qui est la plus brillante des étoiles du second triangle et la plus proche de l'ÉTOILE POLAIRE (POLARIS). Amenez le centre du réticule du chercheur sur cette étoile en utilisant uniquement les vis d'ajustement AZIMUT et ALTITUDE du support de la monture (wedge).
Dans l'oculaire du télescope, vous devriez reconnaître cette étoile ainsi que les autres étoiles
brillantes autour.
Servez vous de l'image comme carte céleste et assurez vous de voir dans
l'oculaire les étoiles repères telles qu'elles sont dans l'image. Si ce n'est
pas le cas, utilisez un logiciel comme Photoshop pour mettre l'image selon la
bonne orientation.
Toujours en vous guidant par les étoiles repères de
l'image, dirigez-vous lentement sur la position exacte du PNC en vous servant UNIQUEMENT des vis du support de la monture
(wedge).
En aucun temps, vous ne devrez
bouger l'axe de déclinaison. Vous aurez de cette manière une orientation très précise de votre télescope sur le PNC. Une fois le PNC atteint, serrez bien les vis de support
(WEDGE).
6. Une fois la mise en station effectuée, fixez les ASSIÈTES MÉTALLIQUES au sol à l'aide de clous de 15cm. Vous n'aurez simplement qu'à insérer à l'avenir les embouts de votre trépied dans le centre de ces assiettes lors de vos prochaines séances d'observation et votre télescope sera toujours parfaitement en station sur le PNC. Vous pourrez l'utiliser pour tout genre de projets et même faire l'observation d'objets célestes en plein jour. Personnellement, tous mes appareils sont fixés sur une plate-forme de bois fixée à la base de mon trépied de télescope (Meade 25cm SCT LX-200) et je ne fais que transporter l'instrument au complet dans mon garage lorsque j'ai terminé mes observations. Cela me prend à peine 15 minutes pour installer tous mes instruments y compris télescope, ordinateurs et CCD.
7. Si vous utilisez un télescope à monture équatoriale motorisée avec GOTO, branchez le suivi de l'instrument (interrupteur sur ON). Pointez et centrez votre télescope sur une étoile brillante visble et facile à trouver comme ALTAIR, VEGA, CAPELLA, etc et allez chercher cette étoile dans la base de données de votre manette de contrôle de votre télescope ou dans le logiciel que vous utilisez pour contrôler celui-ci. Faites une synchronisation (SYNC) sur cette étoile. Votre télescope sera ainsi synchronisé et vous pourrez trouver et suivre en précision vos objets célestes préférés. Lisez les instructions de votre télescope pour la procédure de SYNCHRONISATION sur une étoile connue.
La procédure de mise en station d'un télescope à monture équatoriale de type ALLEMANDE se fait sur le même principe que celle d'une monture à fourche. Pour bien comprendre les étapes, relisez les parties concernant la mise en station d'une monture à fourche. Voici une image qui identifie les différentes composantes d'une monture équatoriale allemande:
Tout comme pour les montures à fourche, il faut s'assurer que l'axe polaire est bien PARALLÈLE à l'axe optique du télescope. Commencez par aligner le tube du télescope le plus parallèle possible à l'axe polaire comme le montre les images qui suivent:
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Utilisez un oculaire à grand champs (26mm ou 31mm) et centrez l'étoile polaire parfaitement dans le télescope et le chercheur. Faites ensuite le test de rotation en bloquant fermement l'AXE DE DÉCLINAISON et en débloquant l'axe polaire (laissez une petite tension sur la vis de bloquage pour que le télescope nous bouge pas lorsqu'on le relâche). Regardez dans le centre de l'oculaire et localisez une étoile quelconque. Tout en fixant votre étoile, tournez lentement votre télescope (axe polaire débloqué) et observez bien le mouvement de l'étoile. Celle-ci doit demeurer le plus longtemps possible dans l'oculaire. Vous remarquerez que le mouvement général de l'étoile est un ARC. N'ayez pas peur d'aller loin vers la gauche ou vers la droite dans le déplacement de votre télescope. Notez la direction générale de la courbure de cet arc et en ajustant légèrement la vis de précision de l'axe de déclinaison ou en utilisant votre manette pour actionner les moteurs de l'axe de celui-ci, déplacez légèrement le télescope en direction du foyer de la courbure de l'arc comme si c'était un miroir concave (image ci-bas).
Lorsque vous aurez parfaitement ajusté votre télescope parallèle à l'axe polaire (axe de rotation) de votre télescope, NE TOUCHEZ PLUS À L'AXE DE DÉCLINAISON.
Déplacez le trépied ou l'AXE DES AZIMUTS et D'ALTITUDE du support de votre monture de manière à centrer exactement le PNC dans votre chercheur pour commencer puis dans votre télescope en vous servant des images pour localiser le triangle d'étoiles autour du PNC. Une fois le PNC centré dans votre télescope, bloquez fermement les axes d'AZIMUT et D'ALTITUDE de votre monture. Vous ajusterez votre cercle de coordonnée de déclinaison sur 90° et mettez de petites marques avec un crayon pour vous indiquer à l'avenir où placer votre axe polaire pour être parfaitement parallèle à l'axe polaire de votre télescope.
Vous n'aurez pas à refaire toute cette procédure à l'avenir. Tout ce que vous aurez à faire c'est de placer votre axe de déclinaison sur votre marque ou sur la graduation 90° de votre cercle gradué de déclinaison et ensuite de pointer le télescope sur le PNC. Si vous avez utilisé des petites assiettes métalliques, vous pouvez enfoncer les clous pour les maintenir en place sur le sol une fois votre télescope parfaitement en station. La prochaine fois que vous voudrez mettre votre télescope sur le PNC, tout ce que vous aurez à faire c'est de mettre les embouts de votre trépied dans les assiettes et d'installer votre télescope sur votre monture. Celui-ci sera déjà sur le PNC et vous n'aurez pas à tout refaire la procédure de mise en station.
Déplacez ensuite votre télescope sur une étoile brillante facilement visible connue comme ATAIR, ARCTURUS, DENEB, etc. Bloquez vos axes de DÉCLINAISON et d'ASCENSION DROITE (AXE POLAIRE) et faites la procédure de SYNCHRONISATION de votre télescope en sélectionnant l'étoile qui est centrée dans la base de données de votre manette (ou du logiciel de planétarium que vous utilisez) et fait un SYNC. Vous pourrez ensuite utilisez votre télescope pour pointer et suivre vos objets préférés.
Avec la collaboration de Luc Roy astronome amateur de Granby, nous avons confectionné un petit VIDÉO pour vous expliquer comment mettre en station une télescope ayant une monture équatoriale allemande. Notez que la procédure est exactement la même pour une monture équatoriale à fourche. Vous pouvez télécharger le vidéo ici:
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Vidéo expliquant comment mettre en station une monture équatoriale allemande |
J'utilise cette méthode depuis plus de 30 ans. Elle est rapide et très précise. On peut l'utiliser aussi bien pour mettre en station les télescopes à monture équatoriale à fourche tout comme les montures équatoriales allemandes. En orientant précisément votre instrument sur le PNC et en fixant solidement les assiettes métalliques au sol, vous n'aurez plus à refaire la mise en station à chaque fois que vous voudrez observer. Je ne la fais qu'une fois par année. Même après le passage de l'hiver, je n'ai eu que très peu d'ajustements à effectuer. L'été, je peux passer la tondeuse sur mes assiettes métalliques sans danger puisqu'elles sont très basses. Il n'y a aucun dommages sur le terrain.
Je vous recommande d'essayer cette méthode rapide et très efficace. Suivez les étapes énoncées ci-haut et vous aurez une mise en station parfaite et vous pourrez profiter au maximum des performances de vos instruments surtout en astrophotographie.
Si vous avez des questions, vous pouvez me contacter par e-mail.
Bonne observation.
