Qu'y a-t-il à observer dans le ciel ?

On observe à l'œil nu ou à l'aide d'instruments : jumelles, lunette ou télescope.
Les objets à observer sont excessivement variés, même à l'œil nu : la Voie Lactée, les étoiles filantes, les étoiles (éclats, couleur, constellations), les comètes, la Lune, le Soleil, les planètes, les amas ouverts d'étoiles, les amas globulaires, les nébuleuses, les galaxies (il est possible de percevoir sans instruments toutes ces catégories d'objets !). La seule différence sera le nombre d'objets visibles et les détails qu'on y percevra.
On peut aussi faire de l'astronomie uniquement dans des livres (mais c'est une approche bien particulière).

Une lunette, un télescope … comment ça marche ?

Les différentes parties de ces deux instruments sont : le tube optique (objectif, oculaire, système de mise au point, chercheur), et la monture (pied plus monture proprement dite).
Principe : il s'agit de collecter de la lumière (c'est le principe de l'entonnoir ; on fait entrer le plus possible de lumière par un trou minuscule, notre pupille) pour la concentrer en formant une image, enfin on grossit cette image avec un oculaire (une sorte de loupe).
Un principe absolu est à respecter : résister à la tentation de grossir systématiquement (on grossit surtout les défauts et on obscurcit l'image).

Quelques notions de base :

- la longueur focale des systèmes optiques (de l'objectif et de l'oculaire) : c'est la distance à laquelle se concentrent des rayons parallèles traversant ce système optique.
- le grossissement : le pouvoir grossissant d'un appareil d'optique. On obtient la valeur de ce grossissement en divisant la focale de l'objectif par la focale de l'oculaire.
- le champ : exprimé en degrés, minutes ou secondes. Il définit l'étendue observée.
- le pouvoir résolvant : c'est la capacité d'un système optique à percevoir des détails (par exemple, à séparer (= résoudre) deux objets proches). Il dépend du diamètre de l'instrument.
- la luminosité : elle dépend du diamètre de l'ouverture et est proportionnelle à sa surface.
- la collimation : les télescopes ont besoin de réglages réguliers car leurs miroirs sont simplement posés sur des supports. Lors des transports (et en fonction des dilatations des tubes, sous l'effet de la température, de l'hygrométrie) ces ajustements sont à réviser.
Les lunettes astronomiques ont rarement besoin de collimation.

Les principaux instruments en astronomie :

Les jumelles : facilement transportables, ne nécessitant pas de mise en place compliquée, elles bénéficient d'un grand champ ; généralement lumineuses, ce sont les instruments les plus recommandables au débutant sérieux. Il faut préférer des jumelles de grande ouverture (les 50mm sont un très bon choix) et de grossissement modéré (entre x10 et x12). Au-delà les risques de tremblement (dus au poids et au grossissement excessif) deviennent handicapants. Un enfant tirera mieux parti de jumelles 8 X 40, qui grossissent moins et sont moins lourdes. Un support mobile (un manche à balais au bout duquel on a cloué une petite tablette, par exemple) sera une aide très utile.
Les lunettes ou réfracteurs : elles fonctionnent comme des jumelles (mais on ne regarde qu'à travers un seul tube). La lumière traverse une lentille de verre et est "réfractée", c'est-à-dire déviée et se concentre donc en un point où on place l'oculaire qui permet de grossir plus ou moins l'objet à observer.
Les télescopes ou réflecteurs (Newton, Schmidt-Cassegrain, divers) : ils ne sont pas équipés d'une lentille convergente (comme les lunettes et les jumelles) mais d'un miroir concave (légèrement creusé) placé au fond du tube. C'est ce miroir qui renvoit la lumière en la faisant converger sur un point, le point focal, où se forme l'image. Selon les systèmes ce faisceau lumineux est intercepté avant le point focal et renvoyé soit de côté, soit vers le fond (en passant par un trou percé dans le miroir primaire), vers l'endroit où est installé l'oculaire qui permet de grossir l'objet à observer. Le premier système (renvoi de côté, à 90°) a été conçu par Isaac Newton et est d'une construction abordable pour l'amateur, le second système offre plusieurs variantes, Cassegrain, Schmit-Casegrain, Matsukov, mais est plus difficiles à réaliser.

Les types de montures :

Que l'instrument soit installé sur un trépied (bois ou métal) ou sur une colonne (métal ou béton), la partie la plus importante reste la monture proprement dite. Elle permet un pointage simple et précis de l'instrument.
Sans entrer dans le détail, on peut distinguer trois types de monture. Les montures azimutales, équatoriales et de type Dobson.
- la monture azimutale, qui équipe souvent les appareils pour débutants, est la moins pratique en astronomie car elle nécessite deux manipulations pour suivre un astre. Elle convient mieux aux observations terrestres puisqu'elle se déplace selon un axe vertical et un axe horizontal. Certains appareils de haut de gamme, pilotés par ordinateurs, utilisent ce type de monture (mais c'est l'ordinateur qui fait tout le travail de suivi).
- la monture équatoriale est la mieux adaptée à l'astronomie puisqu'un de ses axes est aligné parallèlement à l'axe des pôles. Il suffit donc d'agir sur une seule commande pour suivre le déplacement des astres (pour compenser l'effet de la rotation de la Terre). Elle est un peu plus délicate à installer puisqu'elle demande une "mise en station" d'autant plus précise qu'on souhaite faire des observation (ou des prises de vues) prolongées.
- la monture de type Dobson est une conception relativement récente. C'est la plus économique car la plus simple. Elle est réservée aux observations visuelles et avec faibles grossissements.

S'aider d'un moteur pour suivre les astres :

Ceci est particulièrement facile avec les montures équatoriales puisqu'un seul moteur permettra de suivre l'astre visé.
Les ordinateurs permettent maintenant de motoriser les montures de type azimutal, dans une gamme de prix relativement élevée.

De plus en plus d'instruments sont maintenant proposés équipés de systèmes de pointage automatiques (par exemple, le système GOTO). Il suffit de les pointer successivement en direction de deux étoiles pour qu'ils prennent leurs repères. Ils disposent ensuite d'un abondant catalogue d'objets à observer parmi lesquels il ne reste plus qu'à faire son choix.

Quel instrument choisir :

Il existe maintenant dans le commerce (opticiens, magasins spécialisés, Internet...) une très large variété d'instruments. Différents classements peuvent en être faits, fonction de leurs caractéristiques techniques, de leur prix, des objets auxquels ils permettent d'accéder.

En voici un bref répertoire :
- jumelles 7x50, les plus classiques pour débuter.
- jumelles 12x80 ou 25x80, pour l'amateur confirmé, lourdes et chères, mais on a le plaisir de la vision binoculaire.
- lunette azimutale 60, la lunette du débutant (on préférera la même mais sur monture équatoriale).
- lunette équatoriale 100, encombrante mais indéréglable et idéale pour l'observation des planètes. Grande finesse d'image.
- Maksutov 100 GOTO, un bon appareil compact, sans réglages et qui permet d'accéder rapidement à tous les objets du ciel.
- Newton équatorial 115, le télescope de début.
- Newton équatorial 200, la machine à tout faire de l'amateur qui vise l'autonomie.
- Schmidt-Cassegrain 200, compact mais difficile à bricoler.
- Dobson 250, le choix de l'amateur qui se contentera d'activités visuelles (pas de photos).

Les critères de choix sont multiples :
- importance de cette passion,
- temps que l'on peut consacrer à l'observation (et à l'installation du matériel),
- budget,
- centre d'intérêt en astronomie ; planétaire ou ciel profond, visuel ou photo,
- site auquel on a accès (ville/lumineuse ou campagne/obscure, déplacement ou pas),
- facilité d'utilisation et de réglage, …

Attention ! Tous les appareils ne se valent pas, même s'ils ont des caractéristiques égales, en théorie. Les différences de prix, parfois importantes, sont souvent justifiées (qualité de l'optique, qualité de la mécanique...). On peut même trouver, sous la même marque des modèles mieux finis que d'autres (demander à faire des essais).

Où acheter son instrument ?

Attention aux offres miracles des supermarchés. Un achat malheureux peut dégoûter définitivement de l'astronomie.
Rechercher des conseils auprès de revendeurs compétents et d'amateurs fiables (ne pas hésiter à entrer en contact avec un club d'astronomie).

Acheter d'occasion : c'est une possibilité à ne pas négliger à condition d'obtenir des références sérieuses et de pouvoir essayer le matériel proposé. Le matériel d'astronomie vieillit généralement bien s'il est bien entretenu. Les points à surveiller sont les optiques (qui doivent être irréprochables), et les parties mécaniques (qui doivent fonctionner sans jeu).

Construire son instrument ?

Construire un télescope est à la portée du bricoleur, intégralement (polissage des miroirs y compris) ou à partir de kits existants.
L'intérêt économique est de moins en moins évident car le prix des télescopes a beaucoup baissé depuis ces dernières années.
Il reste la joie d'observer dans un instrument construit de ses propres mains, et l'intérêt de totalement maîtriser l'appareil qu'on va utiliser, et améliorer.

Comment s'initier à l'observation astronomique :

Les ressources : les ouvrages d'astronomie sont nombreux, il sera bon de se concentrer sur les classiques du genre. Il existe maintenant des logiciels efficaces. Bien entendu, cartes et atlas seront vite indispensables.

Première étape : - connaître et savoir repérer les constellations.
Seconde étape : - connaître et savoir repérer les objets du ciel profond et les planètes.

Bien choisir son site d'observation :

Plusieurs facteurs sont à prendre en considération si on a le choix entre plusieurs sites.
- la pollution lumineuse, qui peut empêcher d'accéder à tous les objets faiblement lumineux.
- la turbulence, créée par le vent, les sources de chaleur... et qui empêche l'obtention d'images stables.
- un horizon sud dégagé est souhaitable pour profiter d'un maximum d'objets à observer.
- la pollution de l'air, dégagée par les industries, les villes, mais aussi par les poussières flottant dans un air trop sec.

Rejoindre un club :

Au moins de façon épisodique, la fréquentation d'un club est à recommander.
- pour progresser plus vite,
- pour éviter des erreurs,
- pour entretenir la "flamme"