Pourquoi faire un T400 alors que j'ai deja un T250 de voyage et un T500 pour observer ? Justement par défi et occupation !
Prenant le miroir de 400 de 25mm d’épaisseur et ouvert à 3.87 que j’ai poli à L/8 à la SAF de Paris, je me suis lancé dans la réalisation d’un slim 400 carbone. J’ai choisi cette épaisseur de miroir pour ce télescope en particulier. La focale a été déterminée pour ne pas avoir besoin d’un escabeau et pour avoir des tubes sécables de la bonne longueur.
De plus, je ne veux pas faire un télescope d’exposition trop léger se transportant dans une caisse bien trop lourde mais un coup complet bien solide et facilement transportable. Quant au sac de transport, je reprends ma vieille idée de le faire moi-même. Il n'y a pas de sacoche de PC à la bonne taille. Petit défi pour moi-même : que la somme des trois dimensions H+L+Z soit inférieure à 115cm pour être au standard "cabine avion AITA". Juste par défi même si cela ne sert à rien ! Quoique ...SI je prends l'avion un jour ... Le poids de 10Kg est inatteignable avec un miroir de 7Kg.
Ce télescope est présenté au RAP 2024, à la journée des commissions de la SAF 2024 et sur la chaîne YouTube de Christophe presentation au RAP 2024
Ces dimensions et surtout la recherche du poids vont me poser de nombreuses contraintes mécaniques. Toute la résistance des matériaux composites sera mise à l’épreuve. Voulant rester très léger, la résine devra être dosée au plus juste. L’usage de carton, qui boit trop de résine et deviens lourd, est également à proscrire.
Première pièce faite : le couvercle de protection du miroir. Film et plaque de polystyrène qui va bien autour du miroir, cuisson de la fibre, démoulage puis ponçage avant le découpage en utilisant une cale pour la hauteur. Il ne pèse que 87gr mais n’a que deux couches. Cela sera largement suffisant pour son usage.
La cage en profilé en U semble tenant. Un premier essai (raté car difforme sur la tranche, la fibre n’a pas tenue dans le moule) m’a donné une cage inutilisable, le deuxième essai m’a donné une cage se tordant trop facilement à mon goût. J’abandonne donc cette idée pour partir sur une âme en bois (CTP de peuplier) entourée de carbone. L’usage du fil bobiné autour de la cage du 250 peut être repris ici. Je mets donc 3 couches de tissu donc deux taillés dans un long ruban pour avoir une continuité dans le transfert des charges. Je pose les inserts avant le carbone (ce n’est pas forcément une bonne idée après coup), je les dégage après les avoir retrouvés grâce à un aimant. Le tout pèse 340gr pour une résistance à tout épreuve. J’ai opté pour une section de 15 mm au lieu des 10 du SLIM250. La preuve de la solidité ? j’ai réussi à tenir en équilibre à califourchon sur celle-ci.
Les pièces en bois sont faites à la fraiseuse numérique. Le bois est plus rigide que le balsa pour le pose des inserts mais plus lourd également mais j’en utilise peu au final donc ça passe.
Le PO est un Kinéoptics© 1.25’’ et non de 2’’ pour pouvoir simplement tenir dans la boite sans souci. C’est un choix que j’assume. Ici la reprise du 250 est manifeste. De plus mon 24mm en 2’’ avec un paracorr pèse pas loin du kilo et demi, ce qui pose à eux tout seuls des problèmes de résistance du support du PO si j’opte pour ce diamètre.
Le passe filtre sera à deux positions, O[III] et UHC, une reprise des travaux du slim v2.2.6. J’utilise un mini-microswitch pour assurer le positionnement. J’anticipe sur la production des SLIM V2.2.6 et affine ici le principe mis en œuvre. Le filtre Hβ, trop particulier de par ses cibles trop réduites, sera mis à la main sur l’oculaire. La forme est carrée mais sera arrondie sur le SLIM V2.2.6, je découvre mon logiciel de dessin 3D au fur et à mesure que je l’utilise. L’ajustement du passe-filtre se fait au demi millimètre prés.
L’araignée retenue est une variation du modèle fait par Christophe De La Chapelle, mais tout en carbone. Le secondaire, acheté auprès de Mirrosphére, est maintenu en place par vis et boulons moletés. Le poids du miroir n’est plus (selon moi) compatible avec les aimants, cela passerait trop juste. En cas de choc (baisse brutale, rafale de vent) le risque de démontage accidentelle est trop important. Ce modèle sert au développement de l’araignée du Slim V2.2.6 également.
La taille du secondaire retenue est tout juste pour son usage. 77 pour 75mm effectifs. La collimation et son placement sont donc critiques lors de la fabrication de l’araignée.
Astuce : j’incline ma cage à 45° pour la mise en place du secondaire et son collage. J’ai pointé le point de l’offset au marqueur (effaçable à l’alcool) sur le miroir, je pointe au laser puis centre au Cheshire avant que le silicone n’ai pris. Ainsi le secondaire est mis en place sans trop de calcul … faut juste s’assurer qu’il reste au centre de la cage. Pensez à la petite branche de l’araignée à faire plus courte de la moitié de la taille du secondaire environ.
Le chercheur est un quickfinder. Je ne le carbonise pas. Simple, compact et léger, c’est juste ce qu’il me faut. Mais je refais son embase dans une plaque de 2mm que je rajoute à la fixation des tubes. La cage complète avec le secondaire et le chercheur pèse 860gr dont 220gr de miroir et 100 gr de PO.
Les oculaires, Barlow, laser et paracorr font 840 gr.
La « caisse » est plus complexe de par la technicité de sa forme. Une bande entourant complètement la pièce a été posée pour assurer une résistance d’ensemble. Puis un bobinage de fil comme sur la cage. Le positionnement des inserts est fait de façon à minimiser les points hauts. Profitant de ma fraiseuse numérique, je vais faire un barillet 54 points épais de 10mm! La forme symétrique ne me générera pas de coma supplémentaire visuellement détectable (comme vu précédemment).
Cela n’est guère plus compliqué à dessiner qu’un 18 points sous Inkscape. Juste un peu plus long à usiner avec la machine (6h39 de découpe à 95 dB en première approche, mais réduit à 2h13 environ par la suite et à 85dB). La découpe de la plaque de 8mm en carbone (plus chère que l’alu et difficilement trouvable, la taille standard s’arrêtant à 5mm) donne de belles pièces qui mises en place avec les rotules et vis toutes brillantes (j’opte pour le rouge comme le kineoptics, rappel de couleur) donne un rendu esthétique des plus sympathiques. Un premier essai de ma fraiseuse dans une chute de médium me fige les idées : les pièces ne sont pas trop petites. Le carbone étant abrasif pour les outils, je me procure des fraises diamantées, l’usage me donnant raison. Le gain de poids par rapport à l’alu est nul, mais la rigidité structurelle supérieure. Je ne parle même pas de l’esthétisme.
Je reconnais qu’autant de points ne servent peut-être à rien, mais mes barillets « slim » doivent avoir 3, 6, 18 ou 54 points pour être aisément fabriqués (tout est relatif). Le bond de 18 à 54 points est quasi obligatoire devant le ratio diamètre/épaisseur de 16, le miroir s’approchant du ménisque.
Les points d’appui sont en PTFE directement visés sur la caisse. Au plus simple. Les crochets anti-bascule sont collés à la caisse, la sortie du miroir se faisant en démontant le barillet.
Tant pis pour le poids ici, la caisse fait 1.17 kg, c’est « lourd ». Mais cela participera à l’équilibrage. Pour celui-ci, je garde l’astuce du sac rempli de cailloux fixé à l’arrière de la caisse si nécessaire. On verra bien une fois fini.
Les tourillons, de plus grand diamètre que sur le 250, sont un peu plus gourmands en beau tissu. Je pose trois couches de fibres. J’utilise une de mes dernières bandes d’ebony pour la tranche des tourillons. La finition n’est pas parfaite, quelques soucis lors du collage de la bande, mais cela suffira … pour l’instant pour valider le concept.
Le rocker est un clone de celui du 250. J’ai réalisé une plaque de carbone « souple » sur laquelle j’ai posé les cornières pour la rotation et la fixation des points d’appui des tourillons imprimée en PTEG. La première réalisation a été hasardeuse, et j’ai dû recommencer deux fois. Avec les tourillons, cela ne pèse que 540 gr. Mais j’ai de la marge à rogner dessus si besoin, mais cela reste minime comme gain, voire anecdotique.
Les tubes en carbones de 14mm (et de 12mm comme insert) coûtent relativement cher mais me garantissent une bonne tenue de l’instrument quel que soit l’angle. Les tubes seront montés cintrés pour plus de résistance. Pour diminuer le poids, j’opte pour un montage à six tubes. La fixation haute se fait via une pièce à découper : une plaque de carbone glissée dans le tube et collée. Vu le diamètre, cela ne représente pas de difficultés majeures. Les morceaux de tubes sont visés entre eux. Le cintrage est « violent » mais me garantit une bonne résistance de la structure.
Je décale légèrement la structure triangulée sur le côté : cela me permet de placer le PO dans le plan des tourillons. Ne pas avoir à me pencher sur le tube de nuit est un prérequis : cela nécessiterait un escabeau d’au moins deux marches pour moi et est limite dangereux, j’ai fait sur mon ancien 400 rouge … et suis déjà tombé.
La collimation se fait par le haut via des tubes sécables connectés par crabots. Le Slim 250 est ici aussi repris intégralement sauf au niveau des poignées que j’ai fait bien plus plates pour être colisable dans la boite. Les 8 tubes pèsent ainsi 860gr. Ils sont sécables en tronçons de 45 cm pour rentrer dans la boite.
Première lumière le 3 mars 2024.
La boite est faite avec du CTP de 1,5mm trouvé dans un magasin de modélisme entouré de quatre épaisseurs de fibre. J’utilise un morceau de mousse « sacrifiable » comme moule. Il me reste un peu de place dans les coins de la boite pour y glisser mes deux oculaires pano 24 et nag 13 (choisis pour le rapport performance/poids), une Barlow TV x3, mon paracorr en 1.25’’ et un collimateur laser, l’atlas PSA se glisse quant à lui dans le creux d'un centimétre au-dessus du miroir avec la jupe. Une petite caisse est faite pour les vis. J’opte pour un sac de transport pour gratter le centimètre de hauteur de la poignée. Poids final base/boite : 900gr.
Au final ce télescope fait 53.4x51.4x7,9=112.7 Cm pour un poids de 11,3Kg
Tant pis pour la cabine avion, faudra payer un petit supplément de poids et de volume (l’AITA ayant changé en septembre 2023 en moindre les cotes de son bagage cabine, 56x45x25). Le refaire au nouveau format ? J’obtiens une largeur incompressive de 43cm à cause du champ plein lumiére. Reste 2 cm pour y loger la cage, les tourillons et la boite. Y a une astuce pour le faire bien sûr …. . Mais le ferais-je un jour ? Refaire un 350 ou un 380 pour passer en cabine sans jouer avec les dimensions limites du 400 ? Que quelqu'un se lance, je l'aiderais volontier s'il choisit mon architecture et me contacte.
Sa conception a été « rapide » car ce n’est qu’une reprise de mon slim, mais la fabrication plus lente avec 20 mois (dont un arrêt d’un an) car pris sur d’autres projets en même temps et par perte de motivation aussi. Le polissage du miroir à quant à lui pris 18 mois à raison de deux séances de 4h (45 minutes en pratique car l’effort à fournir est trop important pour moi sur mes mains) par semaine à la SAF entrecoupées de confinements lié à la COVID et de divers arrêts. Il n’est pas à la portée d’un débutant car je me suis heurté à tous les incidents possibles et imaginables (le miroir a même fini à la poubelle d’énervement !) mais montre ce qu’il est possible de réaliser en suivant cette voie.
Faire plus grand ? Faudrait-il avoir le miroir déjà ! Et tailler en 25mm d’épaisseur, à f/D=4 voir moins, ce n’est pas facile du tout. Les problèmes d’astigmatisme vont fortement apparaitre sans parler des autres défauts optiques sur ce que l'on peut appeler un menisque. Mais quelqu’un arrivera, j’en suis sûr, à faire un 500 qui rentre dans un sac de tente 2’’… À suivre …
premier travail de débouzzage
Faire plus léger encore ? Réduire l’épaisseur du miroir encore ? Attention l’on passe à un ménisque avec tous les problèmes d’astigmatisme possibles. Et le polir n’est pas du tout réaliste … Un miroir « allégé » ? J’ai trouvé un blank à polir en quartz alvéolé mais pour un gain de 3,5Kg environ cela me couterait 5 000 € HT tout de même. Des soucis d’équilibrage vont apparaitre avec toute cette masse retirée, mais le bon vieux sac de cailloux sera là pour compenser. Suis-je assez fou pour le faire un jour ? Allez savoir … De l’autre côté alléger la structure ? Faisable en effet mais ça peut devenir plutôt « mou » avec seulement 2 couches et/ou en remplaçant le bois par du blasa ou de la mousse. Mais le gain reste très minime. Tubes plus fins ? Attention à la rigidité de la structure finale. En acceptant le risque de molesse et de décollimation de l'instrument, l'on peut gratter quelques grammes à droite et à gauche pour passer sous la barre des 10Kg. Le plus simple reste de tout refaire au nouveau format AITA en chipotant les points juste vu avant pour économiser de la masse.
Des plans ? je n’en ai pas fait à part ceux présentés, désolé. Une pièce me donne les cotes et sert de moule pour la suivante. L’esprit Slim m’a guidé. Dommage car ils m’auraient permis de faire plus compact encore. Donc en toute logique, je me les fais … une fois le télescope fini ! Et au bon format de cabine tant qu'a faire.
Une simulation sous solidworks (pas faite par moi, je suis sous "maker" et il ne manque que cette option !) montre la déformation du miroir incliné à 45° de 14nm soit une erreur de λ/18 environ. Le critère de Rayleigh et de Couder sont toujours respectés avec mes deux miroirs en additionnant toutes les erreurs. Le barillet rempli bien son rôle et deviens inobservable sur la simulation, preuve qu'il me fallait bien ce nombre de points.
Attention toutefois au vent avec un télescope aussi léger et grand, surtout quand la jupe complete est mise !
Seuls le Kinéoptics© 1.25’’ et le chercheur ont été acheté tout fait, inutile de refaire ce qui existe (en bien) déjà.
le film de la presentation au RAP le 11 mai 2024 .
La version V1 a deja vécue , passage à la V1.1 avec un rocker renforcé et plus lourd de 110gr .
une photo de famille , mon 500 , slim250 et le slim 400
