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Quel télescope acheter et pour quel usage ? Le télescope Ritchey-Chrétien (IV) Considéré par tous les spécialistes comme une optique de premier choix pour les télescopes de moyen et grand diamètre (à partir de 250 mm d'ouverture), la configuration Ritchey-Chrétien fut inventée en 1910 par l'opticien Américain George W. Ritchey et l'opticien-designer Français Henri Chrétien. Souvent qualifiée de "aberration-free telescope", c'est en effet une optique qui a le mérite d'apporter une excellente correction de la plupart des aberrations. Cette conception a été utilisée pour élaborer le Télescope Spatial Hubble dérivé des satellites espions Keyhole et vous la retrouverez dans la plupart des grands télescopes installés dans les hauts-lieux de l'astronomie. Cette conception fait donc autorité et vous pouvez l'acheter en toute confiance. Mais analysons tout de même cette conception en détail car il existe quelques variantes. Pour corriger l'aberration de coma qui reste présente dans les télescopes Cassegrain et les Schmidt-Cassegrain, transformant les étoiles en comètes (y compris au centre du champ, mais l'effet s'accentue en bordure de champ), la configuration Ritchey-Chrétien classique utilise une optique aplanatique qui signifie littéralement "sans coma" : les miroirs primaire et secondaire sont hyperboliques. Le système produit des images circulaires des étoiles à toute distance de l'axe optique. Si vous voyez des étoiles allongées sur les clichés, c'est un défaut d'alignement ou de poursuite !
Peu de marques proposent cette optique aux amateurs car son prix est exhorbitant. Trois constructeurs sont néanmoins présents sur le marché amateur haut de gamme : Optical Guidance Systems, RC Optical Systems et Takahashi auquel il faut ajouter Aries Instruments mais dont l'activité semble partiellement suspendue. A titre indicatif, le tube optique seul de leurs modèles de 300 mm d'ouverture revient entre $11-15000 auquel il faut ajouter environ $6000 pour la monture sans oublir les accessoires. En Europe un Ritchey-Chrétien complet revient à plus de 23000 €, le prix d'une bonne voiture ! A voir : RC Optical Systems Gallery Comme toute solution optique, les maîtres-opticiens ont également élaboré des variantes du design original. Citons tout spécialement le Takahashi BRC-250 (12000 € pour le tube optique), un télescope Baker Ritchey-Chrétien offrant un rapport focal de f/5 et un champ réel de 5°. Cela dit, son prix élevé le laisse toujours hors de portée de beaucoup de "chasseurs de comètes" potentiels et des amateurs qui apprécient les télescopes "rapides" pour photographier le ciel profond. Il existe donc un créneau toujours inexploré pour des solutions Ritchey-Chrétien de bas et milieu de gamme, pour des optiques de 200 à 400 mm d'ouverture. Avis aux constructeurs. Mais il y a tout de même une bonne nouvelle. En 2002, fort de son expérience des catadioptriques, Meade a décidé de tenter sa chance sur le marché des Ritchey-Chrétien. Au terme de trois années de recherche et développement, il nous propose aujourd'hui une version "grand public" : la série RCX400, des Ritchey-Chrétien hybrides de 250 à 500 mm f/8 (8750 € pour un 305 mm f/8 complet). Toutefois, en raison d'une trop faible demande, la production du modèle de 500 mm a été arrêtée fin 2007. Ces télescopes se caractérisent par une lentille correctrice frontale avec un miroir primaire sphérique afin d'obtenir sur le miroir secondaire une image équivalente à celle offerte par un Ritchey-Chrétien classique tout en offrant des avantages supplémentaires. A lire : Meade Instruments annonce une restructuration (oct 2007)
Le design RCX présente moins d'astigmatisme et aucune diffraction par la lame supportant le miroir secondaire. Toutefois il s'agit d'une entorse au design original. Si elle facilite la fabrication à la chaîne des télescopes RCX au prix d'une lame de fermeture supplémentaire, cette configuration hybride présente un inconvénient. Selon des simulations effectuées aux Etats-Unis par des amateurs, la qualité du champ correspond à l'image centrale d'un télescope Schmidt-Cassegrain, ce qui est flatteur, mais une légère courbure de champ est visible en tout point de l'image (qui existe également sur les SCT et RC). En d'autres termes, les RCX présentent théoriquement une légère aberration chromatique qui n'existe pas sur les Ritchey-Chrétien classiques. En revanche, ils sont exempts de coma en tout point du champ à l'inverse des Schmidt-Cassegrain où cette aberration apparaît dès que vous vous déplacez à travers le champ.
Avantages - Optique très bien corrigée, beaucoup mieux que le Cassegrain, le Schmidt-Cassegrain ou le Maksutov-Cassegrain - Conception exempte de coma sur l'entièreté du champ (optique aplanétique) - Proposé avec ou sans lame correctrice de fermeture - Dans la version équipée d'une lame correctrice, celle-ci ferme le tube optique. Elle corrige l'astigmatisme présente dans les Ritchey-Chrétien classiques et évite l'utilisation de bras pour supporter le miroir secondaire (ce qui limite la diffraction, évite la distorsion et la perte de contraste) - Le revêtement multicouches de la lame de fermeture augmente le contraste de 11 à 17% en fonction de la longueur d'onde Désavantages - Par sa conception le Ritchey-Chrétien est en général plus cher qu'un Schmidt-Cassegrain (15% chez Meade) - Léger astigmatisme, plus importante dans la conception classique sans lame de fermeture - Légère courbure de champ associée à du chromatisme dans la version munie d'une lame de fermeture - Comme toute configuration Cassegrain, la collimation est difficile. Certains constructeurs proposent heureusement des méthodes d'ajustement électroniques et des paramètres par défaut - L'obstruction centrale provoquée par le miroir secondaire peut atteindre 50% de la surface sur les télescopes rapides (39% de la surface à f/8). L'astrophotographie Faut-il choisir un Ritchey-Chrétien classique ou un RCX de Meade si l'on veut s'adonner à l'astrophotographie en haute résolution ? La réputation de cette optique a largement devancé le modèle classique qui demeure avantageux du fait qu'il est exempt de chromatisme et de pas mal d'aberrations. Mais étant beaucoup plus cher que son "concurrent", le RCX peut être un compromis intéressant et même plus. Explications.
Si l'aberration chromatique n'est pas supprimée, elle crée des images floues du fait que les différentes longueurs d'ondes du spectre visible ne focalisent pas au même point focal. Par ailleurs les objets contrastés présentent un liséré arc-en-ciel très déplaisant. Me basant sur une évaluation théorique réalisée en ray tracing, sur le RCX de 205 mm f/8, en lumière verte, le spot central d'une étoile mesure 9.2 microns, l'équivalent d'un pixel sur une bonne caméra CCD. Si nous utilisons une lumière blanche (composite) le spot atteint 40.2 microns dont l'essentiel se situe dans la partie violette du spectre. Si on supprime cette partie avec un filtre anti-UV le spot mesure juste 18 microns. Mais d'une extrémité à l'autre du spectre visible, la mise au point varie de 518 microns, soit un demi-millimètre ! Il faut également savoir qu'en général la précision de la mise au point d'un télescope catadioptrique est de l'ordre de 25 microns (0.025 mm) pour un déplacement du miroir de 1 micron (0.001 mm), sans parler de l'influence du rapport focal, et une telle erreur s'enregistre facilement avec un capteur CCD qui est beaucoup plus sensible à la mise au point qu'un film argentique ! Si en revanche on utilise un télescope Ritchey-Chrétien classique de même ouverture, la partie centrale du champ d'une étoile ne mesure que 6.8 microns et elle reste évidemment constante pour toutes les couleurs. Le fait d'utiliser différents verres, et à l'exception de payer très cher pour une lame correctrice digne de ce nom, donne des résultats qui demeurent fondamentalement identiques. Si on utilise un RCX de 205 mm f/8 équipé d'une bonne caméra CCD offrant une résolution de 8 microns/pixel utilisés dans des conditions d'observation plutôt bonnes de 2.5"/pixel (peu d'amateurs y parviennent), on obtient un spot stellaire mesurant à peine 4 pixels de diamètre. Il ne déborde en fait que d'un pixel de chaque côté en lumière bleue, mais si vous examinez la partie violette du spectre vous noterez que sa dimension double ! Je crains donc que ce ne soit pas sans raison que Meade indique dans ses annonces des mesures prises en lumière verte comme dans le graphique présenté ci-dessus... Ceci étant dit, un amateur averti peut corriger ce problème. A condition de bien refocaliser l'image pour chaque filtre coloré, le RCX peut parfaitement convenir à l'astrophotographie couleur en haute résolution et donner des résultats probablement équivalents à ceux d'un Ritchey-Chrétien classique.
Le RCX, un futur champion ? Compte tenu de tout ce qui a été dit, quel modèle faut-il acheter, un Ritchey-Chrétien classique ou un RCX hybride ? Il faut vraiment attendre les premières images de qualité pour se prononcer sur les performances du RCX compte-tenu du différentiel de prix avec la conception classique. Un puriste fortuné choisira sans aucun doute le modèle original et ne choisira probablement pas le modèle grand public. Mais je parie sans trop me tromper que vos priorités vous empêchent d'investir cette somme astronomique dans un télescope.
En étant réaliste et quelque peu pessimiste, si le RCX est ne fut-ce que 80% "aussi bon" qu'un Optical Guidance Systems ou un RC Optical Systems pour deux fois moins d'argent, ce sera un très sérieux concurrent, un vrai "cracker" comme le disent les anglo-saxons. Mais l'optique n'est pas tout. Initialement on peut soupçonner que le facteur limitatif du RCX sera la monture et le système d'entraînement. Si ou lorsque Meade sortira une optique RC et la placera sur une monture de meilleure facture, la qualité intrinsèque du produit deviendra plus apparente. Dans de nombreuses situations, un amateur averti vous dira que la monture est plus importante que l'optique; on a vu de nombreux exemples où de remarquables images ont été prises avec des optiques loin d'être idéales. Par le passé Meade a quelque peu abandonné ce créneau et il sera intéressant de voir comment cette nouvelle série va "se débrouiller"... Sur le plan optique, on peut déjà en déduire que la diffraction du RCX ne sera pas pire ni meilleure que celle d'un RC classique. Meade propose heureusement un réducteur/correcteur de champ 0.63x qui aplanit relativement bien le champ. Il est proposé d'office avec les différentes versions du "Kit d'accessoires". Sachant que de nombreux acheteurs ont été déçu par les défauts inhérents des Schmidt-Cassegrain "grands publics" qui présentent notamment un miroir secondaire très ordinaire et des aberrations plus que visibles (pour un amateur averti), il semble que le RCX soit capable de nous donner quelques images assez exceptionnelles. Les premiers modèles RCX400 de Meade ont été livrés en 2005. Leur prix se situe aux alentours de 8750 € (contre $6800 aux Etats-Unis) pour le RCX400 de 305 mm f/8 et 20000 € pour le 400 mm, soit trois fois moins cher que la concurrence ! Pour les universités, le RCX 400 de 20" (500 mm) est proposé à partir de $30000 (chez Anacortes par exemple), 33% moins cher que le prix constructeur. Grâce à la modélisation en ray tracing, on peut estimer que les performances de cette nouvelle optique seront très supérieures à celles des optiques catadioptriques conventionnelles. Le RCX présente une qualité inférieure à celle d'un Ritchey-Chrétien classique mais un amateur averti pourra y remédier grâce au correcteur de champ et par traitement d'image ainsi que nous le démontre l'image de M42 présentée ci-dessous réalisée par Jason Ware. Il n'est pas impossible que le RCX devienne une référence dans le monde amateur à prix compétitif et un vrai champion dans sa catégorie. Le public sera juge.
Les échos des premiers utilisateurs sont assez positifs. Vu son imposante stature - 42 kg rien que pour le tube optique et environ 1.70m de hauteur lorsqu'il est fixé sur son trépied massif - et ses nombreuses connexions électroniques (3 ports USB, auto-guide, raquette AutoStar II, oculaire lumineux réticulé, RS-232 et accessoires "intelligents", le RCX est un télescope à réserver aux amateurs expérimentés. Le principal défaut du RCX est un problème de mise au point et de collimation sur certains modèles que Meade a déjà partiellement résolu. Pour les adeptes de l'astrophotographie, le RCX peut tirer avantage d'un correcteur de champ. Le rapport f/8 fournit une belle image mais il est difficile de gagner une magnitude par rapport à un Schmidt-Cassegrain LX200 de même diamètre. Les connexions USB sont très pratiques et la monture est plus robuste que celle du LX200 GPS. Lorsque les bugs résiduelles seront supprimées, on peut s'attendre à ce que le RCX présente une sérieuse amélioration par rapport aux optiques Schmidt-Cassegrain conventionnelles. Vous trouverez une revue du RCX sur le site américain Cloudy Nights ainsi que dans le numéro de Février 2006 de Sky & Telescope. Prochain chapitre
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