Quel télescope acheter et pour quel usage ?

Les différents types de montures (II)

Si par définition la monture azimutale ne convient pas pour compenser le mouvement apparent de rotation de la Terre, en d'autres termes pour assurer un guidage en mode équatorial, il existe deux grands types de montures pouvant supporter cette fonction :

- La monture altazimutale

- La monture équatoriale

La monture équatoriale Losmandy GM8 supporte des instruments jusqu'à 200 mm de diamètre.

La monture altazimutale dispose de deux axes perpendiculaires l'un à l'autre, l’un contrôlant les mouvements en élévation (haut en bas), l’autre les déplacements en azimut (gauche-droite). La base est horizontale ce qui permet de la déposer facilement sur une table pour assurer sa mise à niveau.

Ce type de monture convient avant tout pour l’observation de la nature ou l’observation visuelle des objets du ciel mais pas à l’astrophotographie à longue pose. En effet pour simuler le mouvement sidéral des astres, ce système doit compenser 3 axes, ce qui provoque une rotation du ciel autour du centre optique. Cet inconvénient peut être éliminé en utilisant un dérotateur de champ. Mais cet accessoire est relativement cher, assez encombrant et ne convient qu’à des instruments de plus de 200 mm d’ouverture.

Parmi les montures altazimutales, il faut citer le système dobsonien que beaucoup d'amateurs ont adopté en raison de son faible coût. Les produits d'appel de 150 ou 200 mm d'ouverture sont rarement motorisés et principalement dédiés aux débutants. Mais tous les  dobsoniens disposant en option de moteurs à pas peuvent être équipés ultérieurement d'un système de guidage automatique à la Goto, système d'entraînement sur lequel nous reviendrons.

A gauche un télescope catadioptrique Celestron Schmidt-Cassegrain de 200 mm équipé d'une monture altazimutale à fourche et d'un système Goto complété par un système de positionnement GPS. Au centre, le résultat d'un test de flexion d'une fourche mise dans la position la plus contraignante, horizontalement, et supportant un poids de 200 kg. Les zones blanches et pourpres supportent une pression de 6.9 bars ou 100 psi. A droite un télescope dobsonien Discovery de 400 mm modifié. Documents Celestron, RC.Optical Systems et Ralf Schoofs.

Avantages de la monture altazimutale :

- Monture simple qui requiert seulement deux supports verticaux et un support horizontal. Elle est intuitive et facile à utiliser par les débutants. 

- C'est la monture idéale pour l'observation visuelle, tant de la nature que du ciel, surtout pour les débutants.

- Monture stable, pas de risque de porte-à-faux ou d'un excès de poids d'un côté ou de l'autre pouvant générer des vibrations ou des problèmes de flexion.

- Plus facilement transportable qu'une monture équatoriale, elle est recommandée pour transporter des télescopes dobsoniens de grands diamètres (de 200 mm à 1 m d'ouverture).

- Facile à construire, sa conception peut se réduire au stricte minimum

- Les télescopes de grande ouverture sont souvent meilleurs marchés que ceux fixés sur une monture équatoriale.

Désavantages de la monture altazimutale :

- Impossibilité de suivre les objets célestes avec un seul moteur d'entraînement. Pour les longues poses la monture altazimutale doit être contrôlée par un ordinateur ou être déposée sur une base équatoriale, mais ici encore le temps de pose est limité à environ 1h25m. 

- Impossible de viser un objet au zénith si la monture est motorisée sur les deux axes, c'est la conséquence du "trou de Dobson" lié à la manière dont l'électronique calcule la position des objets.

- Pas d'orientation fixe ni de mise à niveau sur les montures manuelles. Si cela permet de sauter facilement d'étoiles en étoiles sans repères, ce manque de référence rend parfois la localisation des objets du ciel profond plus difficile.

- Sur les montures équipées de moteurs d'entraînement, tout changement d'élévation ou d'azimut implique un changement de coordonnées dont les calculs doivent s'établir de manière continue au risque de perdre l'objectif visé.

- En astrophotographie la rotation du champ limite la durée des prises de vue, à moins d'utiliser un dé-rotateur de champ mais c'est un accessoire cher et encombrant qui ne convient qu'à des instrument d'au moins 200 voire 300 mm d'ouverture. Dans tous les cas, sans système de guidage automatique, le guidage prolongé peut s'avérer assez difficile car les corrections ne sont pas toujours intuitives.

La monture équatoriale

La monture équatoriale est la monture idéale pour assurer un suivi sidéral (y compris planétaire) durant une longue période d’observation et est recommandée pour réaliser des prises de vue astronomiques des objets du ciel profond.

Pour assurer un guidage en mode équatorial aux latitudes moyennes, il faut caller précisément l’axe horaire sur la latitude du lieu afin de placer la monture équatoriale parallèlement à l’axe de rotation de la Terre. Il faut ensuite l’orienter exactement sur le pôle sidéral (situé à près d’un degré de l’étoile polaire dans l’hémisphère nord), autour duquel semble tourner toute la voûte céleste. Il existe plusieurs méthodes pour orienter un télescope vers le pôle céleste dont la plus connue est la méthode de Bigourdan. Consulter mes liens à la lettre I (Instruments making), section "Polar alignement" ou je liste plusieurs sites proposant des méthodes simples pour réaliser cette alignement.

Si votre installation est provisoire - le temps d’une observation - avec un peu d’habitude pour pouvez effectuer ce réglage en moins de 15 minutes. Lorsque tous les réglages sont terminés l’axe horaire maintiendra pratiquement seul l’astre dans le champ du télescope, puisque tout le ciel tournera apparemment autour du pôle céleste, sans aucun déplacement en déclinaison. En fait la monture compense la rotation de la Terre en tournant à la même vitesse que celle-ci, mais dans la direction opposée, ce qui donne l’impression que les objets astronomiques sont immobiles dans l’oculaire. N'est-ce pas un système ingénieux !

Les montures équatoriales les plus simples ne disposent pas de moteurs d'entraînement et c'est l'observateur qui actionne les axes ou corrige les décalages en déclinaison au moyen de flexibles souples. 

A défaut de système de guidage automatique, une solution intermédiaire consiste à installer un moteur sur les axes et à acheter un variateur de fréquence équipé d'une raquette à boutons-poussoirs. Mais vous envisagerez rapidement l'achat d'un système de pointage automatique pour vous libérer de cette contrainte et pouvoir enfin observer les astres sans faire attention à leurs déplacements. Nous y reviendrons lorque nous discuterons des systèmes de pointages à la Goto.

Monture équatoriale Losmandy GM11. Elle supporte 150 kg (un tél. de 400 mm) et coûte environ 3000€.

Qu'en est-il du choix de la monture équatoriale ? En effet, ainsi que nous venons de le voir, un choix s'impose : voulez-vous un entraînement manuel ou automatique, et dans ce cas avec ou sans système Goto, et pour supporter quel type d'instrument ? Les prix varient en conséquence. Ensuite, la qualité va encore faire augmenter les prix... Pour vous donner un ordre de grandeur, les prix varient entre grosso-modo 500 et 5000, sans qu'il y ait de limite supérieure (jusque 30000 par exemple pour une GE-300 d'APM, mais elle supporte 600 kg !).

 En astrophotographie, le moteur devient vite indispensable si le ciel profond vous intéresse. De manière générale, l'amateur a tout autant besoin de stabilité que de précision. C'est ainsi que certaines grandes marques proposent de placer leurs plus petits catadioptriques sur des montures allemandes robustes conçues pour des télescopes deux fois plus grands et quatre fois plus lourds : des 125 mm utilisent des montures conçues pour des 200 mm et des montures allemandes supportant une charge de 60 kg sont proposées pour des télescopes de 200 mm d'ouverture pesant moins de 10 kg !

Sans aller jusque là si vous pratiquement l'astronomie en dilettante, il faut savoir que le tube optique d'un télescope catadioptrique de 250 ou 300 mm d'ouverture pèse tout de même de 10 à 15 kg, auxquels il faut ajouter le poids des accessoires éventuels : lunette-guide, dérotateur, CCD, contre-poids, etc. Le poids s'accumule vite : télescope de 300 mm et accessoires peuvent peser ensemble plus de 20 kg. Logiquement, un tel système doit donc être supporté par une monture plus robuste que celle fournie d'usine avec un télescope de 125 mm qui, "tout mouillé", monture comprise, pèse moins de 10 kg. 

Monture Kepler EQ6 Supportant 40 kg, elle coûte environ 1600.

Si certains amateurs n'hésitent pas à installer leur cata de 280 mm sur une monture Celestron CG5 ou Vixen EQ4 ou EQ5 (apte à supporter des optiques de 125 à 200 mm maximum), cette solution est déconseillée car elle fonctionne à la limite des tolérances mécaniques. Ce n'est plus de l'astronomie, mais... de l'amateurisme !

Vous trouverez bien sûr des amateurs travaillant de la sorte, mais ceux qui ont acheter une monture Goto l'ont modifiée car elle est imprécise en astrophotographie (replacement des engrenages, o-ring, console, etc). Les électromécaniciens vont jusqu'à remplacer les axes et les roues dentées par des modèles de meilleure facture et de plus grand diamètre ainsi que le trépied. Bien sûr tout cela coûte de l'argent et chacun doit faire des compromis.

De gauche à droite, une monture allemande Celestron CG5, une Vixen/Kepler EQ4 ou EQ5 équivalente et une Celestron CGE1100. Certains amateurs font supporter aux deux premiers modèles le poids de télescopes de 280 ou 300 mm d'ouverture (> 12 kg). Ce n'est pas conseillé même si le cahier des charges stipule que ces montures peuvent supporter jusque 25 kg. Ces deux montures sont plus adaptées à des optiques légères comme des Newtoniens (jusque 250 mm) ou des lunettes. Ne vous fiez pas toujours aux promotions des boutiques et consultez tout d'abord les recommendations du fabricant. Soyez critique et posez des questions *avant* d'acheter, cela vous évitera l'accident qui est arrivé à un utilisateur qui a vu sa monture se renverser sous ses yeux... ! Pensez toujours à surdimensionner la monture plutôt que le contraire !

Prochain chapitre

Les montures équatoriales

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