Observation visuelle du passage de Vénus

Observation visuelle du passage de Vénus : filtrer sans danger

Philippe Morel,

Société Astronomique de France

 

L’observation du passage de Vénus présentera le danger de toute observation du Soleil et un filtrage adéquat est indispensable.

 

Ouverture et échauffement

Les précautions à prendre dépendent du rapport F/D de l’optique primaire et non, comme cela est communément admis, du seul diamètre de cette optique.

Au foyer d’une lunette de 60 mm de diamètre ouverte à F/D = 8, l’échauffement sera 4 fois plus important qu’au foyer d’une lunette de 150 ou 200 mm ouverte à F/D = 16.

Ainsi, plus le rapport F/D est petit, plus l’échauffement provoqué par la concentration de lumière solaire au niveau du plan focal sera importante et donc, plus il faudra filtrer à l’entrée de l’instrument.

Il faut toujours filtrer à l’entrée et refuser le seul filtrage oculaire très dangereux en raison du risque d’éclatement du filtre par surchauffe.

Mieux vaut toujours utiliser la pleine ouverture de l’instrument et filtrer plus qu’utiliser un diaphragme dont la conséquence sera une perte de résolution et de contraste. Si l’instrument possède une obstruction centrale, un diaphragme concentrique aura pour conséquence une augmentation du rapport d’obstruction centrale, lui aussi très délétère sur la qualité des images.

Filtrer le Soleil

Ne jamais utiliser de filtre dont vous n'avez pas la garantie qu'il soit adapté à l'observation du Soleil.

Ne pas utiliser de filtre adapté à l'observation sans instrument avec un instrument.

Suivre les conseils d'utilisations, et si un filtre est abîmé, jetez le immédiatement.

Prévoir une fixation du filtre d’entrée à la fois fiable et facile à mettre en œuvre pour éviter une chute ou un envol de ce dernier.

 

La projection : la sécurité à moindre frais

L'image du Soleil est projetée sur un écran placé dans l'alignement de l’oculaire. Cet écran est placé dans l’ombre d’un pare-soleil placé autour du tube de la lunette. Certains instruments sont vendus avec un écran et son système de fixation mais il est très facile d'en bricoler un. Une fois la mise au point effectuée, on obtient un disque plus ou moins grand selon la distance entre l'instrument et l'écran. Pour ce type d'observation une petite lunette astronomique ou même des jumelles peuvent convenir.

Quelques précautions sont néanmoins à prendre :

  1. Risque d’observation directe entre l’écran et l’oculaire,
  2. Utiliser un rapport F/D > 15 pour éviter le risque de surchauffe au niveau du foyer,
  3. Renoncer aux télescopes à miroir et aux catadioptriques en raison de la très forte concentration de lumière au niveau du miroir secondaire. Pour ces instruments, un filtre d’entrée est obligatoire.
  4. Utiliser de préférence des oculaires Ramsden ou Huygens qui n'ont pas les lentilles collées, toujours en raison de la surchauffe. Ces oculaires sont, de plus, compatibles avec un F/D > 15.

La projection permet une observation collective facile pour l’initiation ou les manifestations publiques. Son coût est négligeable et la sécurité maximale. Elle ne permet pas l’utilisation de forts grossissements.

L’hélioscope d’Hershell

Il est composé d'un prisme à réflexion vitreuse qui ne réfléchi que 4 à 5% de la lumière du Soleil. Il faut le coupler avec un filtre vissé à l'oculaire qui alors ne risque plus l'éclatement si le rapport F/D est supérieur à 15. Cet accessoire se trouve de plus en plus difficilement.

L’hélioscope présente un danger pour un œil placé face à l’ouverture rejetant 95% de la lumière solaire, en faisant un accessoire de moins en moins utilisé et d’une sécurité toute relative. De plus, il ne dispense pas de l’échauffement interne, source de turbulence, et ne peut donc être utilisé sur les télescopes.

 

 

Le filtre pleine ouverture : la perfection à un coût

Il s’agit de la meilleure des méthodes pour l'observation du Soleil. Le filtre est composé d'une lame en verre optique traité par une couche métallique ne laissant passer que 1/100000ème de la lumière du Soleil. Il est à différencier du filtre photographique qui transmet 1/10000ème. Pour ne pas altérer la qualité de l’optique, sa surface doit être optiquement dans la tolérance de l’optique de l’instrument, ce qui rend son coût prohibitif pour les grands diamètres.

A l’inverse de la projection et de l’usage de l’hélioscope, et comme pour toutes les autres méthodes, il n’y a aucun échauffement dans le tube, donc, pas d’augmentation de la turbulence instrumentale.

Si le Soleil est bas, le filtre de 1/100000ème sera trop absorbant, ainsi que pour un usage photographique. Dans ces conditions on utilise un filtre au 1/10000ème avec adjonction d’un filtre neutre placé devant l’oculaire.

Le filtre Mylar

Moins onéreux que le filtre pleine ouverture, il s’agit d'une feuille de polyester aluminé (Mylar) qui se place à l'ouverture de l’instrument. Selon le type de mylar, il faut parfois mettre deux épaisseurs devant l'objectif de l'instrument pour l'observation visuelle.

Ce filtre est très fragile et la couche aluminisée craint les pliures. Il filtre dans la couleur bleue, donc, dans la longueur d’onde où la résolution des optiques est maximale…et la sensibilité des CCD la moindre.

L’observation visuelle nécéssite parfois la superposition de deux feuilles, avec des conséquences non négligeables sur la qualité des images.

Ne peut être utilisé que le Mylar prévu pour l’observation solaire.

Le filtre Astrosolar

Le filtre AstroSolar Baader Planètarium est fabriqué à partir d'une feuille spéciale, totalement dépourvue de bulles et de stries et de seulement 0,012 mm d'épaisseur ; elle atteint la qualité des filtres en verre plan-parallèle. L'élément de base n'est pas le Mylar. L'excellente uniformité de structure moléculaire de ce matériau est le résultat de recherches en physique nucléaire et des particules élémentaires.

L'intensité de la lumière solaire est réduite à moins du cent millième. Enduite, sur les faces, la feuille assure un filtrage hautement uniforme, tout en neutralisant les trous microscopiques occasionnels du revêtement (qui existent aussi sur les filtres en verre).Une seule couche de cette feuille est suffisante pour la réalisation d'un filtre solaire sûr, à haute résolution.

La qualité de l'image est meilleure que celle qui peut être obtenue en utilisant le Mylar mais l’Astrosolar filtre dans le jaune, ce qui donne une image du Soleil plus proche de ce que l’on perçoit visuellement. L’Astrosolar existe en grade 5 et en grade 3,8.

Le grade d’un filtre

Plus un filtre est opaque, plus son grade est élevé.

Si T est la transmission le grade G a pour expression :

G = log (1/T)

Si la transmission est de 1/100000, G = log (1/(1/100000)) = 5.

Pour déterminer la transmission en fonction du grade il faut utiliser la formule inverse. On obtient alors :

T = 1 / exp(ln 10 x G)

On obtient, par exemple, pour l’Astrosolar de grade G = 3,8 :

T = 1 / exp(ln 10 x 3,8) = 0,00016 = 1,6/10000ème.

 

 

retour à la page "Le passage de vénus du 8 juin 2004"

Retour au sommaire de la page "Techniques d'observation"

Retour au sommaire