The Solar Explorer  -  23 septembre 2021

Construction

Partie 1 : l’impression 3D

La construction de Sol’Ex fait quasi exclusivement appel à la fabrication 3D, à l’exception bien sûr des composants optiques et d’un peu de visseries M3/M4.


La CAO de Sol’Ex a été réalisée sous le logiciel OpenScad. Les prototypes ont été fabriqués avec une imprimante PRUSA I3 MK3S+. La réalisation mécanique fait partie de l’aventure du projet, mais si vous ne disposez pas des moyens pour imprimer vous-même, pas de panique ! Vous trouverez peut-être une FabLab près de chez vous ou encore des amis qui pourront vous aider. Une autre solution consiste s’adresser à une entreprise spécialisée dans l’impression 3D. Vous avez le choix, mais je vous recommande la société AZUR3D Print, qui a déjà réalisé des kit mécaniques Sol’Ex pour de nombreux utilisateurs. Pour bien moins de 200 euros, vous aurez l’ensemble des pièces détachées imprimées, qui plus est avec les inserts (filetages de vis) déjà montés.

AZUR3D Print 

https://www.facebook.com/Azur3dprint/

azur3dprint@gmail.com      (Vincent Duchène)

Mais si vous avez la possibilité, le projet Sol’Ex est l’occasion rêvée de s’initier à l’impression 3D, une activité dont on a du mal à se passer quand on y a goûté. La disponibilité d’imprimantes de haute qualité, très simple d’usage, comme la PRUSA MK3, rend la chose plus plaisante encore. On trouve toujours des applications à une imprimante 3D, y compris améliorer Sol’Ex lui-même si vous en sentez le besoin !


Sol’Ex utilise un assez petit nombre de pièces mécaniques  et elles sont toutes assez aisées à fabriquer. Voici quelques rapides conseils pour aller plus directement au bon résultat si vous imprimez vous-même.


Le fil d’impression vivement recommandé est le PETG. Il est facile à utiliser et résiste bien à la chaleur. La vaste majorité des pièces est imprimée avec du PETG « noir opaque ». La couleur noire est importante, car nous réalisations un instrument d’optique. Il est essentiel aussi que le matériau soit opaque à la lumière, y compris dans le proche infrarouge (certaines matières semblent bloquer la lumière lorsqu’on regarde avec ces yeux, mais sont en réalités plus ou moins transparentes dans le rouge profond). Je recommande du PETG noir de qualité, par exemple de marque REAL ou encore SUNLU (les bobines sont faciles à acheter sur le Web). Quelques pièces non critiques peuvent cependant être imprimées en couleurs, pour rendre l’’ensemble plus attrayant (cas de la manette réseau par exemple, voir plus loin).


Certain Sol’Ex ont été imprimés avec du PETG chargé en carbone, avec le but d’améliorer la rigidité d’ensemble et d’accroître l’opacité à la lumière. L’entreprise est louable, mais on sort ici du « mode standard » d’usage d’une imprimante 3D.  L’impression est plus difficile, il faut utiliser une buse spéciale qui ne se dégrade pas trop vite (pointe Olson en rubis par exemple)… Le gain global est considéré minime. N’utilisez pas ce matériau si vous débutez en impression 3D, et considérez  que le PETG standard permet déjà de réaliser de très bons Sol’Ex. 


Avec une PRUSA et son slicer associé (PrusaSlicer) ne vous prenez pas la tête : choisissez les réglages de base proposés, le résultat sera parfait. La plupart des pièces sont réalisées avec un remplissage type « gyroïde » à 15 ou 20%, une précision de 0,2 mm et 2 couches pour les parois. Les seules exceptions sont :


- les tubes collimateur et caméra (voir plus loin) que je recommande d’imprimer avec 3 couches ;

- les parties filetées, que je recommande d’imprimer « localement » à la précision de 0,15 mm  (voici ci-contre, une option du slicer PRUSA, permettant d’ajuster la finesse d’impression, ici limitée à la partie filetée du tube objectif, en vert).



Partie 2 : nomenclature des éléments mécaniques

On trouve dans cette partie l’énumération des éléments mécaniques que vous devez réaliser (ou faire réaliser) pour construire la version de base de Sol’Ex, ainsi que les liens pour télécharger les fichiers STL correspondants. Quelques options nécessiteront des pièces supplémentaires , qui seront décrites au fur et à mesure.


La vue suivante montre l’ensemble des pièces à fabriquer en impression PETG, avec les références :


Pour télécharger l’ensemble des fichiers STL de la version de base (pièces de #1 à #14), regroupées dans une archive ZIP, cliquer ici : stl_solex.

Partie 3 : composants optiques

L’optique proprement dite de Sol’Ex comporte 4 éléments, disponibles auprès de la société Shelyak. Rapportez-vous à la section « Contacts » de ce site pour trouver le lien afin de commander ce qui optique, qui inclue des éléments complémentaires facilitant la conversion de Sol’Ex en Star’Ex si vous désirez observer le spectre des étoiles (voir section « Etoiles »).


Les éléments optiques propres à Sol’Ex sont :


- un objectif doublet achromatique de 80 mm de longueur focale et de 25,4 mm de diamètre, spécialement calculé pour le projet afin de réduire l’aberration chromatique (utilisation de verres spéciaux). La fonction de cet élément est celle de l’objectif collimateur (voir la section « Théorie »).


- un objectif doublet achromatique de 125 mm de longueur focale et de 25,4 mm de diamètre, de même spécialement fabriqué pour Sol’Ex. La fonction de cet élément est celle de l’objectif de caméra.


- un réseau de diffraction holographique dont la densité est de 2400 traits par millimètres; faisant 25 mm de côté pour 6 mm d’épaisseur.


- une fente étroite réalisée par une technique de sérigraphie sur l’une des faces d’une fine lame de verre. Cette lame est fournie montée dans un support métallique, avec une inclinaison volontaire de la surface de verre d’un angle de 30°. La largeur de la fente est de 10 microns alors que sa longueur est de 4,5 mm.  


Quelques-uns des éléments du kit optique Shelyak.

Note : des équivalents fonctionnels des objectifs de 80 mm et 125 mm de focale du kit Sol’Ex peuvent être trouvés auprès de la société ThorLabs sous les références respectives AC254-80-A et AC254-125-A, mais avec une performance optique en léger retrait. La référence ThorLabs du réseau de 2400 t/mm est GH25-24V (le fabricant d’origine est Optometrics).

Partie 4 : accessoires nécessaires

Outre les éléments imprimés en 3D et les éléments optiques décrits précédemment, l’usage de Sol’Ex est grandement facilité si on lui adjoint un dispositif de focalisation précis pour la caméra de prise de vue, de type hélicoïdal. Plusieurs choix sont possibles, mais sachez que la cotation de Sol’Ex est basée sur le modèle ZWO, dont on voit une photographie ci-contre. Un tube convertisseur de T2 (filetage M42 x 0.75) vers un coulant de 31,75 mm mâle est généralement utile pour plus tard, fixer la caméra sur le porte oculaire de la lunette (la plupart les caméras électroniques pour l’astronomie disposent de cet élément en tant qu’accessoire). Le système de focalisation se visse directement à l’extrémité du  « tube objectif #12 » (voir la nomenclature)


La photographie ci-après montre l’allure globale de Sol’Ex équipé du dispositif de focalisation hélicoïdal ZWO afin de rendre le spectre solaire bien net dans le plan du détecteur d’une caméra CMOS ( par exemple une ASI178MM ou l’équivalent dans d’autres marques).

Disposition recommandée pour Sol’Ex : le tube caméra #12 vissé au système de focalisation hélicoïdal ZWO, puis couplé  à une caméra modèle ASI178MM ou équivalent.

Note : le surcoût occasionné le système hélicoïdal ZWO est vite compensé par la facilité d’usage qu’il confère.


Un autre accessoire indispensable est la caméra de prise de vue, qui s’ajoute au prix global de Sol’Ex. Mais peut-être disposez-vous déjà d’un équipement qui fait parfaitement l’affaire. Le choix est relativement large, mais il faut plutôt s’orienter vers des caméras à petits pixels pour bien échantillonner spectre et se donner plus de souplesse dans les configurations (voir la section « théorie »). Il est vivement recommandé d’utiliser une caméra monochrome pour la réalisation des images du Soleil (la matrice de Bayer des caméras couleurs abaisse trop la sensibilité et la finesse d’échantillonnage du disque solaire). 


En raison du format du capteur et de la petite taille des pixels, une caméra basée sur le capteur SONY IMX178 est idéale avec Sol’Ex, comme la ASI178MM chez ZWO ou la QHY-5III-178mono chez QHY (cette dernière bien pratique en raison de la petite taille du boîtier). Pour vous guider dans le choix ou pour analyser les capacités de la caméra que vous avez peut-être déjà en main, voici une revue rapide de quelques modèles chez ZWO (on trouvera l’équivalent chez QHY), avec à chaque fois une vue de Sol’Ex équipé du modèle en question, une vue globale du capteur avec l’image du spectre centré sur la raie H-alpha, la fente d’entrée éclairée sur toute sa longueur la fente éclairée (4,5 mm) et quelques caractéristiques utiles.


Remarquez que les spectres sont orientés avec l’axe de dispersion vertical, avec le bleu en haut et le rouge en bas. C’est cette orientation (peu habituelle en spectrographie) qu’il faut adopter pour réaliser les « scans » solaires, car elle maximise la vitesse de lecture des images réduites du spectre.

Caméra ASI178MM

Taille de l’image : 3896 pixels x 2080 pixels - Taille des pixels : 2,4 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,0626 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur de fente)


Remarques : on note que l’image de la fente (à droite et à gauche) entre dans la largeur du capteur avec une petite marge. C’est un ajustement délibéré fait lors de la conception de Sol’Ex.  Cette configuration est considérée comme nominale pour Sol’Ex. Bien que le capteur ne soit pas refroidi, la caméra est cependant utilisable pour l’observation du spectre des étoiles brillantes (voir section « Etoiles »), mais on note alors pour cette application et avec cette caméra un phénomène de franges d’interférences qui est potentiellement un problème. 

Caméra ASI290 Mini

Taille de l’images 1936 pixels x 1096 pixels - Taille des pixels : 2,9 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,0756 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 380 mm (limitée par la largeur du capteur)


Remarques : la totalité de l’image de la fente n’entre plus dans la largeur du capteur. La distance focale de votre lunette ne devra pas dépasser 380 mm si vous voulez saisir l’image du disque solaire en une passe. Au niveau de l’interface, le tube allonge 31,75 mm fournis avec la caméra est utilisé assurer le tirage de la  focalisation. Vous pouvez aussi fabriquer une telle rallonge en impression 3D, en téléchargeant le fichier tube_allonge_m28.stl (les caractéristiques du filetage sont : M28.5 x 0.6).

Caméra ASI174 Mini

Taille de l’images 1936 pixels x 1216 pixels - Taille des pixels : 5.86 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,1450 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur du capteur).


Remarques : l’image de la fente entre largement dans la largeur du détecteur. Ce dernier est caractérisé par une grande taille de pixels. L’échantillonnage du spectre est insuffisant pour tirer tout le partie de la performance spectrale de Sol’Ex. L’image est nettement sous échantillonnée, ce qui rend difficile une dichotomie précise des ailes de la raies H-alpha et l’étude des raies les plus fines. Le contraste des images dans la raie H-alpha est aussi diminué. Cependant, la bande passante effective, de l’ordre de 0,3 A, reste du niveau des bons filtres interférentiels, ce qui signifie qu’il est malgré tout possible d’acquérir de bonnes images dans cette raie. La résolution des détails sur le disque solaire sera elle aussi un peu affectée par rapport à une caméra aux pixels plus petits, comme une ASI178MM. Cette caméra sera en revanche parfaite pour l’observation des raies H et K du Ca II dans l’UV, bien moins exigeante en termes de finesse spectrale. L’image est par ailleurs très lumineuse, dans une région du spectre où pourtant le flux vient à manquer.

Caméra ASI183MM Pro

Taille de l’images 5496 pixels x 3672 pixels - Taille des pixels : 2,4 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,0626 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur de la fente).


Remarques : on entre dans la catégorie des « grosses » caméras, qui intègrent un refroidissement Peltier. La taille est imposante, mais il faut remarquer qu’elle s’interface avec Sol’Ex et que l’on est en capacité de focaliser le spectre. Il est possible d’acquérir des « scans » solaires avec une telle caméra à grand capteur, mais bien sûr le fenêtrage (« cropping ») est plus que nécessaire. Cette configuration sera plus particulièrement efficace pour Star’Ex en raison du refroidissement du capteur.

Caméra ASI294MM Pro

Taille de l’images 8244 pixels x 5644 pixels - Taille des pixels : 2,32 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,0605 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur de la fente).


Remarques : ici encore, une caméra encombrante et dotée d’un système de refroidissement. La situation de cette caméra est compliquée, car si vous regardez la documentation officielle de ZWO vous allez voir qu’elle est décrite comme comportant 4144 x 2822 pixels de 4,64 microns de cotés. En réalité, cette caméra, issue d’un modèle couleur, dispose d’un mode deux fois plus résolu, que certains logiciels sont capables de lire (Prism par exemple). En fin de compte, il s’agit de la caméra qui échantillonnage le spectre le plus finement. Mais comme le montre l’image ci-dessus à gauche, on constate que le spectre occupe moins de la moitié de la surface utile. J’ai pu utiliser cette caméra (ainsi que la ASI183MM Pro) avec succès pour des « scans » solaires en réalisant le « crop » qui s’impose.

Caméra ASI6200MM Pro

Taille de l’images : 9576 pixels x 6388 pixels - Taille des pixels : 3,76 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 1,028 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur de la fente).


Remarques : il s’agit d’une caméra hors catégorie, aussi bien au niveau de sa taille, son format (24 x 36), que de son prix (le modèle ASI2600MM Pro est un peu plus raisonnable, avec un capteur plus petit, mais avec des caractéristiques équivalentes). Je présente cette configuration à titre de démonstration et de curiosité. Le but est de montrer qu’il est possible de focaliser le spectre Sol’Ex sur ce type de capteur, alors que le tirage optique est notoirement fort. A condition cependant de fabriquer un tube caméra raccourci. Les bagues livrées avec la caméra, et en ajoutant un coulant 31,75 mm, permettent alors d’obtenir une image nette, impressionnante comme le montre l’image en haut à gauche, très réduite, et où le spectre n’occupe qu’une très petite surface. Le spectre est très flou dans les parties supérieure et inférieure à cause des aberrations optiques, et donc inexploitables dans ces régions de l’image. Bien sûr cette caméra n’est pas du tout adopté à l’observation du Soleil.  On peut cependant imaginer l’utiliser dans une application Star’Ex (on bénéficie d’une image codée en 16 bits, de l’absence d’électroluminescence, d’une très bonne qualité cosmétique, …). Le poids est élevé et fait fléchir l’instrument, mais le raccourcissement du tube collimateur améliore un peu cette situation. Cette démonstration est aussi intéressante du fait qu’elle montre que l’on peut utiliser Sol’Ex pour tester des caméras hors normes, et confirme la souplesse de cet instrument. Vous pouvez télécharger le fichier STL correspondant du tube caméra raccourci (voir à gauche) en cliquant sur : tube_camera_helicoidal_court.


Caméra Sony Alpha (appareil photo numérique)

Exemple d’utilisation d’un appareil photographique Sony A7s, qui s’interface à Sol’Ex au travers d’un adapteur T2 vers la monture Sony NEX type « E ».

Sol’Ex peut être utilisé avec un appareil photographique numérique (APN). La possibilité de réaliser des images en « vraies » couleurs grâce à celui-ci est d’un indéniable intérêt pour apprendre le fonctionnement d’un spectrographe et les principes généraux de la spectrographie. Le côté attractif de la couleur est une facilité pour une démarche pédagogique. Les APN sont aussi des équipements grands publics assez largement diffusés, très simples à employer, ce suffisant à eux-mêmes, qui permettent de s’initier sens nécessairement s’investir de l’argent supplémentaire. Nombre d’APN peuvent aussi se brancher sur de grands écrans via l’interface HDMI, une solution idéale pour une démonstration en public. Mais il n’est cependant pas raisonnable de réaliser des balayages du Soleil avec ce type d’équipement (taille des pixels, matrice de Bayer, mode de lecture…). On trouvera à la section « Etoiles » un film qui montre comment s’initier à la spectrographie notamment avec un APN.


Vous devez imprimer un petit jeu de pièces supplémentaire pour réussir à obtenir une image nette, ici testé sur les APN de la série Sony Alpha. Ce « kit APN » comprend un « tube_APN » pour un système de focalisation hélicoïdal, une « entretoise_APN » et une « bague_APN ». Cet ensemble est prévu pour fonctionner ici avec l’objectif de 125 mm de focale. On trouvera un autre usage du tube_APN à la section « Etoiles ». Pour télécharger les fichiers STL (archive ZIP), cliquer sur ce lien : kit_APN.

Le contenu du kit APN.

Finalement, il faut prévoir l’interface entre Sol’Ex et l’instrument de prise de vue. Deux catégories d’instrument d’observation sont envisageables D’un coté une lunette astronomique, d’un autre coté un téléobjectif photographique. Les deux sont valables pour prendre des images du Soleil avec Sol’Ex, je le montrerais dans la partie observation. On élimine en revanche l’idée d’utiliser un télescope à miroir, trop gros, trop lumineux, trop dangereux pour le matériel, et qui n’apporte rien en termes de qualité image.


Pour coupler Sol’Ex à une lunette, le mieux et le plus simple est de passer par un coulant 31,75 mm . Vous devez donc simplement ajouter dans les accessoires un adaptateur T2 vers coulant 31,75 mm, que vous vissez sur la pièce «interface télescope #1» (voir la nomenclature). Une interface «2 pouces», pour coulant de 50 mm s’adapte aussi à Sol’Ex via le filetage T2 et s’avère avantageuse si votre porte oculaire accepte ce diamètre en raison du gain en rigidité.


Pour fixer Sol’Ex derrière un téléobjectif, il faut vous munir d’une bague d’interface T2 vers le modèle de baïonnette (Canon, Nikon…). Par exemple, la société GEOPTIK propose ce type d’adaptateur..


La photographie ci-après montre ces deux catégories d’adaptateur, pour une lunette et pour un téléobjectif photographique, qui se vissent sur la pièce «interface télescope #1».


A gauche, une interface type coulant 31,75 mm, à droite, une interface type bannette photographique.

Partie 5 : l’outillage

Nombre de pièces dans Sol’Ex nécessitent des filetages M3 et M4. Dans la plupart des situations, plutôt que réaliser des taraudages directement dans le PETG, trop fragiles, on préfère utiliser des inserts spécialement prévus pour les pièces réalisés en impression 3D. Pour Sol’Ex il faut des inserts pour vis M3 et M4. Ces inserts sont montés à chaud, vous verrez comment plus loin. J’utilise les modèles RUTHEX, voir ces liens : 

- Modèle RUTHEX M3

- Modèle RUTHEX M4


Il faut vous munir d’un peu d’outillage courant : un tourne vis, un jeu de clefs Allen, une clef plate de 7 mm, un tourne-à-gauche, un taraud M3, un taraud M4, deux forêts de 3 mm et 4 mm de diamètre pour ébavurer les trous, de la toile émeri médium, indispensable pour ébavurer les pièces réalisées en impression 3D, du coton pour nettoyer une surface d’objectif souillé (attention, la surface d’un réseau à diffraction n’est pas nettoyable, on ne peut pas la frotter, même très doucement), de la visserie M3 et M4.

Partie 7 : l’assemblage de Sol’Ex

L’impression de l’ensemble des pièces constituant Sol’Ex va prendre entre 1 et 2 jours si vous réalisez vous même cette opération (rappel : vous pouvez fort bien commander l’ensemble du kit mécanique auprès d’une entreprise spécialisée dans l’impression 3D).  L’assemblage est le réglage est dure tout au plus une demi-journée, après laquelle vous allez pouvoir observer.


Les parties qui suivante de cette page montre pas à pas comment monter Sol’Ex et comment le régler. Elles font largement appel à des vidéos pour vous mettre plus aisément dans le « jus » et que je vous invite à visionner. En cas de soucis (peut probable !), vous pouvez vous faire aider au travers des messageries et forums qui accompagnent le projet Sol’Ex (voir à la section « Contacts »).


Voici quelques vues de Sol’Ex en cours de montage qui peuvent aussi vous aider  :

Voici l’aspect de Sol’Ex une fois achevé :

Partie 7 : comment fixer un insert

Je vous montre dans cette partie, en quelques images, comment monter des inserts dans une pièce réalisée en impression 3D. Vous aurez la possibilité un peu plus loin de voir une démonstration en vidéo, avec plus de détails, dans la partie consacrée au montage du bloc collimateur..


J’utilise la technique de la bougie pour chauffer les inserts. Il y a d’autres méthodes, par exemple, avec la panne chaude d’un fer à souder. Mais la bougie est tellement plus romantique… 


Vissez l’insert à l’extrémité d’une longue vis afin de ne pas vous brûler les doigts. Faites chauffer l’insert dans la flamme d’une bougie durant 8 à 10 secondes. Il devient noir, ce n’est pas grave. Entrez l’insert brûlant dans le trou prévu dans la pièce en PETG. Enfoncez pour la bonne profondeur et pour que l’insert n’effleure pas. Attendez quelques instants avec la vis bien verticale, puis dévissez celle-ci. L’insert est maintenant soudé dans la structure en PETG et fait corps avec elle. Il ne peut plus être retiré, c’est le but de l’opération. Attention, il y a un sens de montage de l’insert dans son trou : la partie la plus étroite et lisse doit être entrée en premier.

Partie 8 : le montage du boîtier

Nous allons procéder à l’assemblage des deux parties du boîtier Sol’Ex, les pièces « capot supérieur #6 » et capot inférieur #7 »  (voir la nomenclature à la partie 2). Bien sûr, il faut avoir imprimé ces pièces au préalable. Ce sont là les opérations qui consomment le plus de temps lors du travail d’impression. Armez-vous de patience..


Commencez par ébavurer les trous avec un foret M4 et passez au papier verre les parties en contact entre les deux capots :



De nombreux inserts M4 sont à monter dans le capot inférieur. Tous doivent être enfoncés généreusement, sauf les inserts notés « * » dans la figure ci-contre. Attention, ces deux-là ne doivent surtout pas dépasser de la face opposée qui forme un demi-cylindre. Calculez bien votre geste quand vous mettez en place ces deux inserts.

Tout le reste de l’assemblage du boîtier, ainsi que de la pièce « raidisseur #6 », est expliqué dans une vidéo. Cliquez sur l’image ci-contre pour la visualiser.

Partie 9 : le montage du réseau

Nous procédons à présent au montage du réseau dans son support et dans le boîtier. La fragilité du réseau demande que l’on soit précautionneux, que l’on travaille avec des gestes mesurés.


Soyons clairs : une trace de doigt sur la surface gravée du réseau signifie que celui-ci part directement à la poubelle. L’accident n’est pas rattrapable, il est irréversible. Vous n’avez donc pas droit à l’erreur. La seule façon de manipuler un réseau est de le tenir par ses côtés et de le faire reposer sur la face opposée à la gravure (la face gravée est facile à reconnaître, elle produit les irisations colorées en surface). Des gants très fins peuvent être mis, mais en touchant la surface avec de tels gants, vous endommagez malgré tout cette dernière.


Cliquer sur l’image ci-contre pour voir une vidéo sur le montage du réseau.

Partie 10 : le montage du bloc collimateur, du tube collimateur et de la fente

On présente dans cette partie comment imprimer la pièce « bloc collimateur #3 », comment fixer des inserts, comment disposer la lentille collimatrice dans son tube collimateur #4, puis enfin;  comment monter le fente d’entrée de Sol’Ex. 

Tout ceci  est l’objet d’une vidéo que vous pouvez visualiser en cliquant sur l’image ci contre.


Rappelez vous que vous avez 4 inserts M4 à monter sur les faces du bloc et deux autres dans le logement de fente.

Partie 11 : le montage de l’objectif de caméra

Nous en venons au montage de l’objectif de caméra de 125 mm de focale dans son « tube objectif #12 » et la réalisation d’une petite lunette d’observation en associant la caméra de prise de vue.

Une vidéo explique la procédure correspondante. Cliquer sur l’image ci-contre.

Partie 12 : le réglage de l’objectif de caméra

Le but du réglage est de rendre nette l’image électronique fournie par la caméra lorsqu’on vise un objet à l’infini, ou quasi.


Votre travail va être facilité si vous imprimez une petite pièce outillage dont la fonction est de tenir le tube objectif sur un pied photographie. Pour télécharger le fichier STL de cet outil, cliquer ici. Vous devez tarauder les deux trous M4 qui se trouvent aux extrémités de ce tube outillage. Au centre vous trouvez un filetage au pas Kodak déjà réalisé par l’impression 3D :

Une vidéo détaille la procédure correspondante. Cliquer sur l’image ci-contre pour visualiser la technique de mise à l’infini de l’objectif de caméra utilisée. Attention : ce n’est pas dit dans la vidéo, la netteté doit être assurée au centre de l’image, ne vous occupez pas du bord de celle-ci, qui sera toujours plus ou moins flou, et doit le rester. 

Partie 13 : le réglage de l’objectif collimateur

Il s’agit de faire en sorte que les rayons issus d’un point de la fente ressortent parallèles entre eux le mieux possible après l’objectif collimateur (vers le réseau). Si ce réglage n’est pas bien réalisé, la qualité des images du soleil va en pâtir (apparition d’un astigmatisme optique en particulier). On se sert ici de l’objectif de caméra (par ailleurs réglé) comme d’un outil de travail. Voir la vidéo ci-contre.


Une version illustrée de cette procédure peut être téléchargée sous la forme d’une archive ZIP contenant 3 fichiers PDF, cliquez sur le lien :  Solex_setting.zip

La procédure repose sur l’observation de l’image de la fente avec la caméra de prise de vue à l’ « ordre zéro » du réseau. Autrement dit, on se sert du réseau comme d’un banal miroir.  Pour cela, dans la configuration Sol’Ex, il est nécessaire que l’angle des rayons lumineux qui arrivent du collimateur soit exactement de 17° sur le réseau. On parvient à cet angle lorsqu’on observe sur le détecteur l’image de la fente non dispersée, sous la forme d’un mince trait. Tournez la molette du réseau pour trouver cette image d’ordre 0 de la fente. Vous reproduisez alors le schéma ci-après :

Partie 14 : le réglage de l’orientation de la caméra et de la fente

Dans la vidéo précédente, j’évoque rapidement le besoin de bien orienter la caméra de prise de vue, le but étant d’aligner l’axe de dispersion sur les lignes ou colonnes du détecteur. Il faut aussi ajouter le réglage de l’orientation de la fente par rapport à l’axe de dispersion. Voyez en vidéo cette opération en cliquant sur l’image ci-contre. 





Partie 15 : le montage de l’interface « télescope »

La dernière opération de montage menant à un Sol’Ex achevé est celle du montage de l’interface avec la lunette astronomique d’observation ou d’un téléobjectif photographique. Cliquez sur le lien associé à l’image ci-contre pour voir une vidéo consacrée à ce montage.


Partie 16 : promenade dans le spectre solaire 

Votre Sol’Ex est à présent monté et réglé, vous allez pouvoir observer le Soleil avec. Mais avant, passez du temps à reconnaître le spectre solaire, ce sera toujours utile. Sur table, simplement en visant le ciel au travers d’une fenêtre, promenez-vous dans le spectre de la lumière de l’astre du jour :


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