Construction d'un Télescope
altazimutal compact de 600 mm
Avril 2008
Introduction
Pour les passionnés d'astronomie, l'intéret
des instruments de grand diamètre ne fait aujourd'hui plus
guère de doute. Non seulement un grand miroir capte plus
de lumière, ce qui permet d'observer un grand nombre d'objets
du ciel profond et aussi de commencer à percevoir des nuances
colorées dans les objets les plus lumineux, mais il permet
également un gain appréciable en résolution
et en contraste, ce qui est intéressant notamment pour l'observation
des planètes et de la lune.
( Pour en savoir plus, suivez le lien www.astrosurf.com/altaz/diametre.htm)
En revanche, un "gros diamètre" présente
de nombreuses contraintes pratiques : le poids et le volume d'un
instrument de 600 mm peuvent le rendre difficilement transportable
et exploitable sous les meilleurs cieux.
Cette page présente la fabrication d'un télescope
transportable de 600 mm compact (hauteur de l'oculaire au zénith
: 1,60 m) et relativement léger (matériaux privilégiés
: aluminium et carbone).
Fiche
technique
Optique
Combinaison : Newton (une évolution
en Cassegrain est envisagée)
Diamètre du miroir primaire
: D=595 mm
Distance
focale
: F=2020 mm (F/D = 3,39)
Petit
axe du miroir secondaire éliptique
: 150
mm (obstruction de 25% en rapport linéaire)
Champ
de pleine lumière
: 30 mm
Magnitude
limite théorique
: 16
Pouvoir
séparateur théorique
: 0,2 secondes d'arc
Mécanique
Monture
: altazimutale (pour une mécanique optimisée
et un accès à l'oculaire simplifié)
Barillet
12 points hybride (leviers astatiques et triangles isostatiques)
Pointage
manuel avec encodeurs
Suivi
par table équatoriale double axe optionnelle (pour
le confort d'observation à fort grossissement et l'imagerie)
Hauteur
de l'oculaire
au zénith : 1,60 m sans la table équatoriale
masse
totale
: ?
La construction en images
Ci-dessus,
Patrick dans son atelier de mécanique. Après la réalisation
du télescope équatoriel
de 460, Patrick recupère et rénove entièrement
un tour et une fraiseuse, en vue de réaliser des projets
plus importants de manière autonome.
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Le
berceau (ci-dessus) est le coeur de l'instrument. Il supporte le
miroir principal grâce au barillet et son système de
leviers dits "astatiques". Il s'incline pour permettre
à l'instrument de pointer les objets célestes à
différentes élévations, de l'horizon jusqu'au
zénith. Cette rotation est rendue possible par trois secteurs
qui s'appuieront sur autant de galets montés sur roulements
à billes (non visibles ici).
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Le rôle
du barillet (ci-dessus) est de maintenir le miroir principal. Sa
réalisation doit être particulièrement soignée
sur un télescope de grand diamètre car le verre est
un matériau très flexible et ce d'autant plus que
l'épaisseur des grands miroir est volontairement limitée
pour une raison de poids. On distingue les trois vis micrométriques
permettant l'alignement de l'optique ainsi que les trois leviers
permettant de compenser la flexion du miroir. Chaque levier exerce
au dos du miroir des forces calculées de manière à
s'opposer à une fraction du poids du miroir. Ces forces sont
transmises au dos du miroir par l'intermédiaire de triangles.
Pour en savoir
plus sur les leviers astatiques, consulter la page :
http://www.astrosurf.com/altaz/astatique.htm
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Usinage
d'un des trois secteurs permettant la rotation du tube du télescope
en élévation. La réalisation de la partie circulaire
a été confiée à une entreprise.
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Détail
du barillet à leviers astatiques. L'ensemble du berceau est
conçu de manière à gagner en compacité.
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Le
barillet vu du côté miroir. On distingue les 9 touches
correspondant aux trois triangles. Les positions de ces touches
ainsi que les forces qu'elles exercent au dos du miroir ont été
optimisées par logiciel.
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Les
triangles sont situés à l'exterieur du barillet, cela
permet plus de compacité et supprime le problème de
la rotation des triangles.
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Sur
ces pointes (8 au total) viendront se fixer les 8 tubes en carbone
du télescope.
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Cet
anneau remplacera la classique "cage" du miroir secondaire.
Cette solution permet encore de gagner en compacité, en poids,
et limite la prise au vent du télescope. La platine porte-oculaire
sera intégrée dans le trou visible au premier plan.
On distingue les 4 pattes permettant de fixer ultérieurement
l'araignée supportant le miroir secondaire. Cet anneau est
un composite de plusieurs matériaux : aluminium au centre,
polystyrène haute densité pour lui donner sa forme
torique, et couches croisées de tissu de fibre de verre et
résine pour la rigidité et la finition extérieure.
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La base de l'instrument (ci-dessus) est à la fois extrèmement
rigide et légère, de par sa structure en "nid
d'abeille" (ci-dessous) intercalée entre deux plaques
d'aluminium. La finition de la tranche est en résine.
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L'aspect fini
de l'instrument sera un peu plus compact que sur cette image, car
les tubes en carbone seront coupés à leur cote définitive
à l'occasion du montage de l'optique.
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Afin de limiter
les flexions, les roulements en azimut sont situés au plus
près possible de l'aplomb des roulements en altitude.
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Les tubes
en carbone sont fixés à l'anneau par un système
de rotules (voir également ci-dessous). L'ensemble est fixé
grâce à une molette qui permet de démonter les
tubes lors du transport. On voit sur cette image le futur emplacement
du porte-oculaires. Ce dernier viendra coulisser à l'intérieur
du tube en aluminium. On distingue également la toile de
fibre de verre qui recouvre l'anneau. Ce dernier recevra ultérieurement
une finition plus esthétique.
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La
forme de l'araignée supportant le miroir secondaire est due
à la position du porte-oculaire. L'araignée est simplement
constituée de deux lames se croisant à 90°.
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Le
porte-oculaire coulisse à l'intérieur du tube grâce
à trois glissières à 120°.
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Le
mouvement fin de mise au point est assuré par une vis micrométrique.
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L'instrument
se rapproche de sa forme définitive. Bientôt la première
lumière...
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au site : "testez vos optiques"
http://www.astrosurf.com/tests/
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