LA TURBULENCE
par
Gérard THERIN
L’air se compose de masses de températures différentes, donc de densités variables qui se comportent comme des systèmes optiques convergents ou divergents et à chaque passage à travers ces masses d’air, les rayons lumineux (provenant d’un astre) perdront de leurs parallélismes. La conséquence directe est une altération des images, d’autant plus importante que les masses d’air seront hétérogènes. Il est donc impératif de réduire au maximum, les principales sources de turbulence.
Locale :
La turbulence peut-être due à l’environnement immédiat de l’instrument car autour de ce dernier et jusqu’à plusieurs dizaines de mètres, existent des sources de chaleur que l’on doit éliminer ou réduire. Les espaces bétonnés largement exposés au soleil pendant la journée, maisons, voitures... doivent être le plus éloignés possibles.
Si vous avez choisi d’installer votre instrument sous une coupole, il faut savoir que celle-ci est souvent sujette à des échanges thermiques important et de ce point de vue, un abri à toit roulant est nettement préférable. Néanmoins, si une coupole a été retenue, une trappe large d’environ 3 fois le diamètre de l’instrument est impérative afin de limiter au maximum les remous destructeurs, tout en n’utilisant que la partie centrale.
Il faut également faire attention (pour les possesseurs de tube ouvert genre Newton ou Cassegrain) à la direction du vent car un courant d’air latéral venant obliquement sur l’entrée du tube, provoquera de graves tourbillons spiralés à l’intérieur du tube.
Un autre facteur, très important, est l’environnement au niveau des voies de circulation (routes, voies ferrées...) car un trafic dense (voitures, camions, trains...) est générateur de " micro-vibrations " qui ne sont pas toujours évidentes à détecter mais pourtant bien présentes.
Instrumentale :
Ce type de turbulence est souvent négligé par les amateurs, et pourtant, elle atteint souvent des valeurs inacceptables de plusieurs secondes d’arc, voire dizaines ! D’ailleurs, certains instruments pourvus d’excellents objectifs, n’ont jamais donnés de bonnes images simplement parce que leurs tubes étaient constitués de matériaux isolants ou beaucoup trop épais.
Au début d’une soirée d’observation, l’instrument tout entier (ainsi que la coupole, si elle existe) est plus chaud que l’air ambiant. Il suit le refroidissement nocturne avec un certain retard ce qui implique des échanges thermiques incessants entre les différentes parties de l’instrument et l’air environnant. Pour réduire le plus possible " ce retard " l’instrument, s’il est transportable, aura été sorti dehors (à l’abri du soleil) longtemps à l’avance et s’il est sous coupole, celle-ci devra être ouverte au plus tôt.
Donc, pour que le refroidissement nocturne affecte le moins possible la qualité optique d’un instrument, il faut impérativement que celui-ci prenne rapidement la température ambiante. Malheureusement, les matériaux souvent employés dans la construction des tubes, tels que le bois, la fibre de verre..., ne sont pas du tout adaptés de ce point de vue et les tubes ces instruments deviennent le siège d’échanges thermiques très gênant qui les transforment en cheminées ! Ces échanges seront d’autant plus long que le tube sera fabriqué dans un matériau peu conducteur et qu’il aura une longueur importante. Vous avez sûrement compris que les instruments dont le tube est métallique, ont un énorme avantage de ce point de vue (ce qui n’empêche pas de devoir les sortir dehors au plus tôt).
D’autre part, tout les instruments ne sont pas égaux face aux problèmes thermiques. En fonction de leur principe optique, certains instruments s’en sortiront mieux que d’autres. En effet, ceux dont le faisceau optique ne parcourt qu’une seule fois le tube optique (genre lunette), seront avantagés par rapport à d’autres dont le faisceau parcourt 2 fois (télescope Newton) ou 3 fois (télescope Cassegrain ou Schmidt-Cassegrain) le tube optique.
Ce n’est qu’une fois le télescope en température qu’il sera possible de le collimater efficacement
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