Plusieurs questions pour la construction d'un téléscope

[jtruc34 0]

Bonjour,

 

avec un ami, nous avons décidé de construire notre propre télescope, et nous avons eu plusieurs interrogations. Nous n'y connaissons pas plus que tant en astronomie mais suffisamment en optique pour comprendre de quoi on parle. Du coup, il nous manque les aspects pratiques derrière la conception du télescope.

 

Premièrement, l'objectif : un télescope pas forcément hyper bien transportable, pour de l'observation, pas de l'astrophoto (on aurait pas le budget ni le temps ni l'intérêt), pour du planétaire comme du champ profond. Le budget est pas super bien défini, mais je nous vois mal dépasser 1000 euros.

 

Alors, j'ai plein de questions, je vais y aller pêle-mêle. Je vais numéroter les questions pour s'y retrouver (si vous arrivez à répondre avec les numéros, ce sera top).

 

1. Planétaire vs champ profond : si j'ai bien compris, en planétaire, on s'en fout d'avoir vraiment pleeein de lumière (mais j'imagine que c'est pas un problème si c'est quand même le cas, ou si ?), mais on veut un gros grossissement, un bon contraste et une bonne résolution, alors que pour le champ profond, c'est plutôt la quantité de lumière qui prime d'abord et c'est pas forcément important d'avoir un gros grossissement qui compliquerait la recherche de l'objet (voire on le verrait pas en entier). Dites-moi si je me trompe.

 

2. Des lentilles dans les télescopes ? Alors, avec tous les défauts qu'ont les lentilles, pourquoi ne pourrait-on pas faire un télescope purement réflecteur ? La seule réponse que je trouve, c'est le côté pratique : la longueur focale de l'oculaire est obligée d'être assez faible, car pour un même grossissement et une plus grande focale de l'oculaire, il faudrait une plus grande focale du miroir principale et donc un télescope plus gros. Or, je vois mal quel montage permettrait une telle chose avec des miroirs, il faudrait que le second miroir fasse office d'oculaire et qu'il soit donc assez proche du point focale et qu'en plus il soit stigmatique à 45° (et je sais pas trop quelle forme il faut utiliser, mais certainement pas une parabole). C'est ça, la raison ?

 

3. Re des lentilles : quels sont réellement les avantages des lunettes sur les télescopes, en fait ? Parce que pour moi, ça sonne un peu comme plus chers, ouverture limitée, plus grand risque de diverses aberrations, plus lourd, plus opaques... Peut-être que tous ces problèmes sont corrigés dans les optiques actuelles mais dans ce cas, quels sont les avantages ? (je vois notamment que ce serait plus facile de faire plus court qu'un télescope avec un grossissement identique)

 

4. L'araignée : je vois souvent écrit que les SCT ont l'avantage de ne pas avoir la diffraction de l'araignée parce que le secondaire est porté par la lame de fermeture. Pourquoi ne pas coller le miroir secondaire sur une plaque de verre plate (d'effet optique le plus faible possible) et ainsi profiter du même avantage aussi de les Newton ?

 

5. Quel est le défaut des SCT à part le prix plus élevé ? J'ai vu que par exemple Hubble était un télescope de type Cassegrin avec des miroirs hyperboliques (Ritchey-Chrétien), et pas un Newton-like. Ce n'est que l'encombrement, la raison (comme il fallait l'envoyer dans l'espace) ? J'ai vu que les RItchey-Chrétien étaient aussi très utilisés dans les observatoires.

 

6. Pourquoi ne pas faire un Cassegrin avec exactement l'optique d'un Newton ? Un miroir principale troué et un miroir secondaire plan, mais pas à 45°. L'objection que j'y verrai serait la nécessité d'un plus grand miroir secondaire (comme le point focal du principal serait deux fois plus long que la distance principal-secondaire) et donc une plus grand obstruction.

 

7. Pourquoi la plupart des télescopes grand public ont un tube clos et opaques ? Je ne vois pas de nécessité de faire une semi-chambre noire, étant donné que les rayons qui viennent de côté ne sont pas convergés dans l'oculaire. C'est juste pour protéger l'optique parce que les amateurs trimbalent leur télescope partout ? Les télescopes d'observatoire n'ont pas systématiquement un tube fermé de ce que j'ai vu, mais souvent une armature.

 

Ça fait beaucoup de questions, si je peux trouver des réponses à quelques-unes d'entre elles, ce serait déjà très cool.

 

Merci beaucoup !

[Jijil 264]

Je ne suis certainement pas LE spécialiste. Je réponds, mais si on peut confirmer (ou infirmer), c'est mieux

 

1- dans les 2 cas, en planétaire aussi, on a besoin de collecter de la lumière: en agrandissant l'image, il faut conserver une certaine luminosité. Le rapport F/D suffirait à ce raisonnement. Monter en diamètre permet par contre d'augmenter la résolution d'image, ce qui n'est pas forcément recherché en ciel profond.

 

2- Un télescope formule Gregory?

 

3- un Cassegrain est plus court qu'une lunette à longueur focale égale. Par contre, la lunette n'a pas besoin de réalignements comme un newton et gagne en contraste du fait de l'absence d'obstruction centrale. La position d'observation dans une lunette (ou un Schmidt-Cassegrain, Maksutov) est aussi différente de celle d'un Newton et a les préférences des uns et des autres selon cela.

 

4- pas un verre plan, mais incurvé (en fonction du rayon de courbure du miroir primaire) et à faces parallèles (version simplifiée). Ce qui est tout de même compliqué en termes de polissage.

 

5- une obstruction centrale plus élevée qu'un Newton... mais par contre, une plus grande compacité et une meilleure stabilité du train optique.

 

6- c'est tout à fait ça. Dans un (Schmidt/Maksutov-)Cassegrain, le secondaire n'est pas plan pour limiter l'encombrement du tube.

 

7- pour limiter les risques, le dépôt de poussières et surtout les lumières latérales parasites, celles provenant de diffusion lumineuse. Sinon, pour l'équilibre thermique, c'est en effet mieux d'avoir un tube ouvert.

Modifié 11 avril 2018 par Jijil

[eric97417 91]

Ah, ben effectivement ça fait beaucoup de questions !..

 

1. Ta remarque est juste : le planétaire observe des objets très brillants, donc qui supportent un rapport f/d elevé permettant de voir des détails sur la surface de Jupiter par exemple. A l'inverse le ciel profond ce sont essentiellement des nébuleuses ou des galaxies dont la luminosité de surface est très faible, et qui n'ont pas forcément besoin d'être très grossis, donc observables essentiellement avec un rapport f/d petit

 

2. mettre des lentilles sur un telescope (reflecteur) n'a du sens que pour faire de la photo, afin de corriger les aberrations optique du mirroir et aplanir le champ (en gros pour etre au point sur toute la surface du capteur photo) En visuel, ce que vous voulez faire, votre oeil va faire la correction "naturellement" et vous n'avez pas besoin de mettre un correcteur (de coma ou de champ) pour observer...

 

3.on pourrait parler des heures des avantages des lunettes et des telescopes... L'instrument parfait n'existe pas, il faut faire des compromis... Habituellement on dit que les refracteurs (lunettes) ont un meilleur piqué d'image visuellement, en partie parce qu'il n'y a pas d'obstruction centrale, mais elles ne sont pas toujours bien corrigées du chromatisme. Ce problème de chromatisme survient surtout sur les lunettes à courtes focales, et est moins apparent sur les lunettes à longue focale. En revanche, le newton est completement corrigé du chromatisme (en fait c'est pas une correction, il n'en a pas, tout simplement), mais comme tout reflecteur il a une obstruction centrale qui dégrade le piqué. Enfin, le prix d'un miroir augmente beaucoup plus modérément avec le diametre que le prix d'un objectif de lunette. Au total, on privilégie plutot les refracteurs à longue focale pour le planétaire, et les reflecteurs à courtes focale (mais gros diametre) pour le ciel profond. Mais tout est possible... Il existe aujourd'hui des lunettes à courtes focales très bien corrigées pour le ciel profond, et des montages cassegrain très utilisés en planétaire, mais il faut etre conscient que ces deux derniers exemples vont dans le sens d'un compromis pour pouvoir tout faire avec le meme instrument...

 

4. la figure de diffraction, y en a qui aiment.. Quand a rajouter une lame sur un newton, autant s'en servir pour qu'elle corrige un défaut, et c'est ce qu'a fait Meade avec ses Schmidt Newton, dont la lame corrigeait l'aberration de sphericité du miroir primaire (qui était sphérique au lieu d'etre parabolique) Avce cet instrument, pas d'araignée...et des images finalement pas si mauvaises que ça.

 

5. l'avantage principal du montage RC, que ce soit en observatoire ou dans l'espace, c'est la possibilité d'avoir un champ plan pour la photo, indemne (ou presque...) de défaut optique, et de garder un rapport f/d assez ouvert (f/d 8 classiquement)

 

6. Monter un cassegrain avec un miroir principal parabolique est tout a fait possible, mais soit on garde la focale du primaire et dans ce cas on doit s'accomoder d'une obstruction completement redhibitoire, soit on modifie la focale du primaire avec un secondaire convexe et on gagne en encombrement tout en perdant en rapport F/D. Dans ce cas, ça s'appelle un cassegrain, le plus souvent on rajoute une lame de schmidtt (schmidt -cassegrain) ou un menisque (maksutov cassegrain)

 

Voili voilou quelques reflexions sur le sujet, mais je ne suis pas opticien et sans doute qqun apportera des nuances...

 

Eric

 

 

[jean dijon 1 761]

Bonsoir

 

Citation

avec un ami, nous avons décidé de construire notre propre télescope

 

Premiere question à mon tour: construire la mecanique ou la mecanique plus l'optique ?

Si tu veux construire je pense que la premiere chose c'est de telecharger le texereau  http://www.astrosurf.com/texereau/ cela t'aidera à definir ton optique , ta monture et ton projet.

 

Citation

1. Planétaire vs champ profond : si j'ai bien compris, en planétaire, on s'en fout d'avoir vraiment pleeein de lumière (mais j'imagine que c'est pas un problème si c'est quand même le cas, ou si ?), mais on veut un gros grossissement, un bon contraste et une bonne résolution, alors que pour le champ profond, c'est plutôt la quantité de lumière qui prime d'abord et c'est pas forcément important d'avoir un gros grossissement qui compliquerait la recherche de l'objet (voire on le verrait pas en entier). Dites-moi si je me trompe.

 

La quantité de lumiere et la resolution ne sont pas indépendants, La quantité de lumiere depends du carré du diametre et la resolution du diametre donc pour le planetaire on cherche aussi un diametre important mais pas pour la meme raison que pour le ciel profond. Le grossissement c'est juste lié à l'oculaire que tu utilises mais en gros tu ne depasses pas un grossissement 'gale à 2.5 fois le diametre du telescope exprimé en mm . 500 fois maximum pour un 200mm. pour cherchez un objet tu utilises un occulaire à faible grossissement  donc avec un grand champ

 

Citation

2. Des lentilles dans les télescopes ? Alors, avec tous les défauts qu'ont les lentilles, pourquoi ne pourrait-on pas faire un télescope purement réflecteur ? La seule réponse que je trouve, c'est le côté pratique : la longueur focale de l'oculaire est obligée d'être assez faible, car pour un même grossissement et une plus grande focale de l'oculaire, il faudrait une plus grande focale du miroir principale et donc un télescope plus gros. Or, je vois mal quel montage permettrait une telle chose avec des miroirs, il faudrait que le second miroir fasse office d'oculaire et qu'il soit donc assez proche du point focale et qu'en plus il soit stigmatique à 45° (et je sais pas trop quelle forme il faut utiliser, mais certainement pas une parabole). C'est ça, la raison ?

 

Un telescope purement reflecteur c'est un telescope à l'opposé d'une lunette (lentilles). Concernant le grossissement  c'est le rapport entre la focale du miroir primaire et la focale de l'oculaire , c'est la meme chose pour une lunette

La solution optique la plus simple et la plus versatile c'est le telescope de newton avec un miroir primaire parabolique et un miroir secondaire plan qui renvois le faisceau à 90° pour sortir le foyer sur le coté et un oculaire pour observer l'image.

 

Citation

3. Re des lentilles : quels sont réellement les avantages des lunettes sur les télescopes, en fait ? Parce que pour moi, ça sonne un peu comme plus chers, ouverture limitée, plus grand risque de diverses aberrations, plus lourd, plus opaques... Peut-être que tous ces problèmes sont corrigés dans les optiques actuelles mais dans ce cas, quels sont les avantages ? (je vois notamment que ce serait plus facile de faire plus court qu'un télescope avec un grossissement identique)

Si tu veux fabriquer ton optique oublie les lunettes verre optique cher 4 surfaces a tailler et difficulté de controle.

Si tu achetes cout elevé de l'objectif par rapport à un miroir (en gros pour le meme prix tu as un miroir parabolique 2 fois plus gros qu'un objectif achromatique). Pourquoi tu veux faire court absolument? plus c'est cout à diametre donné plus c'est cher et plus s'est  dificile a realiser. Si tu veux un instrument sans problemes pour debuter une petite lunette (budget inferieur à 1000E) c'est le mieux (mais tu achetes)

 

Citation

4. L'araignée : je vois souvent écrit que les SCT ont l'avantage de ne pas avoir la diffraction de l'araignée parce que le secondaire est porté par la lame de fermeture. Pourquoi ne pas coller le miroir secondaire sur une plaque de verre plate (d'effet optique le plus faible possible) et ainsi profiter du même avantage aussi de les Newton ?

Une plaque en verre plat (type verre à vitre) ce n'est pas un composant de precision donc cela ne fait que degrader l'image. Fermer  un tube de telescope c'est compliqué pour un debutant, Tout le monde ou presque  vit tres bien avecune araignée !

 

Citation

5. Quel est le défaut des SCT à part le prix plus élevé ? J'ai vu que par exemple Hubble était un télescope de type Cassegrin avec des miroirs hyperboliques (Ritchey-Chrétien), et pas un Newton-like. Ce n'est que l'encombrement, la raison (comme il fallait l'envoyer dans l'espace) ? J'ai vu que les RItchey-Chrétien étaient aussi très utilisés dans les observatoires

Plus complexe optiquement, chromatisme introduit par la lame de fermeture (qui n'est pas plane)  mais cela depends du diametre. Un SCT est un tres bon instrument mais tu parlais de construire là tu oublies.

 

Citation

6. Pourquoi ne pas faire un Cassegrin avec exactement l'optique d'un Newton ? Un miroir principale troué et un miroir secondaire plan, mais pas à 45°. L'objection que j'y verrai serait la nécessité d'un plus grand miroir secondaire (comme le point focal du principal serait deux fois plus long que la distance principal-secondaire) et donc une plus grand obstruction.

Tu as la reponse,  quel est ton probleme avec les newtons?

 

Citation

 

7. Pourquoi la plupart des télescopes grand public ont un tube clos et opaques ? Je ne vois pas de nécessité de faire une semi-chambre noire, étant donné que les rayons qui viennent de côté ne sont pas convergés dans l'oculaire. C'est juste pour protéger l'optique parce que les amateurs trimbalent leur télescope partout ? Les télescopes d'observatoire n'ont pas systématiquement un tube fermé de ce que j'ai vu, mais souvent une armature.

 

Pour éviter la lumiere parasite et les courants d'air, mais les tubes ajourés existent c'est souvent plus compliqué à realiser. Par ailleur il faut un tube rigique mécaniquement le plus simple c'est le tube plein mais tout cela cela depends de la taille du telecope...

 

En gros a la vue de tes questions tu as une courbe d'apprentissage importante à faire avant de savoir ce que tu veux . Je te conseil de lire le texereau et au niveau combinaison optique par exemple   https://www.astrochinon.fr/article-100-elements-de-base-en-optique-astronomique.html egalement je te conseil le site de Serge bertorello http://serge.bertorello.free.fr/index.html

 

Mon point de vu pour débuter et si tu veux construire rien ne vaut un newton (entre 150mm et 200mm de diametre)

Bon courage

 

jean

[FroggySeven 182]

Juste une idée en passant : jeter un oeil au marché de l'occasion.

 

Plutôt que de tout faire de A à Z, on trouve parfois des occasions de télescopes faits-maison,

généralement très bon marché, qu'on peut simplement améliorer/adapter (ou même parfois terminer de monter).

 

On peut aussi récupérer un dobson "tube" pour le transformer en serrurier.

 

On trouve aussi beaucoup de miroirs seuls, soit de l'entrée de gamme (car le propriétaire à changé le miroir d'origine),

soit du haut de gamme (car le propriétaire a abandonné son projet faute de temps ou de motivation).

[christian viladrich 7 672]

Juste un truc :

"5. l'avantage principal du montage RC, que ce soit en observatoire ou dans l'espace, c'est la possibilité d'avoir un champ plan pour la photo"

=> c'est totalement faux. Un RC n'a jamais donné un champ plan. Il faut lui ajouter un aplanisseur de champ.

Vous me recopierez 100 fois : avant de dire un bêtise, je vérifie sur le web. Ce n'est pas les sources qui manquent maintenant ;-)

 

Sinon, un excellent bouquin qui discute de tout cela en détails :-)

http://www.astroplanetes.com/

 

[eric97417 91]

Absolument christian, jj'ai tout faux... J'aurais du dire "champ corrigé au mieux des aberrations" mais pas plan. Ceci dit la courbure est tout de meme assez faible sur un capteur de petite dimension, et se corrige très facilement (au contraire de l'astigmatisme, de la coma etc...) 

 

E.