Problèmes thermiques des grands miroirs, c�est grave ou pas ?

[Wargentin 34]

Texereau dit que le seul défaut pratique des télescopes est l’agitation des images due aux remous de convection. Il conseille l’emploi d’une lame de fermeture à partir de 250 mm. ( http://astrosurf.com/texereau )
Robert F. Royce est du même avis : "tube currents are by and large the most serious problem effecting the reflector". Il preconise un ventilateur aspirant au dos du miroir. Il trouve le sien tres efficace sur son T250 ( http://www.rfroyce.com/optimum.htm )
SkyVision semble reprendre ce principe, et ajoute un ventilateur sur le côté pour gagner encore en efficacité ( http://www.skyvision.fr/4601/54601.html ).
Anthony Wesley, un amateur australien, a découvert grâce à ses mesures que son miroir n’était presque jamais à la même température que l’air. Il a installé un module Peltier au dos du miroir, et les résultats sont excellents. Pourtant ce n’est là aussi qu’un 250 mm ( http://www.acquerra.com.au/astro/cooling/index.html ).
On pourrait multiplier les exemples. D’après ces auteurs, le refroidissement et le maintien du miroir à la température de l’air semble être un problème sérieux.

On pourrait penser que plus le miroir sera gros, plus le problème sera insoluble. Pourtant les gros Dobson se répandent, avec souvent un simple ventilateur soufflant au dos du miroir, voire pas de ventilateur du tout !

Comment se fait-il que certains se voient contraints d’employer des solutions sophistiquées pour un T250, alors que les autres ne semblent pas génés avec leur énorme télescope ? Les utilisateurs de gros diamètres sont-ils moins exigeants que les possesseurs de petits instruments ? Observent-ils plus souvent à faible grossissement ? La résolution supérieure des grands diamètres compense-t-elle la dégradation due à ces remous de convection ?
Il y a là quelque chose qui m’échappe…

[Invité chinois02]

On va reprendre dans l'ordre:
Pour mon 250, la mise en température se fait grâce à un ventilo au dos du miroir: entre 1/2 h et 1 heure d'attente en fonction de la température exterieure. C'est peu, il suffit de sortir le dob avant de manger.
La lame de fermeture plane: Elle va faire exploser le budget, et elle est également un frein au refroidissement du miroir. De plus, elle se couvre ensuite de buée
Le module peletier? l'article sur l'essai réalisé (en australie, il me semble) ne respecte pas le minimum lors d'un essai: avoir les mêmes conditions lors de l'essai. En pratique, c'est quasi une plaisanterie "premier avril": la puissance frigorifique d'un module pelletier de glacière est de l'ordre de 30 w. (pour un rendement très faible). Compte tenu de la capacité calorifique d'un bloc de verre de 4 kg, combien de temps faudra-t-il pour refroidir de 1 degré?
Sur mon 400: je n'ai pas encore fixé le ventilo, mais sortir la boîte à miroir 2 h avant l'observation m'a permis une très bonne vision de saturne.
Je pense que le principal est de ventiler et de sortir le matos (ou au moins le miroir) assez tot.

[Z80 5]

La mauvaise mise en température d'un miroir est surtout rédhibitoire pour l'observation des planètes à fort grossissement.

En ciel profond, c'est rarement pénalisant (sauf pour les objets nécessitant de pousser le grossissement).

Il suffit de se contenter d'observer des nébuleuses étendues le temps que le miroir et la turbulence interne (pour les tubes fermés) se stabilise... Ou de passer à table !

De toutes façons, il n'est pas vraiment commode de grossir démesurément avec un dobson de par sa nature : le guidage à la main, ça reste possible jusqu'à un certain grossissement et après ça devient chiant.

La mise en température est donc un souci moins souvent évoqué dans ce cas, même si l'observation des planètes avec un grand diamètre apporte une clarté et une résolution fabuleuses et que ça ondule méchamment si on n'a pas eu la patience d'attendre que la température soit stabilisée...

[Bruno- 3 972]

« Comment se fait-il que certains se voient contraints d’employer des solutions sophistiquées pour un T250, alors que les autres ne semblent pas génés avec leur énorme télescope ? »

Sans doute pour la même raison que certains se contentent d'oculaires à champ moyen, alors que d'autres ont besoin d'oculaires à grand champ, ou pour la même raison que certains observent à petit diamètre et d'autres à plus grand diamètre. Bref : le ventilateur est un accessoire pratique, il accélère la mise en température, mais certains s'en passent. Pour ma part, je sais que le 495 mm doit être sorti à 18h si je veux observer à 22h. Bon, et alors ?

[Phil 29]

Je ne crois pas que notre ami parle d'une simple mise en température, mais d'une hétérogénéité des différentes couches couches d'air près du miroir . Les ventilateurs permettant une homogénéisation des températures de l'air contre la surface du miroir . Celà renvoi à l'effet coanda que certains ici ont déjà évoqué .

[Houdini 0]

« On pourrait penser que plus le miroir sera gros, plus le problème sera insoluble. »

La mise en température dépend principalement de l'épaisseur du miroir, pas du diamètre. Un miroir 600 mm épaisseur 40 mm n'est pas beaucoup plus lent à refroidir qu'un miroir 250 mm de la même épaisseur.
Une règle approximative:
- ép. 25 mm => 1 heure
- ép. 50 mm => 2.5 heures
- ép. 75 mm => jamais :-)

« Comment se fait-il que certains se voient contraints d’employer des solutions sophistiquées pour un T250. »

Notre copain australien se trouve à un site où la température varie fortement toute la nuit, et son miror ne suit pas...

Robert
www.cruxis.com/scope/scope635.htm

[Ce message a été modifié par Houdini (Édité le 02-04-2007).]

[Z80 5]

Phil, je pense que ce genre de souci est essentiellement présent dans les tubes fermés, d'oû peut-être le recours plus fréquent à des ventilateurs (effet Coanda, etc.)

L'avantage de la Nouvelle Calédonie, c'est la faible amplitude thermique, aussi bien d'une saison à l'autre que du début à la fin de la nuit : dès que le soleil ne chauffe plus directement, les variations de températures deviennent lentes (du moins près des côtes : c'est vrai qu'il en va différemment en montagne, mais bon, la Nouvelle Calédonie n'est qu'une étroite chaîne de montagnes entourée de plaines côtières où se rassemble la majorité de la population).

Bien entendu, les logements ne sont pas chauffés, et lorsqu'il fait chaud en été, on ventile les maisons pour profiter un peu de la relative fraîcheur qui s'installe au coucher du soleil. Résultat des courses, les instruments sont à température avant même d'être sortis...

Le seul inconvénient gênant, c'est en hiver, saison plus humide : il y a beaucoup de rosée (et de buée). Généralement pas sur le primaire du newton, mais l'araignée en est imbibée, et le secondaire est parfois embué. Et mieux vaut couvrir les oculaires pendant qu'on ne s'en sert pas !

Du coup, la buée doit sûrement devenir problématique pour les dobsons ouverts (je ne crois pas qu'il y en ait ici, donc je n'ai pas de retour d'expérience à ce sujet, mais je m'en doute un peu. Enfin, si : il y a depuis peu un Lightbrigde, mais la cage du primaire est très haute sur cet instrument et fait office de pare-buée, je suppose.

[Ce message a été modifié par Z80 (Édité le 02-04-2007).]

[bruno thien 224]

Pour une différence de 10° entre l'endroit où est stockée la bête et l'extérieur, il faut un peu moins de 2H pour une mise en température complète. 250 mm de diamètre, 34 mm d'épaisseur, pas de ventilateur, tube Serrurier de diamètre surdimensionné.

Et tout n'est pas fini, il reste des effets thermiques que l'on ne retrouve pas avec la lunette de 90 mm.

[Strock Pierre 228]

Clairement, mon 250 épaisseur 28 met 30 minutes à se mettre en température avec un ventilateur et les différences de températures de nos climats (intérieur à 22° et extérieur de la région parisienne).

Et je ne suis certainement pas un as pour détecter les défauts d'image après 30 minutes surtout avec l'état de surface insatisfaisant de mon miroir.

Donc entre 30 minutes et 1heure pour 250 me semble convenable.

Pierre

[l blanc 0]

je profite de ce post...
le ventilateur au cul du téléscope, il est mieux qu'il soufle ou qu'il aspire? ou c'es pareil?
merci, lio.

[Wargentin 34]

Z80 : "La mauvaise mise en température d'un miroir est surtout rédhibitoire pour l'observation des planètes à fort grossissement."
"De toutes façons, il n'est pas vraiment commode de grossir démesurément avec un dobson de par sa nature : le guidage à la main, ça reste possible jusqu'à un certain grossissement et après ça devient chiant."

Voila une bonne réponse. Mais je me situe dans le cas de celui qui veut grossir sur les planètes, et qui a un suivi motorisé.

Ma question concernait en effet non seulement le délai de mise en température, mais aussi le fait que la mise en température parfaite d’un gros miroir est illusoire, à cause de la baisse continuelle de la température au cours de la nuit.

Houdini, merci pour ces remarques. Il est vrai que beaucoup de gros Dobson ont un miroir de 50 mm d’épaisseur voire 40 mm, dans le but de gagner du poids, et là on est visiblement dans un domaine qui reste gérable.

Finalement, je viens de trouver un article qui résume bien les diverses interventions :
http://www.fpi-protostar.com/bgreer/miscpages/fanselect.htm

J’en retiens que les problèmes thermiques dépendent de l’épaisseur du miroir et du taux de décroissance de la température de l’air durant la nuit. Il semble clair que ceux qui habitent près de la mer sont favorisés pour la haute résolution, car l’amplitude jour/nuit y est souvent limitée.