Transformer un télescope en lunette APO

[Lucien 11 292]

Bonjour,

sans vouloir redémarrer une guerre fratricide entre lunette et réflecteur, je vous livre la réflexion suivante.

Il y a quelques années, j'ai tenté de photographier les satellites de Mars à l'aide de mon instrument favori, le petit Mewlon 180.
C'était oublier les aigrettes générées par les trois branches de maintien du secondaire; diffusion oblige.

Bon, on y arrive tout de même en jouant sur l'orientation de l'instrument.
Bref, la mission était néanmoins réussie pour Phobos et Déimos.

Fort de cette expérience, on retente avec les satellites proches de Saturne.
Mimas n'as posé de problème mais Pandore et Épiméthée sont pour moi introuvables car très proches des anneaux de la planète.
C'est sans doute un beau challenge à tenter avec un petit instrument: une sorte de Graal d'optimisation expérimentale.

Mais là n'est pas le propos initial.
L'idée était plutôt de supprimer l'obstuction d'un telescope obstrué.
Si si ! Je n'ai pas trop forcé sur le digestif médicinal.

Le but serait de retrouver la meilleure transmission de contraste possible, quitte à sacrifier un peu en luminosité et en pouvoir séparateur.

Bref, je mets devant l'instrument un cache avec un rond percé de sorte que celui-ci ne soit obstrué par rien.

C'est bien joli mais mon Mewlon 180 est ainsi transformé en lunette APO d'environ 60mm de diamètre. Un peu juste tout de même.
Sauf que je me dis qu'il est possible percer trois trous de 60mm.

La luminosité est celle de trois lunettes de 60mm; ça c'est facile.
En ce qui concerne le pouvoir séparateur, je sèche un peu, même en connaissant parfaitement toutes les dimensions géométrique de l'affaire.

En étant optimiste, je dirais que je viens de fabriquer un interféromètre optique avec trois instruments de 60 mm de diamètre.
Le VLT n'a quà bien se tenir !

Plus sérieusement, je ne sais pas répondre à la question du comportement optique de cette association.

Il n'y pas d'obstruction centrale individuelle mais néanmoins séparation des trois sources.

D'ailleurs dans la surface collectrice perdue, je peux percer de séries de trous en respectant partout une symétrie circulaire.

Par exemple avec un SC, ça donnerait ceci.

Imaginons que l'on colle sur la lame de fermeture d'un SC un tel cache.
Va-t-on améliorer la restitution de contraste en éliminant l'effet de l'obstruction centrale ?

J'ai ma petite idée mais quelle est la votre ?

Cordialement,
Lucien

[jlucolas 93]

"Je n'ai pas trop forcé sur le digestif médicinal."
mais tu en as pris qd même semble-t-il...
à mon humble avis, il manque des petits trous dans les zones noires. re
obstruction obstruée = plus d'obstruction ? objection ?
pourquoi pas, qu'est-ce que ça donne en réalité ? faut voir.
jluc

[Kentaro 0]

Comme cela, sans trop réfléchir, tu devrais avoir à peu près la même chose qu'avec les branches d'araignée courbes ou les masques en forme de courbe que l'on applique sur les aigrettes, qui supriment ou atténuent les aigrettes, mais répartissent la lumière de ces aigrettes sous forme de diffusion, donc, baisse de contraste...

[Thierry Legault 5 808]

Je ne comprends pas...sur le dessin l'obstruction centrale est toujours là non ? Le miroir secondaire n'a pas disparu ?????

[chonum 976]

+1 avec Pierre.

[ALAING 58 895]

Ah zut, j'ai cru qu'on était dans les délires
Excuse-moi Lucien !
C'est pas l'heure du digestif mais je vais me prendre un ti napéro.
Au plaisir cher Lucien.
AG

[jldauvergne 15 114]

quote:

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En étant optimiste, je dirais que je viens de fabriquer un interféromètre optique avec trois instruments de 60 mm de diamètre.
Le VLT n'a quà bien se tenir !

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Oui c'est exactement ça. Mais interférométrie n'est pas un mot magique. Dans un interféromètre le contraste est pourri. Si tu veux juste supprimer les aigrettes, tu peux mettre un masque approprié : http://serge.bertorello.free.fr/antiaigr/antiaigr.html
Mais ça se fait aussi avec perte de contraste.

Moi à ta place je ferais plutôt une image de la planète en mettant d'abord le télescope dans la pré-méridien, ensuite dans la position post-méridien, et tu prends le meilleur des deux images, là où il n'y a pas de diffraction de l'araignée

[Lucien 11 292]

Bonsoir Alain et bien à toi.
Sur ce sujet apparemment du 1e avril se cachent un certain nombre de questions optiques fondamentales. Si, Si !

[Lucien 11 292]

Thierry :
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Je ne comprends pas...sur le dessin l'obstruction centrale est toujours là non ? Le miroir secondaire n'a pas disparu ?????
------------------

Se pose ici la question de la transmission du contraste.
De même que certaines formes d'aigrettes permettent de les faire disparaître de l'image finale, certaines formes d'obstruction sont meilleures que d'autres en terme de courbes de transmission du contraste/modulation.
Dans la pratique ça doit certainement se payer par une perte de luminosité globale.
Merci de ton intervention Thierry même si j'invente des situations techniques et pédagogiques un peu étranges.

Pour en revenir à l'histoire des satellite de Mars, c'est effectivement ce que j'ai été contraint de faire, tourner la monture et le tube avec afin de trouver la position qui va bien. Mais ce n'est pas garanti.

Dans mon cas précis, un simple cache muni des trois trous circulaires de 60mm de diamètre aurait réglé ce problème précis immédiatement.

Dans le cas général la question était :
comment approcher les performances d'une optique APO d'un réfracteur en termes de restitution du contraste, en obstruant un réflecteur quitte à perdre 40 ou 60%'(?) de lumière ?
Dans la vie courante ou privilégie plutôt l'entonnoir à photons.

[Thierry Legault 5 808]

A mon avis tu rêves Lucien. Plus on obstrue, plus on perd de contraste, et tu peux essayer toutes les formes d'obstruction que tu veux, tu perdras toujours du contraste. Des lames d'araignée courbes font peut-être disparaître les aigrettes mais, étant plus longues, elles obstruent plus et font donc perdre du contraste. A la base, le paramètre le plus important c'est le pourcentage de surface obstruée.

Avec tes trois trous de 60 c'est pire, l'obstruction générale est monstrueuse et la perte de contraste aussi. Tu auras non pas une tache d'Airy correspondant à 180mm, mais une tache complexe correspondant grosso modo à celle d'une ouverture de 60mm (donc 3 fois plus grosse) avec des franges d'interférence et des aigrettes bizarres. Un peu meilleur que 60 peut-être (encore que...), mais beaucoup moins bien que ton 180, c'est évident.

Du reste, s'l y avait une solution pour obstruer un télescope afin d'améliorer ses performances, depuis le temps que des milliers de physiciens, d'ingénieurs et d'opticiens se pressent le citron sur les formules optiques, ça se saurait

[Ce message a été modifié par Thierry Legault (Édité le 30-07-2012).]

[Kaptain 5 880]

Intéressant: mathématiquement, si tu continues à "percer" les espaces noirs avec des cercles de plus en plus petits, tu vas obtenir une fractale, une dentelle impalpable et invisible, infiniment fragile, mais qui sera néanmoins là. Mais le problème, c'est que tu seras passé dans une dimension non entière, inférieure à 2, celle d'origine. D'où peut-être (là, j'avance sans rien savoir...) une perte de contraste... Rigolo ton truc en tous cas.

[Lucien 11 292]

Thierry :
j’espérais obstruer un Mewlon 180 pour obtenir les images d'une lunette APO de 120mm et pas d'une APO de 180mm bien sûr.

Mais ce ne semble pas possible selon toi et je veux bien te croire.

Kaptain :
ta remarque me plonge dans un autre univers !

Cordialement,

[Thierry Legault 5 808]

Mais Lucien tu as déjà le contraste d'une apo de 120 (à peu près), la résolution d'une 180 et la lumière d'une 160 : mais que demande le peuple !!!

[Strock Pierre 228]

une pointe de sel peut-être...

Il faut peut-être prendre le problème dans l'autre sens pour saisir le mécanisme de la physique sans aller jusqu'aux équations.

C'est la somme des ondes venant d'un plan infini qui permet de reconstruire une image parfaite ! C'est un ensemble d'addition qui construit l'image fine (tache d'Airy petite) avec, autour, le moins de diffusion possible (le moins d'intensité dans les anneaux de diffraction). Avec une ouverture de taille infinie, l'image est infiniment ponctuelle et infiniment contrastée. Avec une ouverture toute petite l'image et toute gigantesque et la perte de contraste s'étale loin puisque les anneaux sont grands aussi.

Ce n'est donc pas la forme de ce qui fait obstacle qui crée un truc... ça ne crée rien puisque ça enlève des ondes nécessaire à la construction parfaite ultime.

Même les aigrettes ne sont pas vraiment un ajout. On pourrait dire que c'est l'image de taille infini de l'étoile par une ouverture réduite à zéro par la présence des branches de l'araignée. Ben oui, vu selon et derrière les branches... l'ouverture est nulle ! Mais c'est plutôt les ondes qui passent à coté qui essayent de reconstruire là un bout d'image et qui n'y arrive pas bien car il leur manque l'essentiel...

Dans tous les cas nous réduisons l'ouverture idéale (infinie) à un disque par la taille du miroir ou de la lentille d'entrée. Et immédiatement les plus petits détails sont détruits parce qu'il leurs manque des rayons lumineux venant de plus large pour pouvoir construire une image plus petite.

Si on ajoute d'autres obstacles (branches, secondaire, ...), on aggrave les choses car on enlève, soit à un endroit de l'image (aigrettes) soit pour les petites tailles de détails... Dans tous les cas on le paye par manque de quelque chose dans construction des détails et augmentation de la diffusion partout. Les araignées courbes ou de formes hasardeuses ratatinent les petits détails et diffusent la lumière. Et quand on étale la merde, ça peut faire semblant d'être propre... si ça passe sous le niveau de sensibilité... mais ça peut vraiment faire semblant !

Pierre

[Thierry Legault 5 808]

Il y a de ça quelques décennies, il y avait les fanas de l'apodisation (non non rien à voir avec apod !) qui consiste, par un jeu de masques bien placés, à modifier la tache d'Airy pour faire quasiment disparaître les anneaux de diffraction. Génial ? Oui mais non : la tache d'Airy devient plus grande et il y a perte de contraste. C'est passé de mode, on se demande bien pourquoi...

[Rydel_Charles 12]

Il n'en demeure pas moins vrai qu'il y a un cas où l'obstruction centrale peut être utile: quand il s'agit de séparer un couple d'étoiles très serrées dont la distance angulaire dépasse (quelque peu) le pouvoir séparateur de l'instrument.

Ceci est visible en terme de contraste sur la courbe FTM d'un miroir obstrué (mais c'est vrai aussi pour une lunette) : peut avant la fréquence spatiale de coupure, la courbe FTM de l'instrument obstrué passe au dessus de la courbe de l'instrument non obstrué ! C'est un cas il est vrai aussi particulier que limite mais néanmoins util à savoir.

L'explication physique est la suivante. Quand on obstrue, une partie de l'énergie du noyau passe dans les anneaux ce qui a pour effet "d'amincir" en quelque sorte la tache centrale (le noyau). Il est alors plus facile de séparer un couple qui a la "bonne" distance angulaire. Mais ce sera un couple particulier.

[jldauvergne 15 114]

Chez les pro quand même ça les titille encore l'apodisation, mais pour les exoplanètes, encore un cas très particulier qui nous éloigne du sujet de base

[maire 252]

Rah revoilà encore le coup des dispositifs anti-aigrettes! J'ai plutôt mon permis de chasse aux détails sur les disques planétaires et aux grumeaux galactiques! Sus aux pourfendeurs de contrastes Ah le Mewlon 180 qu'est-ce que j'aimais bien cet instrument! ... Quelle ineptie de le réduire au simple rang de lunette de base

Effet de lames d'araignée sur le contraste (pages 14-17): http://www.astrosurf.com/magazine/asm11.pdf

L'article scientifique de base pour ceux qui maîtrise la langue de "Chaque spire": http://imaging.creol.ucf.edu/publications/Spider_Diffraction.pdf

[patry 1 972]

Le fait de mettre 1 trou de 60mm transforme ton instrument en une apo de 60mm.
Et mettre 2 diamétralement opposés te ramène peu ou prou une bonne résolution (incomparablement supérieure à la 60mm initiale) mais inférieure à celle de l'instrument non masqué.
On imagine aisément que tu va être tenté d'ajouter des "trous" dans ton masque jusqu'à un optimum ... une infinité de trous équivalent à "aucun masque", et tu va avoir ton secondaire et son araignée !

Pour "bien" faire il te faudrait virer l'araignée (une belle lame de fermeture parfaitement plane sur les deux faces, qui supporte le secondaire, comme un mak ou un SC qui finalement n'a pas ce problème d'aigrettes) certains s'y sont essayés (je pense immédiatement à JJ Poupeau qui s'est fait sa lame de fermeture pour son cassegrain de 350) mais c'est pas "évident".
Sinon faire une araignée à lames courbes (en terme d'obstruction de surface ce sera pareil mais en terme de diffusion cela change tout en éliminant une direction privilégiée en gros tu noie une perte de contraste unidirectionnelle -celle de la branche- par une perte de contraste multidirectionnelle). La rigidité risque de prendre cher par contre !

Une belle aventure en tout cas !

Marc

[christian viladrich 7 672]

En cherchant un peu sur le web, on arrive à trouver des images de diffractions produites par des systèmes à plusieurs trous.

[ebondoux 60]

doublon

[Ce message a été modifié par ebondoux (Édité le 31-07-2012).]

[ebondoux 60]

Hello,

l'autre option encore meilleure c'est de virer le primaire, le secondaire et de coller dans le tube tout une serie d'instrument ultimes, type Apo de 40 (qui comme chacun sait font mieux que n'importe quel telescope de 200mm).
Au lieu donc de faire un masque a trou, tu fais un masque d'APO de petits diamètre et la pour le coup tu devrais égaler le pouvoir séparateur et le contraste de disons, un telescope de 500 ou 600mm.
le seul problème c'est le cophasage de tout ça, mais bon avec un peu de cire d'abeilles pour les fixer, on peut encore les bouger afin d'arriver a faire un bon alignement optique de tout ça. (inferieur à 1/4 de longeur d'onde la tolerance).

Bon courage

Erick

[constructor 0]

recette de super tube à planète pas cher : 1 miroir de 200 mm à F 8, trés facile à paraboliser avec grande qualité, une lame à faces // facile à faire soi-même et 1 tout petit miroir secondaire acheté, avec une obstruction de 25 mm , c'est quasiment comme s'il n'y en avait pas, voila ma recette, c'est la meilleur !
c'est comme de verser un dé à coudre d'eau dans un grand cru, ça changera pas notablement le plaisr de la dégustation, c'est à dire qu'un tube aussi qualitatif qu'une apo de 200 mm astrotruc ou takachichi, tu peu l'obtenir pour une somme trés modique, il faut certe un peu travailler...

[Ce message a été modifié par constructor (Édité le 31-07-2012).]

[jldauvergne 15 114]

quote:

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En cherchant un peu sur le web, on arrive à trouver des images de diffractions produites par des systèmes à plusieurs trous.

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Sinon, prendre une feuille de papier alu. D'abord faire1 trou, puis 2 trous espacés de 2 ou 3 mm à l'épingle et regarder une source ponctuelle, puis ajouter un 3eme trou. C'est magique je dois avoir des photos de cet interféro du pauvre, il faudrait que je cherche. C'est de la physique avec des bouts de ficelle, mais c'est étonnant !

[Lucien 11 292]

Que d'informations !

Merci à tous les contributeurs. Comme à chaque fois en astronomie, à partir d'une situation disons "exposée un peu naïvement",
se cachent des notions de physique assez ardues et fondamentales ainsi que des historiques techniques très intéressants.

L'article du magazine Astrosurf en lien est vraiment à lire !
Encore merci à "maire".

Thierry :
Dans la pratique je garde le Mewlon 180 et le Vixen 260 en l'état bien sûr avec leurs 3 ou 4 branches.
Ces instruments me satisfont pleinement même avec la nostalgie d'une grosse lunette APO de 150mm ou plus.

Je vais par simple curiosité, réaliser l'expérience facile des 3 trous sur une étoile brillante et son environnement ainsi que l'effet sur la tache d'Airy.