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INSTRUMENTS ET TECHNIQUES

J’ai souhaité développer un télescope repre-nant les avantages et la facilité d’utilisationdu Dobson tout en simplifiant au maximum la

mise en œuvre et la construction. C’est pourquoi j’airenoncé au système généralement utilisé de huitbranches constituant un demi-Serrurier pour le rem-placer par trois tubes en aluminium. L’utilisation estplus souple sans que pour autant la flexion soit réd-hibitoire, celle-ci étant une fonction rapidementdécroissante du diamètre des tubes.L’idée n’est pas nouvelle puisque de nombreux ama-teurs américains l’ont réalisée. Ce qui est nouveau,en revanche, c’est l’utilisation de presse-étoupe decâbles électriques pour serrer les tubes. À la placedes serre-joints en bois qu’il faut usiner, les presse-étoupe, d’un prix réduit, règlent le problème dumontage et du démontage rapides du télescope.L’araignée ne peut être tendue compte tenu de lasimplification du support. Je propose ici la mise enœuvre d’une solution simple à réaliser et, je crois,élégante et efficace. L’araignée, on le verra, est faci-lement interchangeable, rendant ainsi possible l’usa-ge de ce télescope pour le ciel profond ou le plané-taire, voire en montage Cassegrain coudé ou encoreavec un binoculaire. Je décris en détail plus loin lesavantages de cette structure.En termes de coût hors miroirs et Formica, je me suislimité à environ 300 euros, mais l’amateur déjàéquipé pourra certainement réaliser ce télescopepour bien moins que cela. Il utilise le miroir dont j’aidécrit la fabrication dans un article sur la fabricationet l’utilisation des outils céramiques1.

Les SpécificationsTélescope de 262 mm de diamètreFocale de 1 800 mm ; F/D = 6,87Pouvoir séparateur théorique : 0,44’’Magnitude limite : 13,9Ø secondaire : 53 mmObstruction centrale : 20 %Poids : 15 kgDistance primaire-secondaire : 1 550 mmDistance secondaire/plan focal : 250 mmØ du champ de pleine lumière : 0,7° ou 22 mm au plan focalProfondeur de mise au point ± λ/4 soit ± 55 µmFréquence de coupure : 231 lignes/mm50 % de contraste vers 80 traits/mmØ du champ à λ/4 : 0,16° = 9,6’ ou 5 mm au foyer1 mm au foyer = 1,91 minute d’arc.

1 – l’Astronomie avril 2004, page 578-588

de 260mm F/6,9Un télescope Altazimutal

par CChhaarrlleess RRyyddeellprésident de la Commission des instrumentswww.astrosurf.com/astroptics/

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Les Performances optiquesPour l’analyse nous avons utilisé le logiciel de simulationoptique OSLO. Une représentation universellement uti-lisée pour juger de la qualité d’une optique et la courbede FTM (Fonction de Transfert de Modulation). Ellereprésente comment varie le contraste d’une mire consti-tuée de traits noirs et blancs et de finesses croissantes.On comprend que le contraste diminue quand la finesseou, si l’on préfère, le nombre de lignes par millimètre(que l’on appelle aussi la fréquence spatiale) augmentesur la mire. La limite ne dépend que des caractéristiquesdu télescope, ici 230 lignes/mm, fréquence pour laquellele contraste sera nul. La présence de défauts ou d’uneobstruction centrale tend à diminuer le contraste plusvite que si l’optique était parfaite, en particulier aux fré-quences moyennes, comme on peut le voir avec legraphe de couleur magenta représentatif de notre téles-cope (fig. 1). Jusqu’à 100 traits /mm, le 262 mm obstrué à20 % se compare avec un instrument de 210-215 mmnon obstrué (jaune) ; à partir de 130 traits/mm, le résul-tat redevient celui d’un 260 mm non obstrué (bleu) pourculminer ensuite avec la résolution d’un 272 mm vers 160 lignes/mm (magenta).Une autre représentation très utile est le spot diagramme (fig. 2). Il donne la forme de l’image d’un point, telle uneétoile au foyer du télescope. On choisit comme critère d’acceptation, une erreur de ± λ/4 sur l’onde. Le spot diagram-me montre bien la profondeur de mise au point pour ± λ/4 qui est ± 55µm ainsi que l’aberration de coma, propre aumiroir parabolique. On est à λ/4 à ±0,08° soit un rayon de 4,8’ d’arc. Ceci représente un cercle de 5 mm de diamètre auplan focal. Si l’on considère un oculaire offrant un champ de 50°, le grossissement ayant pour limite λ/4 sera de 50°/(2x0,08°)= x312fois soit 1,2 fois le diamètre du miroir exprimé en millimètre. Un oculaire de 1800/312 = 5,8 mm de focale fera l’affaire.La pupille de sortie sera alors égale à 262/312 = 0,84 mm de diamètre. On note que l’œil fonctionne ici de façon optima-le. On suppose évidemment que la mise au point, la collimation, le secondaire et l’atmosphère n’introduisent qu’uneerreur négligeable sur le front d’onde, ce qui est un peu utopique ! Mais il s’agit ici de donner une limite maximale.

les Performancesmécaniques

On suppose que la flexion varie comme le sinus del’angle que font les tubes par rapport à l’horizon-tale, puisque la masse ramenée en bout des tubesvarie comme ce même angle. Si on réalise la colli-

mation à 30° (car sin 30° = 0,5), on aura 50 % del’erreur entre 0 et 30° et le reste entre 30° et 90°.

Les mesures au laser ont montré que la flexionaller-retour était de l’ordre de 2 mm entre 0 et 90°,

mais c’est la moitié qu’il convient de prendrequand on observe. De cela il est possible de conclu-

re que, entre 30° et 90°, la flexion ne sera que de2/4 = 0,5 mm soit 10 % seulement du champ cou-

vert à λ/4, ce qui est négligeable. On le voit, si l’ongarde un système araignée et porte-oculaire léger

en bout de télescope, les résultats ne sont pas simauvais que cela. En tous cas tout à fait accep-

table, la simple présence de l’observateur provo-quant sans aucun doute plus d’embarras que ces

modestes flexions.

2 – Spot diagramme : les flèches montrent les conditions pour λλ/4.

1 – FTM au centre d’un 262 mm avec (magenta) et sans obstruc-tion (bleu). Comparaison avec un objectif de 220 mm (jaune).

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La Réalisation du 260mm F/6.9Le télescope est structuré par trois barresde 25 mm de diamètre en aluminiumde 2 mm de toile (épaisseur). Les tubespassent dans plusieurs presse-étoupe quise bloquent ou se dévissent à la main ou àl’aide d’une pince ad hoc. L’avantage de cesystème réside dans le fait que :– les réglages de focalisation sont possiblesen bougeant la position du support dusecondaire ;– il est possible éventuellement d’hébergerun autre miroir (F plus court) ;– il est possible de faire glisser les tubes surles parties circulaires afin de réaliser l’équi-librage (cas de gros oculaires) ;– de même on peut mettre une lunette devisée sur la barre du haut. En faisant glissercelle-ci, on modifiera l’équilibre dusystème ;– le démontage est facile et simple, la miseen œuvre et le transport aussi comme lemontre la figure 3. Le caisson du miroir estmonté sur un ensemble de trois barres surlequel est monté le support du secondaireainsi que le porte-oculaire ;– enfin, l’extrémité des tubes étant blo-quée, les tubes travaillent en compressionen bas et en traction en haut ce qui ajouteà la rigidité.

L’araignée est constituée d’une structureà trois branches et six lames réunies deux àdeux par des rivets “pop”. En voici lesavantages :– Il est inutile ici de “tendre” l’araignée. Lastructure de celle-ci est rigide en ellemême, il suffit de la poser et de simple-ment la tenir. Ce système est très facile àréaliser.– La souplesse et la modularité : l’araignéeétant facilement interchangeable, on peutavoir un secondaire pour le planétaire etpour le ciel profond, voire même un secon-daire Cassegrain suivi d’un miroir de renvoisitué au milieu de la structure des tubes,puisque l’on peut ajouter des supports surles trois tubes, toutes choses impossiblesavec une structure triangulée classique àhuit barres.– il est aussi possible de déplacer le secon-daire le long des trois barres afin de sortirdavantage le faisceau et utiliser une bino-culaire.

3 – Le télescope replié avec l’araignéefixée sur trois barres supplémentaires de 50 cm

4 – La partie réglage dumiroir secondaire partrois vis. 5 – Une vue pluscomplète de l’araignée etde sa fixation sur le sup-port avec les troispresses-étoupe dans les-quels passent les troistubes en alu. 6 – Pour lafixation des roulementsde l’axe d’altitude, onutilise des presse-étoupe.Ils sont donc facilementdémontables.

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Le rocker (plateau de rotation) est équipé d’une feuille de Formica (icirouge) collée, qui glisse sur trois patins en Téflon autocollant gris. Les troispieds sont disposés juste en dessous des patins en sorte d’éviter toute flexionde la base (fig. 7). J’ai déposé une graisse à base de silicone sur le Formica durocker et des roulements d’altitude, cela afin d’améliorer le glissement. Celui-ci est très agréable au toucher.Au centre on peut voir un roulement à billes de roller. Une tige de 8 mm (enbois) pénètre dedans afin de garder le centrage.

Le support du miroir fait 20 mm d’épaisseur. C’est un six points, facile à réa-liser dans du contreplaqué récupéré de diverses chutes. Les barres sont en alu-minium et font 15 x 15 mm. Le six points donne, selon le logiciel d’optimisa-tion plop de support de miroir (fig.10), de meilleurs résultats que le 9 pointsclassique. Les réglages du miroir se font en bougeant les écrous à oreilles quitraversent alors la boîte à miroir. Les tiges des vis sont munies de ressorts.

Le miroir peut être directement “collé” sur les 6 têtes de vis à l’aide de sili-cone ou bien laissé posé tel que, en limitant la course du miroir par des vis.Contrairement à une monture équatoriale, il n’y a pas de renversement sus-ceptible de faire chuter le miroir. Bloquables par des écrous, trois vis à 120°situées sur le caisson règlent et maintiennent le miroir latéralement.

Traitement du boisEn sorte d’isoler le bois de l’humidité, celui-ci a reçu d’abord une couche deFondur cellulosique renforcé puis, après ponçage, deux couches de vernis syn-thétique acajou. Le Fondur durcit le bois et le rend plus résistant aux chocs. Ilaméliore aussi la présentation du vernis.

7 (à gauche) – Détails du rocker.

8 (dessous) – Le porte-oculaire hélicoï-dal est fixé sur une plaquette percée,a laquelle deux joues ont étérajoutées, cela afin de garantir l’é-querrage et la rigidité. Notez en bas àgauche que la butée latérale est aussirecouverte de Téflon afin de limiter lesfrottements secs.

9 – Le barillet du miroir comportesix points seulement.

10 – le logiciel Plop a donné 5,8 nm d’er-reur P/V pour ce support, sachant quel’épaisseur du miroir est seulement de28 mm (à droite).

Quelques conseilsL’ensemble doit être tracé avant usinage.Il est important de pré-percer les trous lesuns sur les autres, trous dans lesquelsseront ensuite percés les presse-étoupe,cela afin de garantir le parallélisme de laboîte du miroir et du support de l’arai-gnée. Pour le perçage des trous, une frai-se réglable montée sur perceuse à colon-ne est très pratique. Les patins sont réa-lisés en Téflon autocollant. L’araignée uti-lise de la ferraille de cerclage de 15 mm.Les presse-étoupe sont vendus par troischez Farnell pour environ 6 euros. ■

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