Astronomie Réalisation en détails d'un grand télescope de 500 mm de diamètre

[vieuxfraiseur]

Bonjour à tous,
beau travail .

A+

 

[Pierre Desvaux]

Cela n'avance pas beaucoup, car je suis sur plusieurs instruments en même temps...

Découpe de petits patins téflons:

Les patins sont fixés sur les triangles du barillet, et vont supporter le miroir primaire:

 

[RacingMat]

Chapeau ! Ca avance plus vite que mes projets en cours

 

[misty soul]

Bonsoir,

Cette réalisation me semble très intéressante.
Un point me laisse perplexe. Pour un 500mm, un barillet basé sur un double système de triangle flottants,
ça paraît un peu instable. Dans le Danjon et Couderc il est mentionné que le système n'est stable que lorsqu'il
est limité à sa plus simple expression, avec un seul niveau (donc trois triangles et donc neuf points d'appuis).
Cependant, avec trois triangles, si on gagne en stabilité, on perd en déformation. Si le miroir de 50cm fait plus
de 5.5cm d'épaisseur, c'est suffisant (la limite de ce système est communément admise à R^4/e^2=13000 cm^2).

Si le miroir de 50cm fait moins de 5.5cm d'épaisseur, le système à trois triangles n'est plus suffisant. Il existe
cependant d'autres systèmes bien plus efficaces : les leviers astatiques. On en trouve la description dans
le Danjon et Couderc (ou dans la thèse de Couderc, mais elle est plus difficile à trouver), voire
encore dans le Texereau. Là, il y a trois points fixes qui résolvent le problème de la stabilité de l'axe optique, et
les touches des leviers astatiques compensent la déformation, de façon cohérente avec l'inclinaison du télescope
par rapport à la verticale. Un système à 12 touches (3 fixes et 9 leviers) convient pour R^4/e^2 = 46500cm^2 (soit pour
un 50cm une épaisseur d'au moins 2.9cm, ce qui a de forte chances d'être le cas). Après, si le miroir est
vraiment mince, on peut aussi augmenter le nombre de touches (un système à 33 touches peut aller jusqu'à
R^4/e^2=374000cm^2, soit une épaisseur de 1cm...).

Avez-vous envisagé les leviers astatiques ?

 

[FB29]

Bonsoir,

les leviers astatiques

N'y connaissant rien j'ai cherché un peu, et trouvé un lien qui en parle abondamment me semble t-il : http://www.astrosurf.com/altaz/astatique.htm
Cordialement,
FB29

 

[Pierre Desvaux]

Ah... la question des leviers astatiques... vaste question.... Il y a ceux qui ne peuvent pas ne pas en avoir, et ceux qui s'en passent fort bien... C'est un sujet très clivant chez les astronomes amateurs... qui permet d'alimenter les soirées sans étoiles... et cela alimente des haines très profondes entre certains... C'est devenu pour certains une question existentielle...

Les leviers astatiques ont à l'origine été développés par les professionnels, Texereau, etc, surtout en France, pour les grands miroirs, par exemple, le 1M du Pic du Midi. Puis, dans les années 90, des amateurs s'y sont intéressés (toujours en France).

Pour faire court, disons que les leviers astatiques deviennent intéressants pour les très grands miroirs (800 mm, 1m, etc) et qui ont une épaisseur faible (moins de 1/10 du diamètre). Pour des miroirs de 500 ou 600 mm, avec des épaisseurs de 60 mm, un barillet à 18 points sur triangles flottants suffit amplement.

J'ai fait une dizaine de 600 et une douzaine de 500 avec un barillet classique (non astatique), et les images obtenues sont tout aussi bonnes qu'avec les quelques instruments qui ont été faits avec des leviers astatiques. On ne voit pas la différence. J'ai même fait un 760 mm avec un barillet 27 points, qui donne de très belles images.

Ce qui est intéressant, c'est que c'est une histoire très franco française. Quand on discute avec des allemands, des anglais ou des américains qui ont pourtant de très grands télescopes amateurs (1 m et plus), personne ne connait les astatiques...

J'ai aussi fait un 530 mm pour l'ingénieur (un français), qui est en charge des optiques du VLT (le Very Large Telescope, au Chili, un télescope professionnel de 10 m de diamètre). Il doit y avoir 3 ou 4 personnes de son niveau dans le monde, en matière d'optique. Quand je lui ai demandé s'il voulait un barillet astatique, il m'a répondu: "tu rigoles ? Je suis ici en tant qu'amateur, pas en tant que professionnel du VLT. Je ne vais pas te demander de me faire une optique adaptative ..." Voila qui relativise certains débats...

 

[RacingMat]

les leviers astatiques

c'est comme des baguettes chinoises ?

 

[misty soul]

Merci beaucoup pour ce point de vue qui effectivement relativise l'intérêt des leviers astatiques.
Du coup, me confirmez-vous qu'outre éviter les déformations visibles dans l'image, le système
à double étage de triangles ne pose pas non plus de problème de stabilité de l'axe optique quand
on passe d'un pointage intermédiaire à un pointage zénital ?

 

[Pierre Desvaux]

Le système a double étage de triangles est totalement isostatique: Le miroir repose sur 3 points sur chacun des 6 triangles en équilibre, qui eux mêmes reposent en équilibre sur les 3 balanciers, eux-mêmes sur les 3 vis de collimation. Le miroir est donc parfaitement "assis" et stable sur le barillet.

D'autre part, ce qui est important, ce sont les supports sur la tranche. Quand le télescope est incliné à 60 °, ce sont 85% du poids du miroir qui reposent sur les supports de tranche. Il faut donc qu'ils soient très rigides (on l'oublie souvent...) et pour éviter dans ce cas les déformations, il faut alors que les points de supports de tranche soit positionnés à 45° de part et d'autre du miroir (et pas à 60° comme on aurait tendance à le faire), et à la hauteur correspondant au centre de gravité du miroir. De ce fait, les déformations du miroir (effet potatoe chip) sont totalement minimisés.

La collimation dans mes télescopes est très stable, quelque soit l'inclinaison. C'est dû au barillet, mais aussi à la grande rigidité globale de la structure.

 

[sebastian]

je découvre le sujet… superbe ! merci pour le partage
chacun son hobby, l'astronomie amateur a toujours été tentant !
Ton vieil atelier familial plein de charme renait à chaque réalisation ; c'est top

 

[ManuTaden]

Je participe peu au forum, mais quand je lis ce type de sujet je ne peux m'en empêcher : chapeau pour la qualité de la réalisation, et bravo pour les compétences.
ainsi que Merci pour les photos et les explications très didactiques.

Emmanuel

PS : l'atelier est vraiment très beau

 

[Moi37]

Bonjour,

Je ne comprends pas tout, donc je suivrai ce sujet sans le polluer.

Je retiens par contre deux choses:
- Bravo pour tant de bravoure pour mener à bien un tel projet qui parait en très bonne voie.
- Merci de nous faire participer à une telle gestation.

cordialement

 

[tydji]

Bonsoir,
J'ai une question bête, mais en fait, avec un tel télescope, on peut voir quoi ?
J'avais cru comprendre que pour de belles photos il fallait le système de suivi automatisé, non ?
Autre question, vous n'auriez pas écrit un bouquin par hasard ? ^^
Dernière question, vous le vendez combien le 500 avec des optiques de M Griere ?

 

[Elvin]

Bonsoir,
J'ai une question bête, mais en fait, avec un tel télescope, on peut voir quoi ?
J'avais cru comprendre que pour de belles photos il fallait le système de suivi automatisé, non ?

Plein de choses !
Ce genre d'instrument est plutôt destiné à l'observation visuelle, bien qu'il soit possible de rajouter une table équatoriale et de motoriser les mouvements.
Ce type de télescope, facilement démontable et transportable est destiné à être installé en un site exceptionnel, en altitude et surtout loin de toutes les lumières parasites.
Le grand diamètre et la focale courte permettent d'obtenir une grande luminosité et un champ très large avec des oculaires adaptés.
C'est plutôt un instrument pour les objets du ciel profond.
Pour la photo on préfère une lunette sur une monture équatoriale de qualité permettant de réaliser de nombreuses heures de pose, avec une camera additionnelle servant au suivi et à la correction des mouvements de la monture via un logiciel et un PC .

 

[tydji]

Oui oui, j'ai bien compris, mais concrètement, qu'est ce qu'on voit à par la lune ?
Y a moyen d'avoir une photo pour avoir une idée de l'aperçu ?
Le fait qu'il n'y ait pas de "tube" fermé aux courants d'airs n'est pas problématique ? J'avais cru comprendre que les turbulences au niveau du télescope accentuaient plus encore les défauts ? (il me semble que c'est le bouquin de texereau qui dit ça ?)

 

[Elvin]

En visuel, il y a l'observation planétaire, lune incluse, avec toutes les planètes ou presque du système solaire, certaines sont visibles à l'oeil nu :
Lune
Vénus ( très proche et très brillante ces derniers mois, c'est l'étoile du berger, à l'ouest après le coucher du soleil )
Jupiter que l'on voit actuellement au Sud, assez brillante
Saturne, un peu moins brillante à l'oeil nu
Uranus et Neptune sont invisibles à l'oeil nu, mais tout a fait caractéristiques avec un gros diamètre de 500 mm . On y verra le disque planétaire et la teinte bleuâtre ou verdâtre .
La lune est un sujet d'observation a part, quand on l'observe, sa luminosité est tellement grande que l'on ne fait que ça .

Les photos en planétaire sont assez proches de ce que l'on observe en visuel, par contre les photos du ciel profond sont trompeuses car elles sont le résultat de poses très longues et en visuel on ne voit pas du tout la même chose .

En visuel pour les objets du ciel profond, il faut une préparation minutieuse : choix du lieu d'observation avec absence de pollution lumineuse, préparation de ses yeux à l'obscurité pendant 20 minutes pour avoir la dilatation pupillaire maximale et bien sûr avoir préparé sa soirée d'observation avec la liste des objets à rechercher puis à observer.

Quand on est pressé ou qu'on a rien préparé, on se dirige vers les grands classiques, faciles à trouver et à observer : les gros amas globulaires M13, M92 et M15 toujours spectaculaires, on ne s'en lasse pas ! Les grosses nébuleuses planétaires M 57, M27, "l'oeil de chat" etc ...
Et puis les étoiles doubles bi-colores, Albiréo dans le Cygne, Almak d'Andromède et puis tant qu'on est là on jette un oeil sur Mirach avec la petite galaxie juste à côté NGC 404.
En remontant tout droit on tombe sur le monstre de l'hémisphère nord, l'immense galaxie d'andromède et en faisant le chemin inverse vers le bas on peut essayer de trouver la grosse galaxie du Triangle, M33 .

Tout ça c'est le ciel d'été, le plus accessible . Le ciel d'hiver est très riche aussi mais il faut être motivé car on se pèle !

 

[Pierre Desvaux]

Désolé, je n'avais pas vu les dernières questions...

Ce que l'on voit dans un "grand" télescope: plein de choses!!

- La Lune, on y voit bien sur plein de cratères, de toutes formes, de toutes tailles, des failles, des rainures. Avec des bonnes optiques, et un grand diamètre qui augmente la résolution (la capacité à voir des détails), on peut voir vraiment beaucoup de détails.

- Les planètes: les plus belles sont Jupiter et Saturne. La encore, si les optiques sont bonnes, on distingue sur Jupiter les bandes équatoriales, mais aussi, les volutes dans ces bandes, la tache rouges, et la aussi, des détails dans cette tache. On voit aussi les satellites, et quand ils passent devant la planète, leur ombre projetée. Sur Saturne, on voit bien sur les anneaux, la division de Cassini, l'annneau de crêpe, le plus proche, presque transparent. Il y a quelques années, on pouvait même voir une tempête sur Saturne

- Le ciel profond: avec un 500, il y a de quoi faire... Les étoiles en fin de vie (les nébuleuses planétaires, ces étoiles qui expulsent leur enveloppe externe), les étoiles mortes (rémanents d'étoiles qui ont "explosé), les nuages de gaz où naissent les étoiles, et puis, beaucoup de galaxie, parfois assez éloignées (10, 20 millions d'années lumières, et même beaucoup plus. Certes, dans ce cas, ce ne sont que de petites taches floues, mais ce sont quand même des photons qui ont mis des dizaines de millions d'années pour arriver jusqu'à notre rétine...).

Le mieux, pour avoir une idée de ce que l'on peut voir avec ses yeux dans un grand télescope, c'est de jeter un coup d'oeil sur les dessins astro réalisés par les amateurs. Il y a un bouquin très complet réalisé par des amateurs (auquel j'ai participé):

Astrodessin: http://www.astrodessin.com/apercu.php (il y a pas mal de pages en aperçu).


Quelques exemples de dessins que j'ai réalisés en observant à l'oculaire d'un de mes télescopes (c'est fait en regardant directement à l'oculaire, pas à partir de photos...).

Cratère lunaire: Copernic

Lune: Les Apenins:

Lever de soleil sur un cratère, avec les ombres portées:

Saturne, une planète avec ses anneaux: la division de Cassini est cette ligne noire qui sépare les anneaux. La tache blanche est une tempête qui se déplace sur la planète.

Nebuleuse d'Orion, un immense nuage de gaz (plusieurs années lumières de long), où naissent des étoiles:

Les restes d'une étoiles morte, qui a "explosé":

Une galaxie lointaine, la Galaxie du tournbillon (27 millions d'années lumières):

Une autre galaxie, la galaxie de l'oeil noir (17 millions d'années lumières):

 

[Pierre Desvaux]

J'ai participé à un autre bouquin,

Conception et construction de telescopes amateurs:

http://www.deboecksuperieur.com/ouv...uction-de-telescopes-et-astrographes-amateurs

Il y a un chapitre où j'explique la construction d'un grand télescope, mais avec moins de détails qu'ici.

Le coût total d'un télescope de 500 mm, avec des optiques Grière, est de l'ordre de 9000 €.

 

[Pierre Desvaux]

En attendant que le 500 mm soit terminé, voici quelques photos du 400 mm que j'ai réalisé sur le même modèle, en même temps:

Cet instrument sera ultérieurement motorisé.

 

[Pierre Desvaux]

 

[chabercha]

Bonjour
Du bel ouvrage.
A+Bernard

 

[Patrice78]

Super travail : en plus d'être fonctionnel, c'est très beau!!!

Question de béotien : comment connait-on l'azimut et la hauteur du point observé?
Je ne vois aucun vernier ni autre moyen de calage (niveau, fil à plomb,...) ou de mesure?

 

[Elvin]

Question de béotien : comment connait-on l'azimut et la hauteur du point observé?
Je ne vois aucun vernier ni autre moyen de calage (niveau, fil à plomb,...) ou de mesure?

C'est un télescope de type Dobson, prévu pour l'observation visuelle "intuitive" et pour les amateurs qui connaissent très bien leur ciel.
Un chercheur qui n'apparait pas sur les photos, permet de pointer une région du ciel bien précise . Ce peut être une petite lunette à grand champ, faible grossissement et réticule éclairé mais le plus souvent utilisé actuellement est le "point rouge" projeté sur une petite plaque de verre, le point rouge parfaitement réglé avec l'instrument semble confondu avec le ciel étoilé, ce qui permet de pointer très facilement une région choisie.

On peut bien sûr équiper ce type d'instrument d'une aide au pointage, c'est très simple à adapter en installant un capteur rotatif sur chacun des deux axes . Un boitier électronique relié à ces capteurs est ensuite réglé avec la date et l'heure du jour d'observation et en pointant successivement deux étoiles de référence, choisies dans le menu du boitier.
Des milliers d'objets référencés sont stockés en mémoire, en choisissant l'un d'eux il suffit de déplacer le télescope sur ses axes pour que les afficheurs se mettent à zéro . Si les pointages des étoiles de référence a été bien fait, l'objet choisi doit se trouver au centre du champ d'observation.

Il existe aussi une version motorisée "GoTo", l'instrument se déplace tout seul et surtout ce qui est très appréciable, la motorisation assure le suivi de l'objet, qui autrement peut très vite sortir du champ avec de forts grossissements .

 

[Pierre Desvaux]

Elvin a été plus rapide que moi.

En effet, sur ce type de télescope, que l'on appelle un Dobson, du nom de son inventeur, John Dobson, dans les années 70, il n'y a pas de système de pointage intégré, graduations, etc. On pointe en regardant une carte du ciel, avec le dessin des constellations, et des alignements d'étoiles, et on se repère avec un "chercheur", le plus souvent un viseur "point rouge ", comme sur un fusil. Le viseur est visible sur les photos de l'anneau supérieur. Avec un peu d'habitude, c'est très facile de trouver n'importe quel objet du ciel.

A noter cependant que ce 400 sera ultérieurement motorisé "goto", avec des encodeurs qui permettent de définir l'angle de pointage, des moteurs sur les deux axes, et un système électronique de guidage.

 

[Patrice78]

Merci beaucoup à Elvin et Pierre Desvaux pour ces explications très claires.
En effet on voit bien le viseur sur les photos.

Je raisonnais en tant qu'ancien marin des années 70, quand John Dobson inventait ce type de télescope et que le GPS n'était pas inventé.
A cette époque, pour savoir où l'on était au milieu de l'océan, on faisait le point au sextant toutes les nuits sur une petite dizaine d'étoiles, les plus lumineuses.
Ceci nous obligeait à connaître un peu la carte du ciel, mais nous n'étions que des marins, loin d'être des astronomes...
Et nous faisions le point par des conditions météo à ne pas mettre un astronome dehors, dès que l'on apercevait vaguement quelques étoiles entre les nuages et dans le crachin!!!
Dans ces conditions, pour trouver et identifier les étoiles, on calculait leur position théorique dans le ciel à partir de la position estimée du navire, des tables des éphémérides (en papier!) et d'une calculatrice électronique (invention du milieu des années 70) non programmable.
Puis on préréglait la hauteur sur le sextant, on repérait l'azimut au compas et on attendant qu'une étoile veuille bien faire une apparition entre deux nuage dans la direction visée pour mesurer avec précision sa hauteur en prenant soin de relever l'heure précise sur un chrono de marine à mouvement mécanique.
Bien qu'ayant presque tout oublié depuis, je suis toujours curieux des sujets concernant l'astronomie.

 

[metalban]

bonjour,
c'est un travail magnifique !

le contreplaqué ne semble pas être celui des grandes surfaces.
J'ai raison ?
il me paraît être de très bonne qualité...

 

[Elvin]

bonjour,
c'est un travail magnifique !

le contreplaqué ne semble pas être celui des grandes surfaces.
J'ai raison ?
il me paraît être de très bonne qualité...

Oui, car celui qu'on trouve en GS depuis quelques années est une m...e sans nom : plein de trous, les couches de bois disposées n'importe comment .

 

[gaston48]

Bonjour,

il me paraît être de très bonne qualité...

C'est du Delignit, bois de modelage.
http://www.tendancieldecor.fr/achat-contreplaque-tout-hetre-a11.html
http://www.deolbois.fr/catalogue/catalogue_deolbois.pdf

 

[metalban]

merci pour les liens , je garde !
c'est bête il n y a pas les prix sur le catalogue deolbois ( très copieux !)

 

[Pierre Desvaux]

Je me remets enfin à ce 500...

Un peu d'usinage pour les embouts sur les tubes carbone: