Sens physique des procédures de mise en station et d'alignement

[MattPer38]

Bonjour,

 

Je possède un télescope Schmidt-Cassegrain Celestron EdgeHD 203/2032, avec une monture AVX GoTo.

 

Je souhaite échanger sur le sens physique des différentes étapes de la procédure de mise en station et d’alignement. Je comprends que le but ultime (certes utopique) est d’aligner l’axe AD du télescope avec l’axe de rotation de la terre.

 

Voici la procédure que j’ai retenu :

 

1. Mise à niveau du trépied, et positionnement de l’ergot vers le Nord
2. Réglage de la latitude du site d’observation sur la monture
3. Procédure d’alignement à 2 étoiles + 3 étoiles de calibration
4. Procédure d’alignement polaire (PolarAlign)
5. Eteindre et rallumer la monture
6. Procédure d’alignement à 2 étoiles + 3 étoiles de calibration

 

Voici l’interprétation physique que je fais des différentes étapes : 

 

Etape 1 et 2 : L’idée est de positionner grossièrement l’axe AD du télescope dans la direction de l’axe de rotation de la terre. L’erreur résiduelle entre l’axe AD et l’axe de rotation de la terre peut se décomposer en un angle d’erreur en DEC et un angle d’erreur en AD.

 

Etape 3 : A partir de la position GPS du télescope et de la date, la monture connait la position instantanée des étoiles. Après avoir pointer une étoile d’alignement manuellement avec les touches directionnelles de la télécommande, la monture va calculer l’erreur angulaire en DEC et AD. Les valeurs calculées pour les 2 étoiles d’alignement sont à priori sensiblement les mêmes, la monture doit moyenner les valeurs entre les 2 étoiles d’alignement. A ce niveau, la monture a donc calculer les angles de correction liés à l’erreur de pointage de l’axe de rotation de la terre.

Ensuite, la procédure de calibration est réalisée avec des étoiles de l’autre côté du méridien (par exemple à l’Ouest si la procédure d’alignement s’est faite avec des étoiles à l’Est), de manière à calculer les angles de compensation liés aux jeux et à la flexion des systèmes mécaniques. A l’issu des 3 étoiles de calibration, la monture connait respectivement : les angles de correction liés à l’erreur de positionnement de l’axe AD vs l’axe de rotation de la terre, et les angles de compensation liés aux jeux et flexion de la mécanique de la monture. A ce niveau de la procédure, j’ai l’impression que la monture serait capable de pointer « parfaitement » n’importe quel objet du ciel en intégrant ces angles de correction. Je m'interroge donc sur le besoin de réaliser les étapes 4, 5, 6.

 

Etape 4 : Cette étape a pour but de réaligner physiquement l’axe AD du télescope avec l’axe de rotation de la terre, en jouant sur les vis de réglages de la monture (en azimuth et altitude). Sans le savoir, la correction faite par l’utilisateur doit correspondre approximativement aux angles d’erreur évoqués à l’étape 1.

 

Etape 5 : Le but est d’éteindre la monture de manière à faire un reset des paramètres d’alignement et de calibration

 

Etape 6 : On renouvelle la procédure de l’étape 3, de manière à calculer avec cette nouvelle orientation du télescope (à l’issu de l’étape 4), les erreurs résiduelles en AD et DEC entre l’axe AD et l’axe de rotation de la terre, et les angles de compensation (jeux et flexion) intrinsèques à la monture du télescope. En théorie, grâce à l’étape 4, les angles de correction de la position de l’axe AD ont été réduits par rapport à l’étape 1.

 

Mes questions sont les suivantes :

 

• Est-ce que la procédure que j’ai retenu est correcte ?
• Est-ce que l’interprétation physique que je fais des différentes étapes est correcte ?
• Quelle est la précision d’erreur de pointage nécessaire pour faire une observation simple (tracking) et de l’astrophotographie ?
• Selon moi après l’étape 3, la monture est capable de pointer correctement n’importe quel object grâce aux corrections. Pourquoi ne pas s’arrêter à l’étape 3 ?  
• Pourquoi ne peut-on pas commencer la procédure directement à l’étape 4 si on veut être le plus précis possible en cherchant l’alignement « parfait » : axe AD vs axe rotation de la terre ?

 

Merci d’avance pour vos retours,

 

Matthieu

Modifié 25 février 2019 par MattPer38

[LaurentLab]

Salut

Ta procédure est bonne (j'ai déjà fait comme ça) ,mais on peut faire plus simple .

Effectivement, après l'étape 3 tu pourras pointer tes objets mais pas forcément les suivre avec précision :pour le suivi SEUL le moteur AD fonctionne et si il n'y a pas une bonne mise en station ,la cible va quitter l'oculaire.

Donc le mieux , c'est d'utiliser un viseur polaire bien réglé.

Et une autre astuce pour terminer :

Mettre la monture toujours exactement au même endroit (repérer la position des 3 pieds au sol) et utiliser la fonction Hibernate.

Bien sûr entre 2 séances il ne faut pas démonter la monture  et il faut la transporter sans toucher à ses réglages .

Et quand on observe une nouvelle fois on réinstalle la monture au bon endroit ,on fait Wake Up ,on rentre la date et l'heure et c'est fini.

Laurent

 

[MattPer38]

Merci Laurent pour ces infos !

[Luc Cioni]

Bonjour Matthieu,

 

En complément de ce que dit LaurentLab,

1. la vertu de la mise en station est que si l'on utilise une monture équatoriale (allemande),  en alignant l'axe de visée du télescope sur l'axe polaire, on simplifie massivement la question du suivi d'un objet céleste, en le réduisant à un simple mouvement horaire : une simple pendule qui travaille en ascension droite.

 

Ce qui pose deux difficultés : 

 

- la précision du calage axial compte tenu du fait que les angles dont on parle sont infimes alors que tout se fait à partir d'images qui ont  été fortement perturbées au cours de leur traversée de l'atmosphère terrestre. Pour le visuel, se planter d'un degré n'est pas mortel surtout si les cibles ne sont ni trop petites et/ou ni trop rapides, c'est pour cette raison que l'on peut utiliser des logiciels comme EQmod qui dégrossissent le problème à moins de 10 arcmin en moins deux minutes de temps.  Pour l'astrophoto, il faut faire mieux et descendre a minima en-dessous de trois arcminutes pour des poses longues (20 mn)  sinon on risque de récupérer des étoiles patatoïdes, du filé d'étoiles et de la  rotation de champ autour de l'étoile-guide. Là le problème devient sérieux car des cibles déformées risquent d'interdire tout traitement d'image ultérieur. Plus la focale utilisée est longue, plus le problème est saillant. A noter que sur du nomade, descendre en dessous de un arcminute ne présente souvent pas d'intérêt décisif ; par contre en station fixe (sur une colonne), 30 arcsec voire moins est un must si la monture est d’honnête facture (a minima EM 200, Avalon ...). Pour du direct drive, les ambitions peuvent être plus grandes encore. Mais bon, on ne parle plus du même budget.

 

- la précision du mouvement horaire de la monture qui possède toutes sortes de raisons (mécaniques) d'être perturbée ; heureusement, une grande part de cette erreur est due aux propriétés intrinsèques de la monture (l'erreur périodique) ; elle est correctible ou à tout le moins largement compensable. Là encore, la qualité de la monture est directement liée à la qualité du suivi. Le direct drive règne maître.

 

2. Pour ce qui concerne l'alignement, la problématique est simple à énoncer mais pas forcement simple à résoudre : il s'agit de faire coïncider la Carte du Ciel qui pilote la monture, avec le ciel "réel". En quelque sorte, le logiciel de pointage "punaise" sur la première, l'image qu'il récupère du second. De ce fait, en se déplaçant informatiquement sur la CdC, on amène la  monture à pointer optiquement "au même endroit" (sur la même cible) dans le second. Les techniques sont parfois simples (alignements sur trois étoiles), parfois complexes (modèles de pointage).  Des tas de logiciels font le job. Certains sont gratuits (C2A), d'autres, pas.  Il en est même qui font des miracles en utilisant des techniques astrométriques ( Prism 10). C'est cependant un point important car le pointage d'un objet peut constituer une source de perte de temps (et de découragement) important s'il n'est pas maîtrisé.

 

Bon ciel.

[MattPer38]

Merci Luc.

 

Pour faire de l'astrophotographie, je comprends bien l'utilité de faire un alignement parfait pour être à moins de 1 arcminute.

 

Par contre pour faire de l'observation basique, quel est l'alignement minimale à faire ? Alignement 2 étoiles ? Ajout d'une calibration ? Alignement sur un seul astre ou la polaire ? L'idée étant d'être rapide et efficace.

 

D'autre part quand je réalise un pointage sur une étoile lors de la procédure d'alignement, je trouve que ce n'est pas évident de savoir si on pointe bien le télescope dans la bonne position. Je repère visuellement l'étoile à pointer grâce à une appli téléphone. Ensuite j'essaye visuellement d'aligner le télescope dans sa direction, mais franchement ce n'est pas évident ! Puis pour confirmer je la regarde dans le chercheur, la encore ce n'est pas évident car il y a pleins d'autres étoiles qu'on ne voyait pas à l'oeil nu. Si vous avez des techniques je suis preneur ! Je pense que le laser vert est l'arme infaillible.

 

Matthieu

 

 

[tictactoc]

Quand tu pointes l'objet, tu ouvres les deux yeux, l'un dans le viseur, et  l'autre regardes l'étoile visée jusqu'au moment où deux se superposent, normalement c'est ok, vue que l'alignement se fait sur des étoiles plus lumineuses que les autres.

Puis mémoriser les étoiles principale, cela aide aussi 

Modifié 21 mars 2019 par tictactoc

[LaurentLab]

il y a une heure, MattPer38 a dit :

Merci Luc.

 

Pour faire de l'astrophotographie, je comprends bien l'utilité de faire un alignement parfait pour être à moins de 1 arcminute.

 

Par contre pour faire de l'observation basique, quel est l'alignement minimale à faire ? Alignement 2 étoiles ? Ajout d'une calibration ? Alignement sur un seul astre ou la polaire ? L'idée étant d'être rapide et efficace.

 

D'autre part quand je réalise un pointage sur une étoile lors de la procédure d'alignement, je trouve que ce n'est pas évident de savoir si on pointe bien le télescope dans la bonne position. Je repère visuellement l'étoile à pointer grâce à une appli téléphone. Ensuite j'essaye visuellement d'aligner le télescope dans sa direction, mais franchement ce n'est pas évident ! Puis pour confirmer je la regarde dans le chercheur, la encore ce n'est pas évident car il y a pleins d'autres étoiles qu'on ne voyait pas à l'oeil nu. Si vous avez des techniques je suis preneur ! Je pense que le laser vert est l'arme infaillible.

 

Matthieu

 

 

Salut Matthieu ,

Rapide et efficace ça me fait sourire .......

 

On est dans un loisir ,on prends son temps et on fait les choses comme il faut.

Avec un alignement 2 étoiles + 3 de calibration ton pointage goto sera très précis toute la soirée.

Même avec un goto il faut connaitre un petit peu son ciel ,au moins les étoiles principales.Une carte tournante te serait utile.

Une fois la première étoile pointée , les autres seront dans le chercheur normalement et il faut prendre la plus brillante.

Et si tu fait une bonne mise en station avec la polaire la 1ère étoile sera dans le chercheur

Est ce que tu as testé ma méthode évoquée dans ma réponse du 4 Mars?

Bon ciel

Laurent

 

 

[MattPer38]

Il y a 13 heures, LaurentLab a dit :

Salut Matthieu ,

Rapide et efficace ça me fait sourire .......

 

On est dans un loisir ,on prends son temps et on fait les choses comme il faut.

Avec un alignement 2 étoiles + 3 de calibration ton pointage goto sera très précis toute la soirée.

Même avec un goto il faut connaitre un petit peu son ciel ,au moins les étoiles principales.Une carte tournante te serait utile.

Une fois la première étoile pointée , les autres seront dans le chercheur normalement et il faut prendre la plus brillante.

Et si tu fait une bonne mise en station avec la polaire la 1ère étoile sera dans le chercheur

Est ce que tu as testé ma méthode évoquée dans ma réponse du 4 Mars?

Bon ciel

Laurent

 

 

 

 

Je réalise mes observations dans une pelouse, ça reste difficile de marquer la position des pieds et de reproduire exactement la même position à chaque fois. Mais l'idée est bonne !

 

Matthieu

[LaurentLab]

Ben non c'est très simple , une fois ta monture bien en place tu plantes 3 "sardines" (piquet de camping en forme de cornière) à l'extérieur contre tes pieds de monture.Tu appuies sur les pieds pour enfoncer un peu la monture.

Tu ne laisses tes piquets que  dépasser d'un cm.

Voili voilou

Laurent