Paraboliser un miroir sphérique par tension

[Ferenc]

On sait que certains télescopes bon marché du commerce sont basés sur un miroir primaire sphérique (Big Boss ou Navigator Seben), ce qui permet de les offrir à bas prix, mais pour des miroirs de plus de 110 mm cela provoque un astigmatisme.

 

Il existe sur le web un certain nombre de messages provenant d'astronomes amateurs qui proposent d'effectuer une parabolisation d'un miroir sphérique en lui appliquant une contrainte mécanique.

 

Le montage est réalisé à l'arrière du miroir. Il s'agit de faire reposer la périphérie du miroir sur un rebord annulaire réalisé en matière souple et de coller au centre du miroir un boulon qui permettra d'exercer une traction à cet endroit. Le centre du miroir est ainsi tiré vers l'arrière de quelques centièmes de millimètre par rapport à la périphérie.

 

La forme ainsi obtenue est un hyperboloïde plutôt qu'un vrai paraboloïde, mais c'est déjà un pas dans la bonne direction en comparaison d'un miroir sphérique.

 

Est-ce que quelqu'un a déjà essayé, ou entendu parler de cette méthode?

 

Plier un miroir paraît une idée bizarre de prime abord, mais je crois que c'est ce que font les pros, notamment sur les gros télescopes de l'ESO à La Silla au Chili. En anglais, ils appellent cela "warping, adaptive optics", etc.

 

 

Ferenc

[frl68]

Jamais entendu parlé !

 

Deux problèmes me viennent immédiatement à l'esprit :

 

1) Il faut déformer le miroir à partir du centre exact et vers l'ensemble des points de la circonférence, de manière uniforme .

2) comment déplacer ce centre de la bonne valeur ? En faisant ce réglage tout en regardant le miroir dans un appareil de Foucault ? Le réglage va bouger avec les différences de température, les transports ... (comme une collim )

 

Théoriquement, ça a l'air séduisant, mais pratiquement, si c'était si facile, on ne s'em... bêterait pas avec des barillets à x points : un anneau extérieur, un point réglable au centre, réglage, collim et roule ma poule ... non ?

[dobcat]

bonjour ferenc , j'ai dejas entendu ce genre de manip mais avec un traction par le vide a l'arriere du miroir , maintement si ça marchais.... , pour le reste comme le dit frl68 !

[xs_man]

Si tu un Seben qui traine et prend le pussière, pourquoi ne tout simplement pas essayer, sans poser la question ? Si ça ne donne rien, au moins tu auras tenté l'expérience

 

Albéric

[fiontus]

Salut, j'ai essayé sur un 200/800 sphérique (F/4), ben ça marche pas.

On part d'un défaut de sphéricité vers un autre type de défaut, mais on passe certainement pas par une parabole approchée!

L'image reste floue (j'avais préparé mon dispositif de façon qu'il soit réglable durant l'observation, donc essayé de "tirer" progressivement).

L'image du 114 était toujours meilleure à tout point de vue.

 

 

Ca, c'est fait.

[Ferenc]

Le principe avait été proposé par William Kelly en 1992, dans les Proceedings of the Riverside Telescope Makers Convention. Il s'agit d'un groupe d'amateurs américains constructeurs de télescopes.

 

W. Kelly proposait d'installer le miroir sur un disque de contreplaqué avec entre le miroir et le bois, un anneau de moquette prenant la périphérie du miroir. Il ne précise pas si c'est au bord ou plus vers le centre, ni la largeur de l'anneau.

 

A l'arrière du miroir, exactement au centre, on colle avec de l'époxyde, une vis qui passe à travers un trou préalablement percé dans le contreplaqué. A l'arrière du disque de contreplaqué, on installe un écrou à ailettes sur la vis. Lorsque l'on serre l'écrou, le miroir sphérique tend à se "concaviser" vers une forme parabolique. Si l'on continue à serrer, la forme tend vers un hyperboloïde. Il y a donc une tension optimale à exercer au moyen de la vis, pour obtenir un paraboloïde.

 

Il dit qu'il a corrigé des miroirs de 8 pouces avec focale de 30 pouces donc F 3,35 et que ça fonctionne "beautifully". Mais il se demande si ça marcherait aussi bien avec des miroirs de focale très courte...

 

Selon un autre message sur un autre forum, que je n'arrive pas à retrouver, un amateur hollandais estimait la traction nécessaire à quelques kilogrammes. Mais naturellement cela doit dépendre de beaucoup de facteurs, les dimensions du miroir en premier lieu.

 

Selon W. Kelly, il s'agit simplement de régler la traction exercée par la vis tout en observant une étoile et de chercher à obtenir une image aussi petite que possible. Une seconde map en somme. Mais à faire une seule fois pour toutes. Il signale quand même qu'avec les variations de température, le miroir peut se trouver surcorrigé. Il suffit alors de relâcher un peu la traction exercée par la vis.

 

Et effectivement, avec un tel montage les barillets à X points perdent leur utilité. On pourrait les remplacer par des supports latéraux uniquement, donc n'exerçant aucune contrainte parallèle à l'axe optique. Seul le boulon collé à l'arrière du miroir exercerait cette fonction.

 

Sans aller jusqu'à construire soi-même son télescope,on peut partir de quelque chose d'existant et le perfectionner. Les télescopes type Seben Navigator (200 mm) ou Big Boss (150 mm) sont plutôt bon marché si l'on considère le diamètre de leurs miroirs. Ils ont de nombreux défauts, mais on peut en améliorer plusieurs, si on sait se servir de quelques outils, comme il est détaillé à plusieurs endroits du forum.

 

Le principal défaut des Big Boss et Navigator est d'avoir un miroir primaire sphérique. La seule manière de corriger ce défaut que j'ai vue sur les messages du forum, est de coller de l'adhésif noir sur le pourtour de la surface du miroir, transformant ainsi un miroir de 200 mm en un miroir de 100 ou moins, ce qui détruit naturellement ipso facto le principal intérêt du Navigator ou du Big Boss. Il y a pas mal d'anciens messages sur le forum à propos de l'utilisation possible de ces "Bousoscopes" !

 

Je me demandais donc si quelqu'un avait un de ces télescopes (ce n'est pas mon cas!) et après avoir constaté qu'ils étaient peu utilisables en raison de la sphéricité du miroir, avait essayé cette bidouille: Paraboliser le miroir.

 

Cela réglerait le problème de manière ma foi assez élégante!

 

Il s'agirait de modifier le barillet en utilisant les attaches périphériques pour maintenir non plus le miroir mais la plaque (métallique pour qu'elle prenne moins d'épaisseur que du contreplaqué) sur laquelle seraient montés l'anneau de moquette et le miroir. Cela aurait pour effet de déplacer de quelques mm (= épaisseur de la plaque et l'anneau de moquette) le foyer vers l'extérieur du porte-oculaire.

 

Si quelqu'un a un Big Boss ou un Navigator en bon état dont il/elle souhaite se séparer, qu'il/elle n'hésite pas à me contacter. C'est une bidouille qui me plaît!

 

 

Ferenc

Jamais entendu parlé !

 

Deux problèmes me viennent immédiatement à l'esprit :

 

1) Il faut déformer le miroir à partir du centre exact et vers l'ensemble des points de la circonférence, de manière uniforme .

2) comment déplacer ce centre de la bonne valeur ? En faisant ce réglage tout en regardant le miroir dans un appareil de Foucault ? Le réglage va bouger avec les différences de température, les transports ... (comme une collim )

 

Théoriquement, ça a l'air séduisant, mais pratiquement, si c'était si facile, on ne s'em... bêterait pas avec des barillets à x points : un anneau extérieur, un point réglable au centre, réglage, collim et roule ma poule ... non ?

[frl68]

Le problème n'est pas la force à appliquer (avec une simple vis de 6, on "tire" plusieurs centaines de kg !) mais le déplacement de cette vis : pour une collim, on finit par un pouillème de tour d'une vis agissant (en gros) aux 2/3 du rayon du primaire (bras de levier assurant une réduction du mouvement angulaire) .

Là, on tire direct ! un dixième de tour, c'est un déplacement axial d'un dixième de mm ! (pour une vis de 6), il faudrait une longue clef pour avoir un déplacement angulaire très petit et très précis .

 

Par contre, l'observation d'une étoile pour le réglage, avec recherche de MAP entre chaque modif, c'est une bonne idée .

 

 

Franck .

[Davidd]

Pour un réglage plus précis il faudrait utiliser des vis "pas fin" du style M6 x 0.5 ( je ne sais meme pas si il y en a dans le commerce ).

[syncopatte]

Salut, j'ai un SBB et l'idée me semble séduisante.

 

Pas beaucoup de temps pour l'instant, je vais tenter la chose plus tard.

 

Mais avec les explications données plus haut il y a un truc qui cloche (ou alors je ne suis pas encore bien réveillé): c'est comme s'il fallait tirer le centre vers l'arrière et non les bords?

Bizarre...

 

Il y a d'autres télescopes avec miroir sphérique:

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=23333

 

Patte.

[Snark]

Je crains fort que les variations de température ne perturbent rapidement ce bel édifice.

[CoreDump]

Il y a un americain qui a fait un article sur S&T:

http://www.skyandtelescope.com/resources/software/3304921.html?c=y&page=5

 

http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/1197147/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1/vc/1

[gglagreg]

Patte

 

On change la focale : on obtient un miroir de focale plus courte avec des bords plus écartés => donc ''à peu près parabolique '' ....

tu as eu un réflexe de fabriquant de miroir : quand on réalise un miroir , on le fait déja sphérique ( et on fixe la focale ) puis on le parabolise c'est a dire on rabote les bords

là c'est linverse , on touche pas au bord , par contre on touche le centre , on le creuse plus par tension => la focale sera plus petite le foyer va se rapprocher du sommet ....( dans une petite proportion) .

Les bords , gardant leur grand rayon de courbure , sembleront avoir été rabotés par rapport à ce centre enfoncé donc de rayon de courbure plus faible ....j'espère être clair ????

 

remarque ce serait un super sujet de TIPE ....pas dur à réaliser !

[syncopatte]

Ah oui, mais bien sûr, avec la focale plus courte cela s'explique.

 

En effet, je n'étais pas encore bien éveillé (shame on me)

 

Merci à tous,

 

Patte.

[gglagreg]

bon alors tu te lances dans le truc de la vis tirante quand tu as 5 minutes ?

[syncopatte]

5 minutes?

 

Même pas encore dézippé Flex...

 

Je garde cette idée bien en tête pour mon projet au Maroc: réussir à transformer des bousoscopes à pas cher avec du néoprène et de la glue, ça me botte!

 

Patte.

[Ferenc]

En serrant la vis, le miroir fléchit, mais la plaque-support aussi, et probablement davantage si elle est plus mince que le miroir. En outre, l'alu est plus souple que le verre.

 

 

Ferenc

 

 

Le problème n'est pas la force à appliquer (avec une simple vis de 6, on "tire" plusieurs centaines de kg !) mais le déplacement de cette vis : pour une collim, on finit par un pouillème de tour d'une vis agissant (en gros) aux 2/3 du rayon du primaire (bras de levier assurant une réduction du mouvement angulaire) .

Là, on tire direct ! un dixième de tour, c'est un déplacement axial d'un dixième de mm ! (pour une vis de 6), il faudrait une longue clef pour avoir un déplacement angulaire très petit et très précis .

 

Par contre, l'observation d'une étoile pour le réglage, avec recherche de MAP entre chaque modif, c'est une bonne idée .

 

 

Franck .

[Ferenc]

Merci pour ces liens, qui m'ont permis de remonter à Alan Adler et William Kelley. Je vois sur Google qu'ils avaient déposé un brevet pour cette méthode : United States Patent Application 20030234991 en 2003.

 

http://www.google.com/patents?id=v86FAAAAEBAJ

 

De plus la méthode avait été décrite 3 ans plus tôt dans sky and Telescope:

 

Flexing Spheres into High-Quality Telescope Mirrors" by Alan Adler, Sky and Telescope, November 2000, p. 131 - 140

 

Si quelqu'un possède cet article... il paraît que c'est un must. Malheureusement il n'est pas disponible gratuitement online.

 

Alan Adler a aussi écrit cet autre article en 2002, qui lui, est disponible gratuitement online:

 

http://www.pha.jhu.edu/~atolea/WAS/thermal_management_newtonians.pdf

 

il décrit une méthode de mise à température accélérée du miroir.

 

A cette adresse:

http://astro.umsystem.edu/atm/ARCHIVES/JUL01/msg00683.html

on compare deux méthodes de déformation du miroir: Celle de Kelley que j'ai décrite ci-dessus et celle de Adler, qui au lieu d'utiliser une vis de traction centrale, utilise un anneau, ce qui permet d'obtenir une forme paraboloidale parfaite (lambda/10) et non approximative (lambda/4), comme avec la méthode de Kelley.

 

Apparemment, la parabolisation par mise sous traction d'un miroir sphérique semble être une option viable.

 

Je réitère mon appel: Si quelqu'un dans la région de Genève (Suisse) possède un bousoscope de type Seben Big Boss ou Navigator, dont il aimerait se séparer, qu'il lève le doigt. ça m'intéresse.

 

 

Bonne nuit.

 

Ferenc

 

 

 

 

Il y a un americain qui a fait un article sur S&T:

http://www.skyandtelescope.com/resources/software/3304921.html?c=y&page=5

 

http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/1197147/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1/vc/1

[Leimury]

On sait que certains télescopes bon marché du commerce sont basés sur un miroir primaire sphérique (Big Boss ou Navigator Seben), ce qui permet de les offrir à bas prix, mais pour des miroirs de plus de 110 mm cela provoque un astigmatisme.

 

Plier un miroir paraît une idée bizarre de prime abord, mais je crois que c'est ce que font les pros, notamment sur les gros télescopes de l'ESO à La Silla au Chili. En anglais, ils appellent cela "warping, adaptive optics", etc.

 

 

Ferenc

 

Bonjour,

 

warping, adaptive optics

C'est pas juste un support pour corriger des défauts, ce sont des pistons asservis par une autre optique qui compare à une étoile de référence (laser vert par exemple) pour mesurer les défauts optiques engendrés par l'atmosphère.

 

Dans les satellites espion et les observatoire, ça permet même de percer les nuages (dans certaines limites, faut pas rêver non plus ).

 

Ces éléments mécaniques de haute précision et à haute vitesse sont plus proches de l'aérospatial que de ce que tu pourras trouver chez casto.

 

A la rigueur, tu peux essayer de sarcler ton miroir mais c'est pas évident vu qu'il te faudra fabriquer un appareil de foucault avant pour mesurer les défauts et régler ton truc.

 

Le problème des Seben et consorts, c'est pas seulement qu'ils sont sphériques.

Je vois mal un miroir sphérique sur un tube dont le PO est équipé d'une lentille à deux balles atteindre un L/2.

Si c'est sphérique pour économiser, c'est aussi pourri et mal poli, c'est pas du L/8 donc en admettant que tu le redresse, tu auras un miroir pourri parabolique.

 

Ce type de tube est bien jusqu'à 0,75xD.

Il suffit d'en rester à son domaine d'utilisation; y'a pas grand chose de plus à faire avec ces machins.

Au moins le côté piège à photons qui permet mieux que l'oeil est là, c'est déjà ça.

 

Bon ciel

[CoreDump]

Le soucis avec un seben, c'est que le miroir est un peu trop epais pour que la méthode d'Adler soit optimale.

Mais c'est effectivement pas difficile a tester. Il faut juste trouver les élastomères équivalents a ceux cités sur l'article.

[Ferenc]

Le soucis avec un seben, c'est que le miroir est un peu trop epais pour que la méthode d'Adler soit optimale.

Mais c'est effectivement pas difficile a tester. Il faut juste trouver les élastomères équivalents a ceux cités sur l'article.

 

C'est vrai que ça a l'air très simple à réaliser, à tel point qu'on peut se demander pourquoi les fabricants chinois de ces télescopes Seben ne le font pas directement à l'usine.

 

La réponse est peut-être que comme les inventeurs ont déposé un brevet,ça coûterait cher en royalties.

 

Mais pour nous, amateurs, rien ne nous interdit de modifier nos télescopes, on ne va pas faire de bénéfices dessus!

 

 

Ferenc

[Leimury]

C'est vrai que ça a l'air très simple à réaliser, à tel point qu'on peut se demander pourquoi les fabricants chinois de ces télescopes Seben ne le font pas directement à l'usine.

 

La réponse est peut-être que comme les inventeurs ont déposé un brevet,ça coûterait cher en royalties.

 

Mais pour nous, amateurs, rien ne nous interdit de modifier nos télescopes, on ne va pas faire de bénéfices dessus!

 

 

Ferenc

 

Bonjour,

 

Méfie toi de ce qui a l'air simple.

C'est souvent trompeur.

 

Bonne chance dans tes projets

 

Bon ciel

[fiontus]

Ahem...

Non, rien...

[dob300]

Dobcat :

 

Il me semble que la traction par "du vide" était réalisée pendant la mise en forme, au polissage pour les lames de schmidt :

 

http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?bibcode=1975A%26A....44..305L&db_key=AST&page_ind=0&data_type=GIF&type=SCREEN_VIEW&classic=YES

 

En revanche, je n'ai rien vu ou lu sur cette traction pendant l'observation ??

[Ferenc]

Bonjour,

 

 

 

Le problème des Seben et consorts, c'est pas seulement qu'ils sont sphériques.

Je vois mal un miroir sphérique sur un tube dont le PO est équipé d'une lentille à deux balles atteindre un L/2.

Si c'est sphérique pour économiser, c'est aussi pourri et mal poli, c'est pas du L/8 donc en admettant que tu le redresse, tu auras un miroir pourri parabolique.

 

 

Obtenir un sphéroïde de bonne qualité à la machine ne doit pas être très difficile: Une meule de rayon égal au rayon de courbure à obtenir, dont l'axe de rotation passe à angle droit par l'axe optique du miroir. Une rotation du miroir autour de l'axe optique. Et c'est tout. Naturellement on ne peut pas obtenir un paraboloïde par cette méthode. Mais un sphéro!ide de bonne qualité, je crois que oui.

 

Je ne sais pas s'il y a sur ce forum des personnes qui ont essayé d'examiner les miroirs des télescopes Seben à l'appareil de Foucault, pour savoir leur degré de qualité.

La tendance générale du Made in China est quand même à la hausse depuis quelques années.

 

 

Je ne sais pas non plus s'il y a des constructeurs de télescopes sur ce forum. Il est certain que construire un télescope à partir de zéro est un projet d'envergure, mais si on réussit à faire quelque chose qui fonctionne, quelle satisfaction!

 

Donc plutôt que partir de zéro, pourquoi ne pas essayer pour commencer d'améliorer un télescope existant? Mal fini certes, mais bon marché et qui a un potentiel! Un miroir de 200 mm pour le Seben Navigator, c'est pas rien, si on réussit à l'affiner un peu. Si ça ne marche pas, on aura toujours acquis quelques connaissances de plus...De quoi se lancer ensuite pour de bon dans la construction d'un télescope à partir de zéro!

 

 

Ferenc

[Ferenc]

Bonjour,

 

Méfie toi de ce qui a l'air simple.

C'est souvent trompeur.

 

Bonne chance dans tes projets

 

Bon ciel

 

 

La lunette astronomique, le télescope de Newton sont eux-mêmes basés sur des principes simples. Faut-il pour autant s'en méfier?

 

 

Ferenc

[frl68]

Le principe est simple, mais la réalisation parfaite du principe simple, elle, ne l'est pas !

 

Ce n'est pas du principe que Leimury dit qu'il faut se méfier, c'est de sa réalisation : Nuance !!!

[xs_man]

Je ne sais pas non plus s'il y a des constructeurs de télescopes sur ce forum....

 

A moins d'être complètement aveugle je me demande comment on peut poser une telle question ? Vu le nombre de posts à ce sujet !

 

Il est certain que construire un télescope à partir de zéro est un projet d'envergure, mais si on réussit à faire quelque chose qui fonctionne, quelle satisfaction!

 

Donc plutôt que partir de zéro, pourquoi ne pas essayer pour commencer d'améliorer un télescope existant? Mal fini certes, mais bon marché et qui a un potentiel! Un miroir de 200 mm pour le Seben Navigator, c'est pas rien, si on réussit à l'affiner un peu. Si ça ne marche pas, on aura toujours acquis quelques connaissances de plus...De quoi se lancer ensuite pour de bon dans la construction d'un télescope à partir de zéro!

 

Là, parfaitement d'accord !

 

Albéric

[syncopatte]

Il y a un problème avec le SBB: la focale du miroir ne fait que 520mm, ce qui nous fait un F/d de départ de 3,5.

Je pense sincèrement qu'essayer de régler la bonne tension du schmillblick prendra toute la nuit, si encore ce serait possible physiquement (il est épais le miroir).

 

Pour ma part (transformation en bouzoscope) je me suis contenté de diaphragmer le tube.

Mais je garde l'idée en réserve, ne fût-ce que par curiosité.

 

Un meilleur candidat serait le paralux 150/750.

Là le résultat pourrait être probant.

 

Patte.

[frl68]

Tiens, quelques remarques sur la réalisation de ton principe simple :

 

Le positionnement de l'axe qui tire : comment tu détermines l'axe optique de l'autre côté du miroir ? Si tu tires de travers, ou pas au centre exacte, adieu l'approche de la paraboloïde !

 

Le maintien par la couronne extérieure du miroir : C'est supposer que le dos du miroir est parfaitement perpendiculaire à l'axe optique, sinon tu tires de nouveau de travers ...

 

L'appui sur cette couronne : L'isostatisme nous dit qu'il n'y a jamais plus de trois points en contact entre deux surfaces . Un anneau élastique ? on "dilue" le problème, car pour le miroir, certains points seront plus "appuyés" que d'autres, d'où déformations différentes ...

 

Et si ton miroir n'a pas la même épaisseur partout au bord : Différences d'épaisseurs = différences de déformations pour une contrainte équivalente ...

 

C'est pas si simple, la réalisation d'un principe simple ...

 

Franck .

[fiontus]

Bon, je suis gentil (mais je ne serai pas plus écouté, c'est certain):

Pour la troisième fois que j'interviens dans ce post:

 

Ferenc,

Tu vas dans le mur et tu vas cramer 500euros pour RIEN.

 

Je répète (trop gentil je vous dis), j'ai fait la manip avec le même scope (l'étiquette dessus était astro2000, mais c'est définitivement le même), je n'en ai rien récupéré de bon (j'ai réussi à sauver deux mauvais couples de roues/VSF pour ma monture, mais ce n'est pas forcément à la portée de tout le monde au niveau outillage).

 

500 euros c'est un 130/900 avec un Nagler 13 au cul, et là c'est autre chose!

C'est la moitié du prix d'un Orion Optics 200mm de très haute qualité. Rien à voir.

C'est presque le prix d'un Orion sur SVP...

 

Même si le Seben est à 350 euros, c'est encore trop cher.