Bonjour,

Il s'agit de montrer en images ce que j'explique souvent à propos de la collimation au laser et qui va à l'encontre d'a priori sur le sujet.

J'ai proposé de faire un petit tuto et comme on me l'a demandé, le voici !

La technique classique

La méthode classique décrite par les manuels ou les forums, demande d'installer son laser dans le porte oculaire (PO) soigneusement, de l'allumer, puis, en manipulant les vis du miroir secondaire, de centrer le point rouge dans l'œillet central du miroir primaire. Une fois bien au centre on règle le retour du laser sur le petit écran du laser incliné à 45°, avec les vis de collimation du miroir primaire.

C'est une méthode très acceptable, confortable et qui permet de réaliser une bonne collimation.

Je lis très souvent qu'il faut régler son laser, c'est à dire le collimater lui-même. Pourquoi pas mais il faut savoir que même un laser "faussé" (légèrement décollimaté) permettra une aussi bonne collimation.

En gros régler son laser ne sert à rien pour la qualité, sauf s'il est exagérément déréglé, par contre ça simplifiera les manips.

Il ne peut y avoir, comme seul défaut dû au "mauvais laser", qu'un déréglage du miroir secondaire qui n'influe pas sur la qualité de l'image, sauf cas extrême (lire les tolérances ici). Le miroir primaire sera bien réglé et c'est cela qui compte.

Si on rajoute les difficultés à positionner correctement le laser dans un PO, on arrive très souvent à dérégler le miroir secondaire, même avec un outil laser bien collimaté. Et cela d'autant plus qu'on répète l'opération à chaque collimation.

Il est important pour comprendre que la collimation d'un télescope à deux étapes bien distinctes : le réglage du secondaire et celui du primaire.

L'influence respective de ces deux réglages est très différente.

- Le réglage du secondaire concerne l'illumination de l'image (càd le centrage du champ de pleine lumière sur le centre optique) et l'homogénéité de la mise au point entre bords et centre du champ. Et faut vraiment qu'un secondaire soit bien déréglé pour le sentir à l'oculaire.

- Le réglage du primaire, lui, est crucial pour la qualité, il doit impérativement être contrôlé à chaque sortie d'instrument. Ce réglage centre la zone de moindre coma dans le champ.

Comprenant cela, en utilisant cette première méthode "classique", on accepte de dérégler son secondaire ; la manipulation du secondaire en faisant confiance à l'outil laser qui peut être légèrement faussé, avec un montage et serrage du laser dans le PO qui possède obligatoirement un jeu, conduit toujours à le dérégler plus ou moins.

Mais répétons le : ce n'est pas si important, c'est très acceptable.

Sauf pour celui qui désire conserver son réglage du secondaire pour lequel il a passé du temps. Ou encore pour l'astrophotographe qui doit conserver un champ de pleine lumière bien centré sur le centre optique. Ou enfin pour l'amateur de grand champ extrême qui risque d'être plus sensible à ce champ de pleine lumière...

Une alternative intéressante

Alors il existe une procédure toute simple qui consiste à ne pas toucher au miroir secondaire, qui sera réglé une fois pour toute avec un simple œilleton.

L'avantage est simplement d'éviter de le dérégler à chaque collimation, c'est tout, rien d'autre.

Cette variante ne fait pas mieux pour la qualité de l'image mais permet de s'affranchir de tout défaut du laser, du porte oculaire et du montage du laser dans le porte oculaire.

Alors la voici...

Tout d'abord régler son secondaire.

Les cercles bleu et rose doivent être bien concentrique (vis centrale du secondaire). Puis avec les 3 vis de réglage du secondaire (jouent sur l'orientation) faire en sorte de voir les pattes de retenue du miroir primaire dans les mêmes proportions.

On s'arrête là les cercle rouges et jaune ne nous intéressent pas ici.

Ce réglage du secondaire ne doit plus être touché (on serre bien les vis).

La collimation du primaire peut commencer et doit se faire (se contrôler du moins) à chaque sortie d'instrument.

On commence par placer son laser dans le PO sans précaution particulière.

Puis on l'allume.

Il ne "tombe" pas nécessairement au centre de l'œillet.

Sans toucher aux vis du secondaire on va titiller le laser dans le PO pour que ce point rouge aille bien au centre de l'œillet.

De là faut s'assurer que le laser ne bouge plus, reste le classique réglage du retour par les vis du primaire.

Le point rouge doit retourner dans son trou de départ.

Voilà avec un peu d'entrainement on est aussi rapide en titillant manuellement qu'en utilisant les vis du secondaire et on évite de dérégler ce dernier. Ici un laser bien réglé apportera du confort dans les manipulations mais rien sur la qualité finale du réglage. Pour rendre un peu caoutchouteux le mouvement du laser, on peut utiliser un peu de scotch sur le coulant du laser, ça aide à ce qu'il tienne sa position une fois titillé.

Le laser barlowté

L'idée c'est de ne plus avoir à viser le centre de l'œillet. On gagne encore donc en tranquillité en supprimant toute incertitude / petite erreur de centrage dans l'œillet. Surtout qu'ici ça concerne le réglage du primaire donc la qualité de l'image.

Mais on gagne encore plus en confort si on considère l'alternative qui consistait à titiller manuellement le laser car c'était sa seule et unique tracasserie.

Quand le laser est monté sur une barlow son faisceau s'étale et vient éclairer l'œillet sur une large zone. On ne cherchera pas à centrer cette zone sur l'œillet. Ici ça ne sert strictement à rien.

Voici mon laser monté sur une Celestron 2x :

Et voici ce que donne l'étalement du faisceau au niveau de l'oeillet :

Tout mon œillet triangulaire est éclairé. On peut commencer à comprendre que seule la lumière tombant sur la partie réfléchissante du miroir sera renvoyée (le triangle percé apparaîtra comme une ombre).

On ne voit pas toujours bien cette ombre d'œillet sur le petit écran à 45° du laser. Il est préférable de faire une première collimation sans barlow ; en effet la zone centrale est zoomée, ça sera plus simple pour se situer ensuite dans ce que l'on voit avec la barlow. Également de faire ça dans un endroit un peu sombre. En touchant les vis du primaire on fait défiler l'ombre de l’œillet sur l'écran à 45° du laser, suffit de centrer cette ombre et c'est gagné.

De façon pédagogique on peut construire un outil ; une cible percé d'un trou, pour laisser passer le faisceau allant vers le primaire.

J'ai fait ça en 2min sous Word et l'ai imprimé sur du papier photo pour son côté résistant.

Il faut alors le placer (en le tenant à la main) à l'entrée du PO ; ce qui est peu pratique avec un tube fermé. Mais peut devenir très intéressant si installé dans un passe-filtre sur un gros dobson serrurier ; on peut être au cul du télescope et manipuler les vis du primaire tout en contrôlant cette écran maintenu par un passe-filtre.

Voilà ce que ça donne :

Il suffit ensuite de régler avec les vis du primaire le centrage de l'ombre de l'œillet sur le trou de l'écran. (Les cercles concentriques imprimés aident à la tache).

Chez moi l'œillet est un triangle ça ne change pas l'affaire ; ici on voit que la collimation n'est pas au top : un sommet du triangle dépasse plus que les autres des cercles concentriques imprimés.

Pour placer cet écran c'est assez simple car si on se trompe, le trou n'est plus centré dans le PO et le faisceau laser est bloqué par l'écran puisqu'il ne tombe plus dans le trou. Aussi vous n'avez le retour de l'ombre de l'œillet que si vous êtes bien positionné ; c'est auto-contrôlé !

Mais enfin en pratique ça ne pourra intéresser que certains d'entre nous qui n'ont pas de tube plein et qui bricoleront un système pour fixer cet écran à l'entrée du PO lors des collimation. Cet outil est très pédagogique, je recommande de l'essayer même à ceux qui ne l'utiliseront pas.

Changeons de barlow...

Le laser powermaté

L'idée c'est de ne pas trop étaler le faisceau du laser pour avoir un retour bien lumineux et visible sur l'écran à 45° du laser.

Ce que l'on obtient avec la Powermate 4x. La 2,5x ne donne pas de bons résultats sur mon tube court (300 f/4) mais fonctionne bien sur une focale plus longue (type 400 f/4,5). Au final faut tester, peut-être d'autres barlows fonctionneront mieux. Ça dépend de votre focale instrumentale puisque plus le faisceau parcourt de distance plus il sera étalé.

Le montage rien d'extraordinaire :

Ce que donne l'étalement du faisceau :

Notez que la zone couverte est bien plus petite qu'avec la Celestron 2x. De même on ne se tracasse pas pour centrer la lumière, même si ici il m'arrive de titiller un peu le laser pour plus ou moins centrer l'éclairage... Mais sans avoir besoin de s'appliquer.

Voici ce que l'on récupère sur le petit écran du laser :

Il s'agit en réalité uniquement de la partie centrale de l'œillet qui est réfléchie. Le reste étant en-dehors du champ de l'écran. Pensez donc à faire une première collimation "classique" et rapide si votre instrument est à l'ouest, car là on est zoomé sur le centre de l’œillet en quelque sorte. On peut arriver à faire défiler l'ombre de l'œillet (mon triangle) sur l'écran avec les vis de collimation. Bon mais le but du jeu c'est de centrer les anneaux d'interférence dû au petit trou central de l’œillet (heureusement qu'ils sont là, c'est une aide précieuse).

Alors voila avec un chouia de tour sur une vis du primaire :

Au final ici la collimation est une partie de plaisir, plus aucune erreur possible, toute incertitude, approximation est éliminée (surtout celle sur le centrage du spot dans l'œillet puisqu'elle touche à la collimation du primaire) seule reste* le retour du faisceau à centrer et c'est encore plus précis avec des anneaux concentriques sur une zone grossie (4~5x chez moi) correspondant au centre de l’œillet !

Espérant avoir apporté des pistes, des idées et surtout combattu les a priori sur les lasers faussés...

Bon réglages...

* reste également à s'assurer du centrage parfait de l’œillet sur le miroir primaire ; car tout dépend de lui ! N'hésitez pas à démonter le primaire, prendre une règle graduée et vérifier très précisément ce centrage.

Vincent

Comment régler son télescope avec méthode...

Participant depuis plusieurs années aux forums d'astronomie, j'ai constaté que parmi les questions qui reviennent le plus souvent, il y a celle du réglage des optiques, la fameuse "collimation". Les débutants sont souvent noyés dans les informations (plusieurs méthodes existent) et on oublie trop souvent de leur parler du processus global. Régler un instrument, ce n'est pas placer un laser dans le porte-oculaire et tourner les vis jusqu'à ce que la petite tache rouge soit centrée. Ça, c'est juste une étape à faire après certains préliminaires indispensables. Je me propose donc de parler du processus global : vérifier, régler. Pour les détails, on se reportera à la WApédia.

Avertissement : il existe pas mal de méthodes. Ce qui compte n'est pas d'adopter la méthode mais de la comprendre. Je ne cherche pas, ici, l'alignement hyper pointu des spécialistes d'imagerie planétaire car je m'adresse de préférence aux débutants. Je suppose que le télescope est de type Newton (les lunettes se règlent rarement, pour les autres combinaisons optiques on peut adapter...)

Dernière chose : ce qui prend 185 phrases à expliquer prend souvent 3 secondes à faire (j'exagère à peine).

1/ Les règles de base

Ces règles sont à connaître par coeur. Une interrogation écrite aura lieu à une date indéterminée. Toute note en-dessous de 10/20 entraînera la confiscation de l'instrument ! (Bref, ce sont des règles hyper importantes).

R1 - Régler un télescope, c'est réaliser deux choses : 1° placer correctement les éléments optiques, 2° aligner les éléments optiques.

N'essayez pas d'aligner les éléments optiques s'ils ne sont pas placés correctement !

R2 - Il est interdit de régler les éléments optiques s'ils le sont déjà, autrement dit : on vérifie d'abord, on règle ensuite.

Ne commencez pas par collimater votre télescope : il l'était peut-être déjà, vous allez tout dérégler !

Vérifier, c'est comme réfléchir : il n'y a que les bourrins qui agissent avant de réfléchir. Et ici, ce n'est pas le paragraphe "régler le télescope comme des bourrins"...

Cela dit, si vous maîtrisez le processus, vous avez tout intérêt à fignoler. Mais toujours en vérifiant d'abord.

R3 - Si l'image est floue, ce n'est pas forcément un problème d'alignement.

Ce n'est pas parce qu'une dizaine d'internautes sans imagination vous poussent à refaire l'alignement qu'ils ont raison. Si l'image est floue, ça peut venir d'une multitude de raisons. Il faut d'abord trouver la raison (réfléchir, vérifier) et ensuite seulement rectifier (agir). Donc vérifier l'alignement (entre autres).

R666 - Il existe plusieurs méthodes pour aligner les optiques. Il n'existe qu'une seule méthode pour vérifier l'alignement : sur une étoile.

C'est la règle la plus importante.

On ne vérifie pas l'alignement avec un laser, par exemple, ce n'est pas fait pour ça, c'est fait pour aligner des optiques lorsqu'elles sont en place.

2/ Les trois actes du réglage complet

Acte 1 : on vérifie le placement des éléments optiques.

--> C'est indispensable le jour où vous recevez votre télescope.

Où ? Au chaud, à la maison, de jour. Si jamais il y a eu un choc lors du transport, si on possède un télescope complètement démontable, si on a un doute ou si on a tout vérifié et que l'image reste floue, on peut bien sûr vérifier ça sur le terrain. Mais normalement ce n'est pas utile si on l'a fait avant de partir.

Quand ? Rarement. Normalement, une fois que c'est bien positionné ça ne bouge pas trop. Mais si vous avez un doute, n'hésitez pas.

Comment ? En regardant dans le télescope.

Attention : il est interdit de sauter l'acte 1. Si vous procédez à l'alignement de vos optiques sans avoir vérifié leur placement, ne vous étonnez pas de galérer... Si les images sont floues, commencez d'abord par regarder si les optiques sont bien placées, ça ne sert à rien de faire une vérification pointue alors que le problème saute peut-être aux yeux si on regarde le télescope.

(N'oubliez pas le proverbe chinois : quand le bourrin montre l'étoile floue, le méthodique regarde d'abord son télescope.)

Acte 2 : on vérifie l'alignement des optiques.

Où ? Au froid, sur le terrain, de nuit. De préférence après avoir laissé le télescope se mettre en température.

Quand ? À chaque séance d'observation.

Comment ? En pointant une étoile.

Si les éléments optiques sont bien placés, on peut vérifier avec un laser. Mais s'il y a un problème, c'est interdit (car le problème peut venir du laser, ou d'une mauvaise manipulation de celui-ci...), il faut le faire sur une étoile (v. R666).

Acte 3 : si nécessaire on réaligne les optiques.

« Si nécessaire » dépend de l'observateur. Un observateur expérimenté sera peut-être plus exigeant, un spécialiste de l'imagerie planétaire refera toujours l'alignement. Cela dépend aussi de la turbulence : si le ciel est stable, on peut réaliser un alignement très précis, inutile si le ciel turbule beaucoup...

Où ? Au froid, sur le terrain, de nuit. (Pas la peine d'aligner son télescope à la maison avec une précision de dingue si c'est pour ensuite le transporter dans sa voiture et franchir des ralentisseurs...)

Comment ? Il existe plusieurs méthodes.

Mais détaillons tout ça...

3/ Acte 1 : on vérifie le placement des optiques

De temps en temps, notamment la première fois, faites les vérifications de base (je suppose toujours qu'on a affaire à un Newton) :
- Y a-t-il un miroir primaire ? Est-il posé au fond du télescope plus ou moins à plat ? Est-il en bon état ?
- Y a-t-il un miroir secondaire ? Est-il fixé sur le support de l'araignée, dirigé vers le trou du porte-oculaire ? Si on regarde dans le porte-oculaire à vide, est-ce qu'on voit le secondaire ? Est-il en bon état ?
- Avez-vous trouvé les oculaires, savez-vous comment on les utilise ? (ça, c'est pour vérifier que l'observateur est bien réglé...)

Bon, à présent nous allons vérifier que les éléments optiques sont placés les uns en face des autres. C'est en quelque sorte un alignement approximatif. Si on ne le fait pas, on sera trop loin de l'alignement précis pour pouvoir utiliser efficacement les méthodes de l'acte 3.

3.1 L'araignée

Logiquement, le support de l'araignée est centrée par rapport au tube. Le miroir secondaire est collé sur ce support. Si le F/D du télescope est faible, il est possible qu'il soit collé de façon décentrée, c'est alors normal (et calculé). Mais le support, lui, est en général centré.

Vérifiez-le en mesurant les branches de l'araignée, ou en comparant leur longueur avec un compas. Normalement ce réglage est fait en usine et ne bouge pas. S'il y a un décalage de quelques millimètres, ne changez rien : ce réglage n'est pas critique. C'est seulement s'il y a un décalage notable qu'il faut replacer le support de l'araignée. Mais ce serait bizarre... (vous avez bien un Newton tout simple, hein ?)

3.2 Le porte-oculaire

Le porte-oculaire doit être perpendiculaire au tube. Vérifiez-le approximativement. Si ce n'est pas le cas (ça peut arriver par exemple s'il y a une bosse sur le tube), replacez-le à la perpendiculaire à l'aide de ses vis de réglage. S'il est à 89,9° au lieu de 90°, ce n'est pas grave, pour l'instant on vérifie juste qu'il n'y a pas un gros problème.

3.3 Le miroir secondaire

Jetez un oeil dans le porte-oculaire à vide (pas de Barlow, d'oculaires, etc.) Normalement, le miroir secondaire doit être visible en face du porte-oculaire, pas sur le côté, et doit pointer à peu près vers le porte-oculaire.

Deux réglages sont à vérifier (et éventuellement refaire) : la translation et la rotation. Dans les dessins qui suivent, le télescope pointe vers la gauche. On n'a représenté que le porte-oculaire et le miroir secondaire vu dedans.

Placez le tube à l'horizontale. (Attention : toute autre position entraîne, en cas de manipulation, le risque possible que le secondaire tombe au fond du tube, à son grand dam et au grand dam du primaire par dessus le marché...)

Rotation : le miroir secondaire est-il tourné vers le porte-oculaire.



1 = extérieur du porte-oculaire.
2 = intérieur du porte-oculaire.
3 = miroir secondaire.

Non, il est vu elliptique, donc il est mal tourné.


Oui, il est vu circulaire, ce qui indique une bonne orientation.

Si ce n'est pas bon, il faut tourner le miroir secondaire à la main jusqu'à voir un cercle parfait. Soyez minutieux : un cercle, c'est un cercle, pas une ellipse à peine allongée. Rappel : ne faites ça que si le tube est posé à l'horizontal, on ne sait jamais... Normalement la rotation du miroir secondaire ne nécessite pas d'outil ni de dévisser quoi que ce soit, mais vérifiez quand même dans le mode d'emploi.

Translation : le miroir secondaire est-il placé dans le tube en face du porte-oculaire ?


Non, il est placé trop vers l'avant, il faut le reculer.


Non, il est placé trop vers l'arrière, il faut l'avancer.


Oui, il est pile poil en face du porte-oculaire (ça se voit au fait que tous les cercles sont concentriques).

Rappel : s'il faut translater le miroir secondaire (vers l'avant ou l'arrière), faites-le en plaçant le tube à l'horizontale. Pour avancer ou reculer le support du secondaire, normalement il y a une grosse vis à desserrer (v. mode d'emploi). On la desserre, puis on pousse le support à la main (ou on le tire). Et on resserre.

3.4 Le miroir primaire

Fermez un oeil et placez-vous devant le tube, à une distance égale à sa focale (par exemple : à 90 cm d'un 130/900) de façon à voir le support du secondaire bien au centre. Ça doit ressembler à quelque chose comme ça :



1 = contour extérieur du tube.
2 = contour extérieur du miroir primaire au fond du tube.
3 = support du miroir secondaire.
4 = reflet du miroir secondaire dans le primaire.

Remarque : la bonne distance, c'est celle qui permet que le miroir secondaire et son reflet aient la même taille.

Sur l'image ci-dessus, le reflet du secondaire apparaît à droite, ce qui prouve que le primaire ne pointe pas selon la direction du tube. S'il pointait selon la direction du tube, le reflet serait confondu avec le secondaire.

Vous devez agir sur les vis de réglage du miroir primaire (v. mode d'emploi) pour obtenir ceci (tout est centré) :



(Ici je me suis placé un tout petit peu trop près exprès pour voir déborder le reflet du secondaire. Vous voyez le reflet ? Il dépasse à peine.)

Ce réglage étant vérifié (ou refait), le miroir primaire est à présent orienté convenablement. On peut fignoler, mais c'est déjà pas mal.

Remarque : une autre méthode consiste à se placer de façon à ce que le secondaire et son reflet se superposent. Le réglage est OK s'ils se superposent au centre du primaire. S'ils sont sur le côté lorsqu'ils se superposent, on joue sur les vis de réglage du primaire pour corriger ça.

3.5 Retour au miroir secondaire

Regardons à nouveau dans le porte-oculaire, mais plus précisemment. Nous devons voir quelque chose comme ça :



1 = extérieur du porte-oculaire.
2 = intérieur du porte-oculaire.
3 = contour du miroir secondaire, à présent face au porte-oculaire donc circulaire et centré.
4 = contour du reflet du miroir primaire vu dans le miroir secondaire (pas forcément centré).
5 = contour du reflet du miroir secondaire vu dans le miroir primaire lui même vu dans le miroir secondaire...
6 = reflet de l'oeil de l'observateur.

Ce n'est pas facile d'identifier tous les éléments... Pascalp avait imaginé une astuce pour ça en employant des cartons de couleurs :  http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=23809 (merci à GéGé de me l'avoir signalée !).

Le réglage consiste à centrer le reflet de l'oeil. S'il n'est pas centré, on joue sur les trois petites vis d'orientation du secondaire (v. mode d'emploi) pour recentrer le reflet du primaire et le reflet de l'oeil. Une fois que tout est centré, on s'éloigne de dix centimètres, puis vingt, trente, etc. tout en s'assurant que le reflet de l'oeil reste visible et centré (comme on s'est éloigné, on ne voit que le centre de l'image, donc que l'oeil). Dès qu'il disparaît, on le recentre avec les petites vis de réglage, puis on s'éloigne. Le but est de voir le reflet de son oeil lorsqu'on est éloigné d'un bon mètre du porte-oculaire.

Fin de l'acte 1 ! Notez que c'est beaucoup plus rapide à effectuer qu'à expliquer. D'ailleurs souvent, il n'y a rien à refaire.

Important : ces vérifiations très simples permettent d'avoir un alignement approximatif mais néanmoins suffisant pour profiter du télescope. On ne pourra pas faire de haute résolution planétaire ni étudier précisemment les paramètres des étoiles doubles, mais on pourra déjà bien s'amuser. Je pense que les débutants auraient intérêt à bien connaître ce premier acte avant d'aller plus loin.

4/ Acte 2 : on vérifie l'alignement des optiques

Pointez une étoile brillante à fort grossissement et centrez-la au milieu du champ (c'est important !). Vous devez voir quelque chose comme ça :



Bon, je vais grossir le dessin pour qu'on comprenne mieux, mais n'oubliez pas : le dessin est fortement grossi !



Maintenant, on va défocaliser un tout petit peu. J'insiste : un tout petit peu. S'il y a un léger défaut d'alignement, on verra quelque chose comme ça :



La tache blanche correspond à l'image du miroir primaire éclairé par l'étoile légèrement défocalisée, et le petit point noir à l'ombre du secondaire.

Rappel important : j'ai fortement grossi le dessin. En réalité, ce qu'on voit, c'est ça :



(Vous avez détecté le décentrage ?)

L'alignement est très bon si aucun décentrage n'est décelable. En fait, pour être encore plus précis (et c'est utile), il faudrait chercher un décentrage directement sur le disque d'Airy. Mais mon objectif est juste d'avoir un alignement correct, pas forcément parfait.

Il faut savoir que plus le décentrage est détecté loin de la mise au point, plus le défaut d'alignement est important. Si on ne détecte le décentrage que très proche de la mise au point, il suffira d'une légère retouche de l'alignement. Si par contre on le détecte à mi-chemin, c'est que l'alignement laisse vraiment à désirer.

Important : on ne doit pas juger le décentrage sur l'étoile complètement défocalisée (erreur courante). Si on détecte un décentrage dans ces conditions, c'est que l'alignement est complètement à côté de la plaque, et on aurait dû détecter le problème à l'étape précédente. 

Remarque : certains télescopes à court F/D et diamètre relativement grand ont un miroir secondaire décentré, c'est exprès et calculé, et dans ce cas là encore, on ne doit pas défocaliser à fond car on verrait alors un décentrage qui est normal. Encore une fois, pour conclure il faut se rapprocher le plus possible de la focalisation.

On trouve sur le site de Thierry Legault un article complet sur la collimation précise d'un Schmidt-Cassegrain (  http://astrosurf.com/legault/collim_fr.html ). J'y ai extrait cette image, bien plus réaliste que le dessin ci-dessus :



Il y a deux séquences qui montrent l'allure d'une étoile lorsqu'on est situé autour de la mise au point (attention : ces dessin sont fortement agrandis, car on a légèrement défocalisé, pas plus).

- Dans la séquence du bas, on décecte un léger décentrage. Il faut aligner les optiques (3è acte).

- Dans la séquence du haut, on ne détecte pas le décentrage. Cela signifie que l'alignement n'est pas mal du tout. On peut peut-être faire mieux, mais pour en juger il faudrait inspecter le disque d'Ariy (v. détails sur la page de Thierry Legault). Mais c'est déjà bien, surtout s'il y a un peu de turbulence.

Remarque importante : si l'on joue l'acte 2 au début de chaque séance d'observation (puis l'acte 3 si nécessaire), on n'aura jamais de gros défaut d'alignement (sauf cas particulier), autrement dit il suffira toujours de deux ou trois tours de vis - voire aucun - pour réaligner les optiques. C'est si on néglige de faire la vérification que le réglage va peu à peu se défaire, de sorte que le jour où l'on voudra s'y mettre, il faudra tout reprendre à zéro...

5/ Acte 3 : (si nécessaire) on réaligne les optiques

Rappel : l'acte 3, c'est à la fin, il ne faut pas jouer l'acte 3 si l'on n'est pas sûr des deux précédents.

Je ne détaille pas l'acte 3 puisqu'il est très bien expliqué dans les fiches de la WApédia sur ce site. Plusieurs méthodes existent pour ce dernier réglage : alignement sur une étoile, oeilleton de collimation, "cheshire", laser, laser + Barlow, etc. Mieux vaut ne pas les mélanger.

Il faut savoir que fignoler le réglage est très utile, surtout en observation planétaire. Il suffit d'un très léger défaut d'alignement pour que les surfaces planétaires apparaissent moins contrastées, et comme elles ne le sont déjà pas beaucoup, ce léger défaut peut suffire à rendre invisible ce qu'on cherchait (par exemple la Tache Rouge de Jupiter).

Mais ce fignolage est une étape supplémentaire après l'étape d'alignement "correct mais perfectible". Il faut donc d'abord maîtriser cet alignement "correct mais perfectible". Ainsi, il est inutile de chercher à régler avec précision l'alignement des optiques si on a oublié de simplement les placer correctement. Rappelons que les accessoires d'aide à la collimation ne permettent pas de vérifier que les préliminaires sont faits, puisque leur utilisation suppose que c'est le cas !

6/ Méthode à employer quand on a l'habitude

J'ai bien insisté plus haut sur le fait qu'on vérifie sur une étoile et, ensuite, seulement si ce n'est pas bon, on procède à l'alignement des optiques. En fait, une fois à l'aise avec ces méthodes, on peut aller plus vite, notamment à l'aide d' "outils de collimation".

- On joue l'acte 1 à la maison (à faire une fois de temps en temps, hein, pas tous les soirs).
- Si on prend l'habitude de toujours vérifier l'alignement des optiques, normalement il sera déjà pas trop mauvais (mais c'est le passage entre "pas trop mauvais" et "parfait" qui permet de profiter de la résolution et du contraste qu'offre potentiellement le télescope).
- On utilise son "outil de collimation" (je suppose ici qu'il marche bien et qu'on sait s'en servir) pour vérifier l'alignement. Par exemple, on place le laser et on regarde si le faisceau de retour coïncide avec le faisceau d'arrivée. Bien entendu, ce n'est pas une vraie vérification.
- Si l'alignement n'est pas OK, on corrige avec l'outil (ou sa méthode préférée - v. WApédia).
- Et on termine en vérifiant sur une étoile. Pas besoin de défocaliser à fond, juste un tout petit poil normalement. En général, la vérification confirmera que c'est bon, mais ça ne coûte rien de faire la "vraie" vérification, seule à même de détecter un problème. Si vous êtes pointilleux (et ça vaut le coup de l'être, surtout quand le ciel n'est pas turbulent), vous pouvez fignoler l'alignement directement sur le disque d'Airy - à faire quand on est expérimenté.

Remarque : commencer la séance d'observation par inspecter une étoile brillante est indispensable puisque ça permet de vérifier (éventuellement refaire) l'alignement du chercheur et la turbulence. Autant en profiter pour vérifier l'alignement des optiques au passage.

7/ Saperlipopette, les images sont floues, je fais quoi ?

--> Faites des hypothèses et vérifiez-les. On n'est pas des bourrins : on vérifie (réfléchit) avant d'agir.

--> N'ayez aucun a priori. C'est rigoureusement interdit. Ne dites pas « à mon avis c'est le réglage des optiques », taisez-vous et vérifiez-le réglage des optiques.

Si vous soupçonnez la turbulence, vérifiez si c'est la turbulence (défocalisez à donf sur une étoile brillante, regardez si le disque blanc bouillonne beaucoup ou peu).

Si vous soupçonnez la buée, allumez la lumière et regardez s'il y a de la buée sur les optiques (oculaires compris).

Si vous soupçonnez le réglage, refaites les vérification usuelles en commençant par l'acte 1, surtout si ça a l'air grave. (C'est très rapide : on allume, on regarde dans le tube, OK le primaire, OK le secondaire, etc.)

8/ Interrogation surprise !

Eh oui, j'avais prévenu... Répondez aux questions par oui ou par non :

1) Pouah ! L'image de Vénus est moche, floue, pâteuse... C'est sûrement l'alignement des optiques, n'est-ce pas ?

2) Youpi, je viens de recevoir mon nouveau télescope. Bon, je vais vérifier les réglages. Je peux le faire à l'aide d'un "outil de collimation", n'est-ce pas ?.

3) Je pointe une étoile, je défocalise à donf, je constate que l'image du secondaire est centrée : chouette, ça veut dire que les optiques sont alignées, c'est bien ça ?

4) Vénus est moche, pourtant j'ai aligné les optiques avec un laser, donc je peux affirmer que ce n'est pas un problème d'alignement, n'est-ce pas ?

C'est fini, rendez les copies !

Auto-notation : chaque question vaut 5 points. Chaque fois que vous avez répondu "non", vous gagnez 5 points, sinon c'est -5 points (eh oui, en plus je saque...)

Solutions :

1) Non. Si Vénus est moche, c'est peut-être à cause de la turbulence, d'un miroir abimé, de la buée sur l'oculaire, de votre mauvaise vue, de la qualité optique déplorable du télescope, etc.

2) Non. L' "outil de collimation" ne sert pas à vérifier les réglages mais à les effectuer.

3) Non. Ça veut dire qu'on ne peut rien conclure, à part que ce n'est pas la cata du siècle. Pour conclure, il faut inspecter l'image d'une étoile pas trop défocalisée.

4) Non, on ne peut rien affirmer tant qu'on n'a pas vérifié, or régler les optiques avec un laser n'est pas les vérifier. Ça se trouve c'est le laser qui est déréglé, ou le porte-oculaire qui est de travers : si c'est le cas, la méthode du laser est mise en défaut. (Ou même l'utilisateur qui s'est planté dans la procédure, ça arrive...)

Introduction

Le télescope Dobson, ou « Dob », est devenu un grand classique dans le paysage des instruments d’astronomie à destination des amateurs depuis une quinzaine d’années.

Parmi les amateurs chevronnés, il possède ses inconditionnels et ses farouches opposants et fait l’objet de débats homériques sur ses avantages (indéniables) et ses inconvénients (incontournables).
Le fait est que son utilisation s’est très largement répandue au cours des dernières années parmi la communauté astram et il est aujourd’hui un des instruments les plus représentés et visibles dans les magasins d’astronomie et lors des rassemblements d’amateurs à travers le monde. Un « best-seller », pour ainsi dire : décliné en de nombreux modèles, séries de grandes marques, constructions sur mesure, fabrications « maison »…


 

Un Dobson de série (source : Orion Optics UK)

Un Dobson « fait maison » aux RAP 2008 (source : club Cassiopée Astronomie d’Evreux)

Pour les amateurs débutants, souvent perdus dans la masse des possibilités qui s’offrent à eux lors de l’achat de leur premier instrument, il suscite avant tout de nombreuses questions : que permet-il de voir ? Est-ce un instrument maniable ? Son coût d’achat relativement faible n’est-il pas indicateur d’une qualité médiocre ? Et puis ça à l’air vraiment gros, est-ce facilement transportable ? Et l’astrophoto, peut-on en faire ?

Ce tutoriel est fait pour eux, qui cherchent des réponses à leurs interrogations, et plus largement à tous ceux que le ciel intéresse (passionnés de la première heure ou curieux d’un jour) et qui souhaitent mieux connaître les possibilités cachées derrière le mot « Dobson ».


Principe de fonctionnement


L’appellation Dobson est aujourd’hui utilisée couramment pour désigner un type de télescope dans son ensemble (tube + monture). En réalité le mot Dobson pris au sens strict définit un type de monture, sur laquelle est très souvent placé un tube optique de type Newton.
Il arrivera donc régulièrement que le débutant soit perturbé par les catégories de télescopes présentées sur les sites de vente : on y retrouvera souvent une rubrique « Newton » (qui présente des télescopes de formule optique "Newton" sur des montures de type « équatorial ») et – indépendante de celle-ci – une rubrique « Dobson » (qui présente des télescopes de formule optique « Newton » sur des montures de type « Dobson »). Ce n’est pas la configuration optique qui change ici, comme on pourrait à priori le croire, mais bien le type de monture.

En réalité, une monture de type Dobson n’est rien d’autre qu’une monture azimutale réduite à sa plus simple expression. L’azimutale est la monture astronomique la moins complexe. Elle est constituée d’un axe horizontal (l’azimut) et d’un axe vertical (la hauteur, ou altitude). La plupart des trépieds photos, des montures de lunettes d’approches ou des petites lunettes d’initiation sont de ce type. Rien de plus simple ou de plus intuitif en théorie. Et de cette simplicité viennent les principaux avantages et les principales limitations d’un Dobson.
On entend également parfois le terme « altazimutal » en référence à la monture Dobson : ce terme désigne le même système que l’azimutal, mais il est plus couramment utilisé dans la langue de Shakespeare.

Principe de la monture azimutale Dobson (source: sky and telescope)

Historique


La monture Dobson est apparue assez tard dans l’histoire de l’astronomie, puisqu’on doit sa création à l’astronome amateur américain John Dobson à la fin des années 50. Elle répondait à l’époque à une réalité économique bien simple pour tout astronome amateur cherchant à se doter d’un instrument d’un diamètre plus important que les petites lunettes de 60mm ou les Newton de 114m : soit l’on avait les moyens et l’on achetait un instrument hors de prix dans l’une des rares manufactures artisanales de télescopes pour amateurs, soit l’on avait le salaire de monsieur tout le monde et le seul moyen de posséder un télescope de taille raisonnable était de le faire soit même : taille des miroirs, construction du tube et… des montures.

L’idée de J. Dobson fut de prendre la plus simple des montures astro – l’azimutale – et de la dépouiller encore un peu plus : trois planches de bois servant d’assise au tube du télescope et constituant l’axe vertical de la monture (la hauteur) – le tube étant équilibré grâce à son propre poids, sans vis de serrage ni contrepoids - le tout venant se poser sur une base pivotante également en bois et constituant l’axe horizontal (l’azimut) : ou comment réduire les coûts de construction au minimum.

 

La formule originale du Dobson (source : Wikipedia commons)

Arrivée tardive mais économiquement imbattable et correspondant à l’explosion de la pratique amateur de l’astronomie aux USA (et, une quinzaine d’années plus tard, en Europe). Le très faible coût et la facilité de construction du Dobson furent à l’origine de sa première phase d’expansion, principalement aux USA, dans les années 60-70.

Ce phénomène a perduré au fil des années et s’est progressivement exporté en Europe dans les années 80, notamment grâce à la récupération du concept par les grands constructeurs comme Meade et Celestron. La popularité du Dobson s’est renforcée grâce a une de ses particularités peu connues et à priori contre intuitive : sa transportabilité, surtout pour les télescopes de diamètres de plus de 200mm.

En effet, en même temps que les astronomes ont eu accès à des diamètres de plus en plus grands à moindre coût, ils ont vu la qualité du ciel au dessus de leur tête se dégrader à cause de la pollution lumineuse croissante. Une seule solution pour retrouver des ciels meilleurs (à part déménager, mais là on arrive à un choix de vie assez radical et très bizarrement peu accepté par certains entourages) : prendre sa voiture et aller sous un ciel meilleur. Seulement voilà : comment faire rentrer un télescope de 300mm et sa monture dans un coffre de voiture ? Le Dobson était la réponse toute trouvée, puisque, étant de fabrication simple et minimale, cette monture était naturellement légère et compacte, ainsi que facilement montable et démontable.

Cette transportabilité s’est encore fortement accrue avec l’apparition des tubes de Newton dits « serrurier », c'est-à-dire des tubes presque entièrement démontables. Il est aujourd’hui possible de faire tenir un Newton de 400mm et sa monture Dobson dans le coffre d’une petite voiture, et certains tiennent même dans une valise de transport.

 

Dans ce coffre, pas un ,mais bien deux dobson complets: un 460mm et un 254mm (source : Dédé de St Fé – Webastro)

Quoi observer avec un dobson


Le titre de ce paragraphe est un peu réducteur car, à part de rares exceptions, la plupart des instruments astro amateurs sont « multitâche ». Le cas du Dobson est un peu particulier : il a été créé pour - et reste très majoritairement dédié à - l’observation. L’utilité de cet instrument pour l’astrophotographie est en fait limitée au strict minimum. Et pour cause : aucun suivi (donc des temps de pose dépassant le dixième de seconde impossibles), et une monture azimutale qui ne possède pas d’axe de rotation parallèle à celui de la terre et ne permet donc pas de compenser correctement cette rotation.
Cet instrument n’est simplement pas fait pour l’astrophoto, il faut le savoir. On peut bien sûr acheter une table équatoriale pour résoudre partiellement ce problème, mais même ainsi équipé un Dobson n’attendra que rarement la rigueur de suivi demandée par l’astrophotographie. De plus, le surcoût engendré par l’achat de la table (à moins bien sûr de la construire « maison ») fait perdre l’avantage économique de l’achat du Dobson.

Par contre, le Dobson est une bête à photons, taillé pour les amoureux de l’observation et convenant parfaitement aux débutants peu pressés de se lancer dans l’art délicat de l’astrophoto. Il faut tordre le cou ici à une idée reçue largement répandue : le dobson n’est pas seulement réservé à l’observation des objets du ciel profond (amas, galaxies, nébuleuses), mais est aussi largement capable de répondre aux attentes de l’observateur qui voudrait l’utiliser en planétaire. La propension d’un télescope pour le planétaire ou le ciel profond dépend en fait plus de la formule optique que de la monture. En la matière, la plupart des Dobson sont équipés de tubes Newton de focales moyennes à courtes, et combineront donc d’excellentes aptitudes en ciel profond et de bons résultats en planétaire : en observation l’œil à l’oculaire, le Dobson est bien souvent un instrument polyvalent et pouvant offrir des plaisirs très variés.

Depuis quelques années, on voit également apparaître sur le marché ou dans les fabrications artisanales des Dobson fait pour des tubes Newton de petite taille, notamment de 114mm de diamètre. Le 114mm était et reste encore un des diamètres de prédilection des débutants, qui pourraient donc être tentés de lorgner sur ces petits Dobson. Ici, il faut préciser que la formule Dobson supportant ces optiques rend difficile l’observation pour un adulte car - la monture ne disposant pas de trépied et les tubes Newton en dessous de 150mm étant assez courts - il faut souvent se pencher fortement pour observer dans l’oculaire, au détriment du confort d’utilisation. Ces instruments sont par contre parfaits pour des enfants entre 5 et 10 ans, qui ont parfois d’énormes problèmes à se « hisser » jusqu’à l’oculaire d’un télescope sur monture équatoriale.


Les avantages de la monture Dobson :


_Son prix : C’est la première chose qui saute aux yeux lorsqu’on compare les prix des différentes formules de télescopes à diamètre égal. Ce prix n’est pas lié à une qualité douteuse, mais bien à la simplicité de la monture et des matériaux utilisés pour sa fabrication. La qualité d’un Dobson dépendra avant tout de l’optique qui l’équipe : il n’y a donc aucune raison à priori qu’il soit plus mauvais ou meilleur qu’un autre dans ce domaine.

_Sa simplicité d’utilisation : aucune monture complexe, aucune mise en station à faire, aucune molette à tourner : le Dobson ne fonctionne qu’à l’huile de coude. Pour faire monter ou descendre le tube en déclinaison, il faut le pousser vers le haut ou vers le bas ; pour le faire pivoter en ascension droite, on remonte ses manches et on fait pivoter la base soit même. Cette simplicité est aussi à l’origine de ses inconvénients majeurs, nous y reviendrons plus loin.

_Sa transportabilité : contrairement aux idées reçues, le Dobson est bien plus facilement transportable que la plupart des autres instruments d’astronomie, surtout passé un certain diamètre d’instrument (que nous situerons autour de 200mm). La monture Dobson étant très économe en matériel, elle l’est donc tout naturellement en volume et en poids. Ce qui trompe souvent le non averti, c’est le gros tube de type Newton posé dessus : mais enlevez le tube ou utilisez un tube serrurier, et vous verrez. Le Dobson est un des instruments de prédilection de l’astronome baroudeur.

_Sa facilité de construction : eh oui, n’oublions pas que de nombreux astrams sont aussi bricoleurs du dimanche, et la fabrication d’une monture de Dobson est souvent le moyen le plus accessible pour eux (au niveau technique et financier) d’assouvir deux passions en même temps.

_Son statut mérité « d’entonnoir à photons ». Ce qualificatif flatteur n’est pas dû directement à la monture Dobson mais aux optiques qu’elle supporte. Toutefois, cette monture permet des folies optiques qui seraient peu concevables autrement (c'est-à-dire dans les mêmes gammes de prix et avec la même compacité). En effet, dans la course aux diamètres moyens (entre 200 et 300 mm) et surtout grands (à partir de 350mm) transportables facilement, le dobson coûte souvent deux à trois fois moins cher que les télescopes à monture équatoriale. A partir d’un diamètre dépassant les 400mm, il devient même le seul instrument facilement transportable et ne nécessitant pas des heures pour l’installation et le réglage.

_Sa forte propriété didactique pour l’astronome débutant, et même confirmé… En effet, pas de secret, pour se servir comme il faut du Dobson, une fois sorti de l’observation de la lune et des planètes, il faut savoir où pointer puisque le seul véritable outil de pointage sur le Dobson, c’est son heureux propriétaire. Qui dit savoir où pointer dit apprendre à connaître son ciel, les constellations grandes et petites et les étoiles qui peuvent servir de repère afin de ne pas perdre la moitié de la soirée à consulter ses cartes et les retourner dans tous les sens… Bien sûr, tout cela n’arrive pas en un jour et prends du temps, mais les capacités du Dobson en la matière sont inépuisables et difficilement égalables.

 

La formule Dobson permet quelques folies inimaginables il y a encore 20 ans : ici, un 800mm aux RAP 2008 (source : club Cassiopée Astronomie d’Evreux)

Inconvénients de la monture Dobson:

_Son simplisme : ce qui est un avantage pour les uns et un inconvénient rédhibitoire pour d’autres. En effet, nombre sont ceux qui préfèrent une monture plus complexe à priori mais offrant plus de possibilités. Qui dit aucune mise en station dit aussi aucune possibilité de suivi élaborée d’un objet : le seul moyen de recentrer un objet dans le Dobson, c’est de bouger le tube à la main. Pour l’observation des grands champs stellaires, pas trop de problème, mais pour du planétaire à fort grossissement, avec une planète sortant du champ toutes les 20 secondes, à recentrer « à la main » et avec un champ réduit, ça peut vite tourner au cauchemar pour qui n’est pas habitué à la monture ou/et ne possède une patience limitée.

_…Et cela implique également de se priver volontairement des possibilités offertes par le suivi motorisé et le pointage automatique dit Go-To. Le Dobson nécessite d’aller chercher les objets que l’on observe « à la main » et au chercheur sans aide au pointage, et une fois dans le champ de les maintenir au centre de l’oculaire en bougeant plus ou moins régulièrement le tube. Il existe toutefois aujourd’hui des aides au pointage pour Dobson (notamment l’« Intelliscope » d’Orion) et des possibilités de rajouter une table équatoriale motorisée pour répondre au moins partiellement à ces désavantages… mais comme tout à un prix, cela peut parfois faire perdre l’avantage économique de l’achat du Dobson,


 

Un Dobson équipé d’une aide au pointage : l’intelliscope (source : Orion)

Un Dobson sur table équatoriale (source : astrotelescope.com)

_un instrument qui demande donc une bonne connaissance du ciel, et un temps d’apprentissage pas toujours facile à trouver. Eh oui, là je pense aux pauvres astrams habitant en ville ou ayant un travail prenant et qui ne leur permet pas d’observer un beau ciel noir plus de quelques nuit par an. Ceux-là n’auront peut être pas les capacités matérielles de se lancer dans un apprentissage profond du ciel pour savoir « où » trouver, et par conséquent seront vite limités par la formule dobson,

_Sa limitation quasi exclusive à l’observation visuelle, comme nous l’avons eu plus haut. Une personne disposant d’un budget limité et souhaitant rapidement se mettre à l’astrophotographie n’aura donc pas beaucoup d’intérêt à y investir ses économies,

_une rusticité parfois poussée à l’extrême : c’est moins le cas aujourd’hui, mais pendant longtemps les montures de Dobson n’ont pas disposé d’une finition « optimale », ce qui rendait l’équilibrage (le tube qui pique du nez dès qu’on ajoute un accessoire un peu lourd type oculaire grand champ) et le pointage (mouvements saccadés ou peu précis ; difficultés d’avoir une image stable) parfois assez aléatoires. Ces temps sont aujourd’hui presque passés, mais il faut savoir que si l’on privilégie la précision d’une horloge suisse lors des pointages et une image parfaitement stable lors de l’observation, la formule Dobson peut encore parfois se révéler un peu juste. De plus, il faut savoir que si a priori le mode de pointage du Dobson est le plus intuitif de tous, certains n’y arrivent jamais et se débrouillent bien mieux d’instinct avec d’autres types de montures et là, c’est vraiment le goût de chacun qui joue…

Conclusion:

Le Dobson n'est donc ni une formule "miracle", ni un attrape gogo. Comme tout type de télescope, il faut surtout savoir ce que l'on en attend avant de l'acheter, afin de ne pas être déçu ensuite (l'achat d'un télescope représente après tout et pour beaucoup un investissement non négligeable). Pour résumer à l'extrême, le Dobson n'aura pas à rougir des montures équatoriales pour ce qui est de l'observation visuelle du ciel profond et même du planétaire dans une certaine mesure. Il se révèlera de plus économique, facilement transportable et idéal pour les bricoleurs du dimanche. Il sera parfait pour les observateurs ne souhaitant pas se lancer rapidement dans l'astrophotographie, amateurs de simplicité et possédant une bonne connaissance du ciel ou ayant du temps pour cet apprentissage.