Le matériel pour observer

> > Le matériel pour observer ; écrit le: 12 juillet 2013 par Hela

les Instruments astronomiques ne sont pas totalement polyvalents et sont souvent adaptés à un type d’observation particulier, choisir son équipement implique de prendre en compte de nombreux critères, du pouvoir de grossissement au pouvoir séparateur, en passant par le choix de la monture ou le budget.

Le choix de la monture

Les montures azimutales, possèdent deux mouvements simples (horizontal et vertical) ne sont conseillées que pour les observations lunaires de débutant, en vision rapide, sans étude détaillée. Les montures azimutales motorisées pilotées par ordinateur présentent un double inconvénient : elles sont très chères et elles n’empêchent pas que le champ tourne lentement sur lui-même pendant le suivi.

Pour garantir l’immobilité du champ et compenser le mouvement diurne, il faut une monture équatoriale motorisée. La monture à fourche est la plus confortable, mais une monture allemande convient aussi, surtout si elle est fixée sur un pied colonne. Certaines montures équatoriales sont équipées de la vitesse de suivi « spéciale Lune », qui ralentit très légèrement la rotation du moteur pour tenir compte du déplacement lunaire par rapport aux étoiles. Cela est utile surtout pour les clichés à haute résolution. La motorisation sur l’axe de déclinaison est finalement un luxe inutile.

Reste la question de la mise en station*. Pour une observation rapide de quelques minutes, une simple visée « à l’œil », soignée, en pointant l’axe d’ascension droite vers l’étoile Polaire, suffit. Si vous souhaitez explorer notre satellite pendant plusieurs dizaines de minutes, ou réaliser déjà de bons clichés, une monture équatoriale équipée d’un viseur polaire va être nécessaire.

L’idéal est de disposer d’un poste à pied fixe rigoureusement orienté par la méthode de Bigourdan*, l’instrument restant à demeure sous abri. Et, si la monture dispose de la vitesse de suivi lunaire, on peut envisager la réalisation de clichés à haute résolution… à condition qu’une faible turbulence sur le site le permette ؛

Le choix de l’instrument

Tous les instruments, même les jumelles et les longues-vues, permettent d’observer la Lune, mais les lunettes astronomiques et les télescopes restent idéaux.

Les lunettes sont un bon choix, surtout si leur optique est apochromatique, c’est-à-dire si leurs lentilles corrigent la diffusion des couleurs provoquée par la traversée du verre. Ce but n’est atteint qu’en utilisant 2 ou 3 lentilles en verres spéciaux généralement appelés « ED » ou en Fluorine. Mais les lunettes ainsi équipées sont beaucoup plus coûteuses que les lunettes simples à deux lentilles dites « achromatiques ». Celles-ci sont néanmoins suffisantes, car l’aberration chromatique qu’elles conservent est peu gênante pour l’observation des détails lunaires.

Les télescopes de Newton conviennent bien s’ils possèdent un rapport F/D* supérieur à 8, si leur tube est fermé par une lame traitée antireflet pour diminuer la turbulence interne et si leur système de réglage de l’alignement des miroirs est simple. Il faut modifier un instrument du commerce ou construire le sien pour arriver à réunir ces caractéristiques. La variante Dobson est très désavantagée pour les études lunaires à cause de son tube ouvert, de son optique de moindre qualité et de sa monture azimutale.

Les télescopes catadioptriques de types Schmidt-Cassegrain ou Maksutov doivent posséder une lame de fermeture correctement traitée antireflet et l’obstruction centrale provoquée par le miroir secondaire ne doit pas dépasser le tiers du diamètre de la lame. Ces instruments sont plus sensibles aux turbulences internes, car le faisceau lumineux est replié deux fois dans le tube et donc soumis trois fois à ces turbulences.

Les critères à prendre en compte

  • La qualité de l’optique. Quel que soit le type de l’instrument, la qualité de l’optique reste primordiale. Il vaut mieux, pour observer la Lune, investir dans la qualité de l’optique plutôt que dans un ordinateur de pointage.
  • L’alignement. La meilleure optique donnera de piètres résultats si les composants ne sont pas rigoureusement alignés. Les lunettes et les télescopes Maksutov ne se dérèglent pas, car ces instruments sont,collimatés à l’usine. Mais il faut que ce réglage initial soit parfait. Le

télescope Newton permet, quant à lui, le réglage de tous ses composants, tandis que le Schmidt-Cassegrain ne permet de régler que le miroir secondaire. Dans les deux cas, l’opération de réglage doit être réalisée régulièrement et, si possible, avant chaque observation, surtout en cas de transport en voiture.

  • Le pouvoir séparateur. C’est sa capacité à séparer deux détails voisins. Il se calcule d’après la formule de Dawes :

ps=120/diamètre de l’objectif (en mm)

Ps étant le pouvoir séparateur théorique, exprimé en secondes d’arc.

Malheureusement, la turbulence”؛’ atmosphérique qui agite les images limite beaucoup les performances des instruments.

Le pouvoir séparateur réel dépend toujours de la turbulence dans la ligne de visée de l’instrument (voir page 23).

En France, la plupart des nuits ont des turbulences supérieures à 1″, mais la séparation théorique est parfois atteinte durant quelques dixièmes de seconde. Quelques

détails supplémentaires sont alors perçus dans un « flash » de netteté, fatiguant à guetter.

Les lunettes, dont le faisceau lumineux traverse le tube une seule fois, présentent peu de turbulences internes venant s’ajouter aux précédentes. Elles sont donc avantagées pour l’observation de la Lune par rapport aux autres instruments, mais leur diamètre ne dépasse pas 180 mm.

La formule de Dawes ne tient pas compte du contraste ni de la forme des objets observés. Voilà pourquoi il est parfois possible d’apercevoir un détail de dimensions inférieures au pouvoir séparateur théorique, tel que des points brillants ou des rainures sombres très fines mais allongées.

  • Le grossissement. Il ne dépend pas seulement de l’objectif, mais aussi de l’oculaire.

Rappelons la formule classique pour calculer le grossissement :

où F est la longueur focale de l’objectif, et fia longueur focale de l’oculaire.

Si vous désirez observer le disque lunaire en entier pour repérer les régions à observer, vous pouvez utiliser un grossissement jusqu’à 80 fois environ. Un œil entraîné aperçoit déjà beaucoup de détails.

Ensuite, pour observer les plus petits détails théoriquement visibles dans l’instrument, il faut adopter le grossissement « résolvant », qui est égal au diamètre de l’instrument exprimé en millimètres.

Pour détailler les formations lunaires, vous devez choisir des grossissements équivalents au diamètre instrumental multiplié par un coefficient compris entre 1,5 et 2,5. Mais, attention ! Ces grossissements ne sont utilisables que lorsque la turbulence locale est inférieure au pouvoir séparateur de l’instrument, c’est-à-dire peu de nuits par an en France, pour un diamètre supérieur à 120 mm. En pratique, trois oculaires suffisent donc pour observer la Lune : l’un faible, pour voir le disque en entier ; le second moyen, pour observer les fins détails ; le troisième fort, pour grossir au maximum ces détails.

Inutile de disposer d’oculaires à très grand champ. Privilégiez les formules achromatiques classiques, à 4 lentilles, telles que les orthoscopiques ou les Plossl au coulant de 31,75 mm, qui présentent le meilleur compromis qualité / performances / prix pour l’observation de la Lune.

Pour diminuer le nombre d’oculaires, vous pourrez utiliser, sur des instruments à rapport F/D faible, une lentille de Barlow qui double le grossissement de chaque oculaire, mais en ajoutant forcément quelques petits défauts. Vous choisirez donc un modèle à 3 lentilles, apochromatique, au coulant de 31,75 mm.

  • Le poids. Enfin, le poids de votre instrument ne doit pas dépasser 40 kg pour qu’il puisse être transporté en entier par une seule personne.

Quel budget ?

Si votre budget est inférieur à 10 000 francs, une lunette achromatique ou un télescope Maksutov de 80 à 120 mm de diamètre sur monture motorisée sont plus intéressants pour débuter qu’un télescope de 115/900.

Pour progresser, et si vous possédez un budget de 15 à 25 000 francs, un télescope Schmidt- Cassegrain de 200 à 250 mm sur monture équatoriale à fourche vous permettra des observations détaillées, tout en restant transportable.

Si vous avez la chance de disposer d’un poste fixe, avec un budget de 50 000 francs au moins, une lunette apochromatique de 130 à 150 mm ou un Schmidt-Cassegrain de 250 à 300 mm de diamètre, ou encore un Newton à lame de fermeture de 250 à 300 mm de fabrication personnelle, vous permettront de réaliser de magnifiques observations visuelles ou photographiques… si votre site est favorable.

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