Construction du télescope azimutal de 60cm

Published on Tuesday 20 May 2008

J'avais commandé ce miroir aux Etats Unis en Septembre 2000, il devait être livré 3 mois plus tard. Donc, deux ans et demie plus tard, lorsqu'il a été enfin livré, il était assez loin d'avoir la qualité optique requise. On en restera là pour l'euphémisme du jour. Pratique hélas courante de gugusses qui n'ont aucun sens de l'optique, et produit infortuné des quelques livres publiés dans les années 50 qui ne précisent pas assez fort que paraboliser un miroir à F/3 n'a rien à voir avec polir un miroir à F/6. L'idée de base étant bien sûr qu'à l"époque personne ne s'aventurait dans ces rapports d'ouverture entre autres parce que les méthodes de mesure n'existaient simplement pas. Ceux qui vous promettent des miroirs à F/3 mesurés au Foucault ne sont que des loufiats qui n'ont rien compris à l'optique, et n'ont pas assez de sens de la mesure physique pour comprendre qu'ils se mentent à eux même, et sauf par chance, s'ils arrivent à la bonne surface, sans bord rabattu, sans astigmatisme, escroquent leurs clients. Maintenant, je note avec ironie le fait que le site web du même fabricant dit clairement qu'on ne peut pas mesurer une parabole à F/3 au Foucault, qu'il faut un interféromètre, etc.. Dommage qu'ils n'en n'avaient pas à disposition à l'époque. 2.3 lambdas c'est beaucoup quand même :) Il a été repoli chez AMOS en Belgique sur leur machine à polir ionique, avec une précision RMS de 15 nanomètres. Tout ceci s'est produit lorsque nous débutions notre entreprise, et nous n'avions pas spécialement les sommes requises pour terminer la monture équatoriale, qui est toujours la destination finale de ce miroir. De toute façon le miroir était inutilisable, et donc le projet s'est arrêté pendant quelques années. Donc depuis quelques temps je me disais que je devrais monter ce miroir dans un télescope azimutal de façon à commencer à observer avec.

Pour la construction de ce télescope, j'ai été aidé par Raul Ramirez qui est un de nos employés (maintenance des lodges). Dans pas mal de cas, la taille des pièces interdit pratiquement de travailler tout seul.

J'ai donc commencé à accumuler le matériel nécessaire, à savoir du bois (j'ai choisi des plaques de MDF de 15mm, mélaminé blanc, des tasseaux de 40mm), des profilés carrés d'aluminium de 40mm de côté, un porte oculaire JMI (Event Horizon), un chercheur de 50mm, une plaque de zincalu de 0.2mm d'épaisseur, de la visserie, du profilé en acier de 25mm de côté, du rond aluminium de 20mm de diamètre et quelques pièces que j'ai fait mouler grâce à Roberto Castillo, à savoir un support de miroir secondaire, des triangles de support, et deux anneaux en aluminium de 80cm de diamètre intérieur et de 90cm extérieur. 6 petits roulements à billes oscillants pour la réalisation du barillet du miroir primaire 3 roulements à bille pour le chemin de roulement, un gros palier pour l'axe d'azimut et deux paliers pour l'axe de hauteur. J'avais fait réalisé il y a quelques temps par Roberto Castillo les axes de hauteur et d'azimut, j'ai acheté des profilés de 125x50 pour faire la fourche et la base du télescope.

Au niveau des outils, l'outillage classique, avec une disqueuse, une perceuse colonne et un poste à souder. J'ai tourné chez des amis des têtes de vis en bronze qui supportent les roulements à billes qui tiennent les triangles qui supportent le miroir... :) J'ai fait vaguement rectifier les anneaux de tête (disons pour les nettoyer), ainsi que coupé à la bonne dimension 8 bouts de rond alu de 20mm de diamètre. Le tout dans un atelier de Calama qui possède à peu près tout l'équipement nécessaire, jusqu'à un tour qui passe des pièces de 1m de diamètre.

Le miroir est arrivé de Santiago en même temps que les pièces en aluminium.

Le télescope est construit sur le modèle de mon 45cm. Ce n'est pas un télescope transportable, ce n'est pas le but. Il ne rentre pas dans le coffre d'une voiture, et je m'en fous. J'ai un beau ciel dans mon jardin, et le télescope sera fixe.

Il ne restait donc plus qu'à appuyer sur... le champignon... On le voit d'ailleurs sur cette photo au dessus du volcan Laskar. Le télescope a été terminé en 12 jours de travail.

Nous avons commencé par monter l'anneau de tête en perçant les anneaux et les reliants par 8 ronds alu. Nous avons installé les bras de l'araignée. Nous avons ensuite coupé avec le bon angle les tubes en aluminum pour réaliser le montage Serrurier (ou pseudo Serrurier, ou Urier (une bonne moitié de Serrurier). Puis commencé à monter la caisse du télescope (4 plaques précoupées avec un tasseau de 40mm de côté dans les angles) et monter le serrurier avec des serre joints.

Nous avons installé un tube de zincalu (riveté dans l'intérieur des anneaux de tête), puis monté le porte oculaire. L'intérêt des télescopes lorsqu'ils dépassent les 50cm est que l'on peut travailler dans le tube. Ce tube aurait pu être remplacé par une plaque à l'opposé du porte oculaire. Comme ce télescope sera aussi utilisé à la pleine lune, ce système ne suffit pas et je préfère un tube assez long qui donne encore un bon contraste à la pleine lune.

Le tube en zincalu a été découpé pour permettre le passage des 4 tubes de Serrurier. Nous avons ensuite travaillé sur le barillet, réalisé en tubes carrés de 25x25mm soudés. Il a fallu aussi travailler un peu sur les triangles de support (les percer à 20mm puis 22mm pour monter les roulements à billes), installer les balances supportant chacun 2 triangles, puis les barres de support latéral du miroir.. Nous avons aussi monté à l'intérieur du tube 3 tubes de 10cm de long qui servent de supports au barillet du miroir primaire (vis tirantes poussantes). Le barillet représente un jour et demie de travail à lui seul.

Les journées commençaient à 9 10 h du matin, et terminaient au coucher de soleil.

Ce qui est tout de même assez bien. Tant qu'à faire, travailler dans de bonnes conditions, avec de belles choses à voir, sachant que chaque jour me rapprochait des premières observations.

De jour en jour le télescope commençait à prendre forme. La terasse ou était assemblé l'ensemble était tout de même un capharnaum sans nom. Vers la moitié de la construction j'ai pu monter les miroirs dans le tube, le serrurier étant toujours fixé à la caisse par des serre joints, histoire de vérifier que la valeur calculée de la longueur du tube était bien la bonne. J'ai malgré tout raccourci le tube de 3cm, puis percé et fixé les vis.

J'ai renforcé la boite du télescope avec une plaque dans laquelle j'ai découpé un trou circulaire de 700mm. En fait le télescope est un peu plus gros que nécessaire, et il devrait permettre de le transformer en un télescope de 700mm en modifiant un peu le barillet et en avançant la position des tubes alu.

Les derniers travaux ont consisté à suspendre le tube complétement assemblé (avec les optiques installées) sur une poutre de façon à pouvoir mesurer la position du centrre de gravité. La verticale donnant l'endroit d'intersection avec l'axe médian du télescope. Le tube en zincalu fait monter le centre de gravité assez substantiellement, mais je pense que c'est très utile pour les observations avec la lune.

Nous avons donc monté les axes de hauteur à cet endroit, puis pu calculer la hauteur des bras de la fourche. Auparavant, Raul avait soudé deux profilés U de 150mm de 5mm d'épais pour faire la base de la fourche. J'avais auparavant découpé ces deux bouts de feraille et fait à la perceuse, petits trous par petits trous le trou de passage de l'axe de hauteur, puis terminé à la lime pour le rendre à peu près circulaire. Raul a taillé aussi des cornières qui supportent 3 roulements à billes à 120° qui supportent tout le télescope (le palier principal guide l'axe en rotation mais le poids du télescope est sur les trois roulements. Nous avons aussi installé un frein temporaire. A terme les télescopes seront motorisés, mais pour l'instant, ils se pointent manuellement comme un dobson.

La fourche a été faite en fer U de 125x50x4mm d'épais. Peinte en minium gris puis en peinture bleue.

Détail de l'araignée :

Détail du barillet : 18 points, modèle Kriege, les triangles tournent sur des roulements à bille oscillants.

Détail de la base du télescope : un T en profilé de 150x50x6mm, un palier oscillant au centre, et trois roulements à 120°.

Les premières observations :

Le dernier jour ne restaient que quelques modifications, changer les vis tirantes du barillet par des 10mm de diamètre, faire le frein en hauteur. On a monté le télescope sur le champ d'observations, en faisant un peu de place, et en attendant que l'on fasse une dalle spécifique pour ce télescope. L'alignement a été fait au laser, en centrant tout d'abord le secondaire, puis le primaire, puis en regardant une étoile avec un fort grossissement. Le barillet marche bien, les images intra et extrafocales sont bien symétriques, mais bon, je m'y attendais un peu. MERCI GUILLAUME.

J'ai attendu qu'il fasse un peu plus noir, puis pointé Saturne. J'ai utilisé un Nagler de 20mm derrière une Paracorr. Début de nuit, images pas transcendantes. Puis M42, puis Oméga du Centaure, puis la Tarentule avant qu'elle ne descende. Il y a de la réponse... Nous avons utilisé le télescope pour les tours, puis après les tours et après avoir mangé je suis ressorti pour observer un peu. Je n'ai regardé que des objets brillants, mais c'était bien beau. Petit tour dans le Lion et la Vierge, plusieurs galaxies, l'amas Coma, pleins de petites galaxies anonymes, bien marrant. La voie lactée ensuite, M8, M17, M16, quelques amas d'étoiles dont M22, superbe, NGC3132, alias la "Eight Burst Nebula", l'annulaire du sud, Oméga du Centaure à nouveau, M13, juste pour me rappeler la tristesse du ciel du nord, bien beau quand même, Eta de la Carène et les alentours (elle est grande la bougre) puis M83. J'attends avec impatience mon Ethos13mm, parce que c'est l'oculaire idéal pour ce télescope, dans le même colis il y a un petit chercheur de 50mm. C'était une première prise de contact. Je suis rentré bien tranquille et content. D'une part parce que je m'étais bien rincé l'oeil, et d'autre part parce que j'avais l'impression d'avoir passé une étape. Il reste encore des choses à améliorer, notamment la position des patins radiaux du barillet, et un bougé un peu sensible en azimut, que je dois améliorer en renforçant la fourche. La vision dans le télescope est clairement un cran au dessus du 45cm, mais il manque encore pour avoir les images délirantes qu'on peut avoir dans un télescope de 1.5m. La couleur des étoiles est bien visible (dans la boite à bijoux notamment, les couleurs sont franches), les détails dans les nébuleuses sont impressionants, dans M42, qui reste la reine des nébuleuses on sent le volume, l'homoncule dans Eta de la Carène est vu franchement rouge, M17 était bien impressionnante avec toutes les extensions qu'on ne voit normalement qu'en photo. La trifide aussi. Les spires de M83 sont visibles sans problèmes. Oméga du Centaure est un peu mieux que dans le 45cm, mais j'attends le second Ethos avec une Denkmeier d'ici quelques mois. Bon en fait je charrie, il est dément. Avec ce télescope je peux clairement montrer des galaxies bien lointaines, mais bon je me dis quand même que 1m, 1.5 ou 2m ça serait mieux. On va donc travailler dans cette direction, avec tout d'abord le remplacement du miroir de ce télescope par un 70cm à F/4, puis un autre télescope, de 84cm, puis ensuite il nous viendra bien une idée (message subliminal pour ceux qui ont lu 2001 Odyssée de l'espace).

En tout cas une étape importante de franchie. Elle nous place en tête des observatoires publics chiliens et en fait certainement d'Amérique du Sud. La qualité des images n'a rien à voir avec ce qu'on peut s'attendre à voir dans les autres observatoires publics chiliens. D'ici quelques années la différence sera encore plus grande. Dans le mois qui suit, un second 45cm F/4.1 sera terminé (il est déjà bien avancé). Dans le même mois nous aurons notre premier télescope en ligne disponible pour des projets pédagogiques en Europe.

Dernières nouvelles : Ethos reçu, chercheur aussi, installé. Si le ciel est très bien ce soir je vais réobserver à nouveau.... tain la vie est dure....

Re dernières nouvelles. J'imaginais un grand champ, et c'est un grand champ. Dedieu, qu'il dépote cet oculaire. Je rectifie ce que je disais, Oméga du Centaure est dément dans le télescope avec l'Ethos de 13mm. C'est vraiment autre chose. On a décide de refaire la fourche dans du profilé rectangulaire plus solide (il y a de la flexion). Une journée de travail en plus... :) Je viens de passer un peu de temps dehors. Et à nouveau beaucoup de belles choses. Certaines ne semblent qu'un peu mieux que dans le 45cm (Sombrero ou NGC4565), d'autres sont bien plus belles (M51, M17). Je me suis balladé dans Eta Carène avec le filtre OIII en voyant tout un tas de petites nébuleuses obscures que l'on voit bien sur les images du Space Telescope. C'était assez marrant.

Ce télescope a été terminé il y a maintenant deux mois. J'ai eu de nombreuses séances d'observations avec. Un des observations les plus impressionantes a été Jupiter, au zenith avec un oculaire de 4mm. Il y avait encore un peu de turbulence, mais l'image était super constrastée, colorée, et par moments avec des détails galileoesques. Images fantastiques. Ces temps çi nous sommes en train de faire une terasse compléte d'observation, le télescope sera installé sur sa base assez rapidement maintenant.

Ceci a été écrit en Juin 2008

Depuis nous avons complétement refait la terasse d'observation, la base du télescope est vissée sur le béton, et la stabilité a encore été améliorée. Dans l'ensemble je suis très satisfait du télescope, Il est clair que ce n'est pas le télescope qui remplace tous les autres, pour pas mal d'objet il donne trop de grossissement, donc il est bien de l'utiliser avec des télescopes plus petits qui vont donner plus de champ. On n'arrive pas à avoir toutes les galaxies de l'amas de Fornax dans le champ, mais NGC1365 apparait évidente comme belle spirale barrée, comme dans les photos. Sur les amas d'étoiles il donne des couleurs franches, que l'on n'arrive qu'à entrepercevoir avec un télescope plus petit. On peut montrer des galaxies même avec la pleine lune (bien que les images ne soient que des vagues trucs nébuleux dans ce cas).

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