Collimation des instruments d'observation astronomique Exposé du 27 mai 2016 Collimation des instruments d'observation astronomique Luc Pistorius SAFGA

Chronologie de la présentation - Collimation et dé-collimation, c'est quoi ? - Conséquences d'une dé-collimation - Oculaire de collimation, Cheshire et Laser - Lunette - Newton - Schmidt-Cassegrain, Maksutov et Ritchey-Chrétien - Collimation finale sur étoile - Divers

Dé-collimation… optiques non alignées !

Conséquences d'une mauvaise collimation … images au milieu du champ de l'oculaire.

Outils de collimation… œilleton, Cheshire et laser Attention à la position de travers ! Le laser n'est précis que s'il est collimaté lui-même !

...étoile artificielle Lampe à 1 LED (capot enlevé) Distance étoile-télescope en fonction du diamètre de l'étoile (spot), ici 50µm (préférer le modèle 9µm)

Collimation d'une lunette (réfracteur) Réfracto-réflecteur de Schaer (Emile Schaer 1862-1931) Pas facile !

Réglage perpendicularité de l'objectif / axe optique Réglage parallélisme des deux lentilles par la méthode des anneaux de Newton : franges d'interférences sous lumière monochromatique, éventuellement pulsée, utilisation d'une petite ampoule néon (méthode utilisée sur l'objectif de la grande lunette) Méthode de Danjon et Couder (Lunettes et Télescopes p. 491), utilisée notamment lors de la collimation de la grande lunette de l'Observatoire de Strasbourg (nettoyage et nouvelles cales)

Collimation d'un réflecteur type Newton 1 Collimation d'un réflecteur type Newton 1. perpendicularité du porte-oculaire par rapport à l'axe du tube (équerre gabarit carton) : Pour les télescopes équipés d'un système de collimation du porte- oculaire.

2. modifier le système mécanique qui permet les réglages du miroir secondaire, si nécessaire : … par l'ajout d'une rondelle diamètre extérieur 30mm et intérieur 8mm, noircie sur le bord extérieur avec un feutre indélébile, et collée à la colle néoprène. Déplacer le ressort.

3. Vérification du repérage du centre du miroir primaire 3. Vérification du repérage du centre du miroir primaire. Il faut absolument vérifier que la pastille collée sur un miroir primaire parabolique marque bien le centre exact du miroir, ce qui n'est pas toujours le cas ! Sinon... - réaliser un premier disque en papier Canson du diamètre exact du miroir, avec un trou central plus grand que la pastille, pour pouvoir la décoller au cutter sans rayer le miroir. - réaliser un deuxième disque du même diamètre, avec un petit trou central pour marquer d'un point de feutre le centre et coller une pastille autour de ce point (pastille autocollante de protection de feuilles de classeur). Puis effacer le point central avec un peu d'alcool à brûler au bout d'un coton-tige. Ces opérations ci-dessus ne sont pas nécessaires sur les miroirs sphériques. - Notas : Les découpes à 120° sont faites pour ne pas être gêné par les cales. Lors des opérations de marquage, le disque de papier Canson doit parfaitement épouser le miroir. Pour cette opération, démonter et remonter le barillet en ayant pris soin de faire un marquage sur le barillet et le tube.

4. centrer le support du miroir secondaire (araignée) et vérifier le tilt du miroir secondaire. 5. centrer le miroir secondaire en face du tube porte-oculaire (attention aux fabrications douteuses de certaines firmes chinoises, hors Synta, où il faut repercer des trous de fixation). Opérations préliminaires pour faciliter les réglages (images parasites). Il est également conseillé, pour la suite des opérations, de recouvrir l'avant du tube d'un papier calque.

… Détails du centrage du miroir secondaire … Détails du centrage du miroir secondaire. Placer l'oculaire de collimation ou le Cheshire dans le porte-oculaire. Plusieurs cas peuvent se présenter : A. Descendre le secondaire vers le miroir primaire, en desserrant la vis centrale du porte-miroir. Attention à ne pas dévisser de trop pour ne pas faire tomber le secondaire sur le primaire, le tenir à la main, et desserrer progressivement la vis centrale en resserrant en même temps les 3 vis poussantes. B. Présence de « tilt ». Régler avec les 3 vis poussantes pour centrer le miroir. C. Le miroir secondaire n'est pas orienté vers le porte-oculaire. Desserrer légèrement les vis poussantes et tourner le miroir à la main, jusqu’à voir le miroir primaire dans le secondaire. D. Miroir secondaire positionné. Affiner sur les 3 vis jusqu'à centrer parfaitement le miroir primaire vu dans le secondaire.

7. Réglage du miroir primaire. - Débloquer les trois vis de blocage A 7. Réglage du miroir primaire. - Débloquer les trois vis de blocage A. - Agir sur deux vis B, et ne pas agir sur la troisième, pour amener l'image du centre du fond de l'oculaire de collimation ou du Cheshire au milieu de l'image de la pastille collée au centre du primaire. - Resserrer sans forcer les trois vis de blocage A, en vérifiant que la collimation ne bouge pas, sinon reprendre le réglage. Le télescope est à présent collimaté, finition sur une étoile...

Additifs à la collimation d'un télescope de type Newton : Pour contrer la dissymétrie visuelle due à l'offset du secondaire, placer un cache rond, centré sur l'entrée du tube (utile lors de la collimation sur une étoile). Offset (mm) = Petit diamètre miroir / 4 x FD Vers le primaire et vers le côté opposé au PO

Récapitulatif réglages Newton… Nota : le laser de collimation ne permet de réaliser que les étapes 2 et 3. Il est donc impropre à une collimation complète d'un Newton, et source d'erreurs si l'étape 1 a été mal réalisée.

Collimation des Schmidt-Cassegrain, Maksutov et autres Ritchey-Chrétien… Plus le rapport F/D est petit, plus la collimation doit être précise.

Collimation finale sur étoile… (l' étoile polaire de préférence Collimation finale sur étoile… (l' étoile polaire de préférence !) - Faire la collimation sur la partie la plus nette d'une étoile défocalisée. - L'utilisation d'un filtre rouge est recommandée, afin de pouvoir contrer un peu l'effet perturbateur de la turbulence. - Attention aux flexions, refaire la collimation quand on change de position du tube (valable pour les Newton ainsi que pour les SCT, les Maksutov (sauf Rumak) et lunettes ne sont en principe pas concernés). Ci-contre, la bonne méthode pour fignoler la collimation sur une étoile. Avec un faible grossissement et une défocalisation importante, déplacer l'orientation du télescope jusqu'à avoir des cercles concentriques, puis ramener l'étoile qu centre en jouant sur 2 vis de réglage du miroir primaire. Pour finir, ne pas oublier de faire la collimation du viseur polaire par rapport à l'axe d'ascension droite (voir mon précédent exposé et PPS sur la mise en station).

… Derniers conseils, et pas des moindres : Vérifier la perpendicularité des capteurs par rapport à l'axe optique, notamment en imagerie en bande étroite (imagerie solaire en H-alpha), pour supprimer les franges d'interférence. Bague de collimation de caméra. Faire la collimation de façon aussi précise que possible, la qualité de vos images en dépend, aussi bien pour le visuel que pour l'imagerie à haute résolution. Ne pas hésiter à vérifier et à fignoler avant chaque séance d'observation, surtout les Newton et les SCT.

Divers Les aberrations ci-dessus et à gauche ne sont pas dues à une mauvaise collimation. A droite, oui ou non...

Questions ? Merci