Tutoriel astronomie : les notions minimum pour se lancer dans l'astronomie avec un instrument

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Objectif : aquérir les notions minimum pour se lancer dans l'astronomie avec un instrument

Préambule

Il s'agit ici d'un résumé, d'une synthèse résultant de ma compréhension de l'instrumentation en astronomie.
En cela il est probable que certaines affirmations soient des racourcis, des généralisations et que dans les détails celles-ci puissent être discutées.

A mon sens ce tutoriel n'est pas suffisant pour se lancer seul dans un achat, mais j'espère qu'il vous donnera un vocabulaire minimum pour discuter avec un astronome amateur déjà équipé et/ou avec un vendeur d'instruments astronomiques.

Se rapprocher d'un club d'astronomes amateurs de sa région et/ou des forums internet d'astronomes amateurs pourra être d'une bonne aide avant un achat.

Que souhaitez-vous faire ?

Avant de choisir son matériel astronomique, il est important de savoir ce que vous souhaitez en faire.

Les usages les plus courants sont :

  • L'observation
    • du ciel profond
    • lunaire et planétaire
  • La photographie
    • Photographie en grand champ
    • Photographie du ciel profond (Amas, nébuleuses, galaxies)
    • L'imagerie lunaire et planétaire

L'observation

Tous les types d'instruments conviennent à l'observation du ciel ; pour éviter les déceptions il y a cependant quelques critères à prendre en compte.

  • La focale (de 300mm à 2600mm dans le domaine amateur)
    Correspond à la longueur du tube ou plus précisément à la distance parcourue par la lumière entre le miroir/la lentille et l'oculaire.
    Avec le même oculaire, plus la focale est grande plus on grossi les objets.
  • Le rapport FD ou l'ouverture
    C'est le rapport entre la focale et le diamètre du tube ; par exemple focale de 1000mm et diamètre de 200mm = rapport FD 5 ; en photographie classique ce rapport est appellée par abus "ouverture".
    Dans le domaine amateur, on trouve des rapports FD entre 4 et 12
    En astrophotographie ce rapport jouera sur les temps de poses ; un petit rapport FD soit une grande ouverture permettra au capteur de recevoir plus de lumière en moins de temps.
  • L'oculaire
    La focale de l'oculaire : plus elle est courte, plus on grossi l'objet ; plus elle est grande plus les objets sembleront lumineux.
    La qualité d'un oculaire est importante pour se faire plaisir en visuel ; selon le prix mis dans l'instrument préférez l'achat d'un bon oculaire à l'achat de plusieurs oculaires de moindre qualité.
    Le champs apparent de l'oculaire c'est à dire l'angle de vision à son importance pour le confort en observation ; un oculaire avec une lentille bien large est beaucoup plus agréable à utiliser qu'un trou d'épingle.
  • La résolution ou le pouvoir de séparation
    C'est la distance minimale qu'il doit exister entre deux points contigus pour qu'ils soient correctement dicernés.
    Dépendra directement de la qualité des miroirs et lentilles.
    Plus il est petit plus les objets seront nets.
  • Le grossissement
    C'est le rapport entre la focale et l'oculaire ; par exemple une focale de 600mm et un oculaire de 20mm = un grossissement de 30
    Attention : les marchands mettent souvent en avant ce critère qui est de loin le moins important.
  • La solidité du matériel en général et rigidité de la structure
    Eviter à tout prix les télescopes enfants ou jouets dont un élément risque de casser à la première utilisation et qui n'apporteront majoritairement que la frustration.
    Sur un téléscope, un structure bien rigide vous évitera de devoir règler (collimater) en permanace vos miroirs.

Les montures

La monture est l'équipement qui supporte l'instrument.

Elle peut être motorisée pour deux raisons :

  • Compenser la rotation de la terre
  • Pointer automatiquement un objet (Raquette Goto)

Nous distinguerons plusieurs grandes familles de supports et montures :

Type Remaque(s) Convient à l'observation Convient à la photo grand champs
(Juste l'appareil photo sans lunette ou téléscope)
Convient à la photo ciel profond Convient à l'imagerie planétaire
Pied photo Conseil : y mettre le prix nécessaire pour qu'il soit bien stable et permette des photos même avec un léger vent. Oui pour les jumelles Oui pour des poses courtes à faible focale Non Non
Monture azimutale Souvent des montures à fourche Oui Non
(Rotation de champ(*))
Non
(Rotation de champ(*))
Oui si motorisé
Monture équatoriale sans moteur A noter, certaines sont motorisables à postériori Oui Non Non Non
Monture équatoriale motorisée La caratéristique principale d'une monture équatoriale est que l'axe du moteur doit être aligné avec le nord céleste proche de l'étoile polaire. (Cela se nomme la mise en station)
Oui Oui Oui (**) Oui (**)
Monture équatoriale portative pour appareil photo.
Toujours motorisée
Par exemple :
AstroTrac
IOptron/Skytracker
Non Oui Non Non

(*) Les montures azimutales motorisées peuvent suivre une étoile, mais elles ne compensent pas le fait que les autres étoiles "vont tourner autour" de celle-ci à cause de la rotation terrestre.
(**) Pour faire de la photo la stabilité de la monture en fonction du poids qu'elle supportera et la constance du moteur sont très importants.

Les instruments

Les grands types d'instrument, leurs + et leurs -

Type Les plus Les moins
Appareil photo numérique seul Pour faire du grand champ entre 8 et 300mm selon ses objectifs photos. Chromatisme(*) lorsque pas assez diaphragmé.
Les jumelles

Confort de l'observation.
Le plaisir de chercher et trouver les objets à observer.

Pas pour la photo.
Les lunettes achromatiques Le prix Chromatisme(*) marqué sur de faible focale ; de ce fait ne conviennent pas bien à l'astrophotographie.
Les lunettes apochromatiques Très faible chromatisme.
Très peu sensible au variation de température. 
Ne se dérèglent pas pendant les transport
Le prix est exponentiel au diamètre de la lentille.
Les téléscopes à simple miroir.

Aucun chromatisme
Prix, quelque soit le diamètre ; on peut avoir un très gros télescope à faible cout.
Comme le diamètre ne limite pas le prix, on peut avoir de très grande ouverture.

Sensible à la température(**) : refaire sa mise au point en fonction de la température de l'instrument
Sensible au transport : besoin de réaligner régulièrement le miroir (Collimation).

Les téléscopes à double miroirs.
(Catadioptriques)

Très faible encombrement ; la focale est du double au triple de la taille réelle du tube.
Ce sont les instruments amateurs à la plus grande focale ; prisés pour le planétaire, ils font aussi du ciel profond.

Légère perte de contraste due à l'occultation sur la lentille.
Le poids : bien que peu encombrant en longueur et nécessite une monture adaptée.
Il faut se fabriquer (ou acheter) un pare buée ; la lentille frontale y est particulièrement sensible.

(*) Le chromatisme est due aux lentilles qui font un effet de prisme sur la lumière : les étoiles en bordure seront irrisées avec du rouge d'un coté et du bleu de l'autre.
(**) Certains matériaux y seront plus sensibles que d'autres ; un tube en carbonne sera quasiment insensible au changement de température.

 

Webcam, caméra CCD, appareils photos numérique reflex

Les plus et les moins

Les plus Les moins
Webcam Le faible prix. Concrètement limité au planétaire et au lunaire.
Nécessite un ordinateur.
Camera CCD Le nec le plus ultra de l'astrophotographie.
La plupard sont refroidies ce qui permet de fortement réduire le bruit thermique sur les clichés
Le prix.
Nécessite un ordinateur.
A noter : il y a beaucoup de sortes de CDD ; certaines pour le planétaire, d'autres pour le ciel profond, certaines en couleurs, d'autres en noir et blanc avec une roue à filtre en option. Je conseille à toute personne voulant acquérir une CCD de se faire aider dans son choix.
APN reflex Polyvalent.
Itinérance ; pas besoin d'ordinateur pour le piloter.

Doit être défiltré si l'on souhaite mieux capter l'infrarouge.
Bruit thermique sur les clichés ; ce qui nécessite plus de traitement informatique pour tenter, tant que faire ce peut, de le gommer.

 




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