Newton et dobson
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- Mis à jour : jeudi 6 janvier 2022 14:46
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Taillage du miroir primaireLa réalisation du miroir primaire est une entreprise de longue haleine. Elle s’appuie sur une méthodologie en plusieurs étapes qui doivent être menées avec soin. Patience et détermination sont souvent nécessaires pour atteindre les caractéristiques optiques voulues. En contrepartie de ces efforts, les performances obtenues sont généralement bien supérieures à celles que l’on mesure sur des instruments similaires du commerce. Les équipements de l’Atelier D’optique et l’expérience accumulée par ses membres permettent de mener l’ensemble de ces travaux de taillage dans les meilleures conditions de réussite. | ||
Se lancer dans la conception et la fabrication d’un télescope simple et performant, c’est possible grâce à la Commission des Instruments de la SAF et l’Atelier d’Optique de la Sorbonne. En voici une illustration avec ce télescope réalisé en 2020. C’est un Newton, un concept optique simple et populaire qui repose sur un miroir primaire concave et un miroir secondaire à 45° pour une observation radiale par rapport à l’axe optique de l’instrument.
Ebauchage
A l’aide d’abrasifs grossiers, le but est de creuser le disque de verre afin d’obtenir le rayon de courbure correspondant à la distance focale choisie
Doucissage
Réalisé de la même manière que l’ébauchage mais avec des abrasifs de plus en plus fins pour diminuer le dépoli de la surface et ajuster le rayon de courbure
Polissage
A l’aide d’un polissoir recouvert de carrés de poix et des abrasifs très doux, l’objectif est d’atteindre la parabolisation et la brillance de la surface du miroir avec une précision de quelques dizaines de nanomètres.
Contrôle de la parabolisation
De nombreux paramètres, en particulier l’état de dilatation thermique du miroir, perturbent le processus de parabolisation. Chaque action de polissage est donc délicate à mener et doit faire l’objet d’un ou plusieurs contrôles systématiques. Ce contrôle se fait en utilisant un appareil de Foucault et la méthode de l’écran de Couder. C’est un contrôle simple et sensible pour déceler et mesurer tous les défauts de surface. L’Atelier dispose d’un appareil de Foucault capable de contrôler des miroirs jusqu’à une longueur focale de 200 cm
Pour ce télescope :
- Le miroir a un diamètre de 300 mm, une épaisseur de 30 mm et un rapport f/D à 5,5
- La précision géométrique obtenue après une centaine d’heures de travail : Lambda sur l’onde = 13
Aluminisation
C’est l’étape ultime de réalisation du miroir. L’Atelier d’Optique de la Sorbonne dispose d’une installation capable d’effectuer des dépôts d’aluminium en phase vapeur sur des miroirs jusqu’à 250 mm de diamètre. Une deuxième installation, en cours de remise en état, permettra d’atteindre 400 mm.
Réalisation de la structure
Le choix de la structure s’est porté sur un « Dobson » autrement dit une conception relativement simple et peu coûteuse, maniable, sans motorisation, basé sur une monture mobile selon un axe horizontal et un axe vertical.
Le barillet
Le barillet est le support du miroir primaire. Il est réalisé en profilés d’aluminium collés et rivetés.
Ce qui permet d’obtenir une structure rigide et légère. Pour ne pas subir de déformation, le miroir repose sans contrainte sur 18 points de pivot flottants et disposés selon 3 bras à 120°. Deux bras sont réglables en hauteur pour effectuer la collimation de l’instrument. En position inclinée, le miroir est maintenu en place par un câble placé sur la demi-circonférence
Les tourillons
Les tourillons permettent le basculement de l’instrument sur l’axe horizontal. Ils sont en contreplaqué et obtenus par découpe avec une fraiseuse 3D fabriquée à l’Atelier d’Optique de la Sorbonne. Une bande de frottement en téflon sur la tranche permet des mouvements de pointage souples et précis.
Le corps
Le corps de l’instrument est une structure ouverte obtenue par un maillage triangulaire de 6 tubes d’aluminium. Cette conception minimise le poids total de l’instrument et améliore sa transportabilité En observation, l’habillage des tubes par un tissu opaque protège des lumières parasites.
L’araignée
La partie supérieure ou araignée est, elle aussi, réalisée en profilés d’aluminium. Sont achetés : le miroir secondaire, le porte oculaire et les oculaires, un collimateur laser et un chercheur.
La table
En contreplaqué, la souplesse de rotation autour de l’axe vertical est obtenue par le frottement limité de quelques patins en téflon sur un disque en vinyle.
Option
En option, une table équatoriale de conception simple avec un moto-réducteur bon marché est suffisamment précise pour une observation confortable de plusieurs minutes.
