FABRIQUEZ UN CORONOGRAPHE
et voyez les flammes du Soleil
Mon étoile préférée est le Soleil, il réchauffe nos corps et nos cœurs et resplendit dans le firmament. Mais, ce dieu du ciel est si lumineux que nos pauvres yeux de mortels ne peuvent supporter de le contempler directement.
Les observateurs définissent son éclat en indiquant que sa magnitude visuelle est égale à –27. Il se présente comme une sphère de gaz incandescent dont la surface a une température de 5800°K. Dans le rayonnement visible, ce globe est bien délimité par un domaine très fin que l'on appelle la photosphère. Pourtant, une infime partie de la matière solaire est dispersée dans l'espace environnant, elle constitue la couronne solaire.
Le graphique de la figure 1 est souvent utilisé pour montrer l'évolution de la luminosité dans le voisinage immédiat du soleil.
C'est la zone de transition entre la photosphère et la couronne, on l'appelle aussi la prairie de feu. C'est là que se forment les protubérances, ce sont des sortes de flammes gigantesques qui émanent du Soleil. Elle a une épaisseur d'environ 5000Km. Elle est donc mince en comparaison de ses 796000Km de rayon.
Comme le reste du Soleil, elle est essentiellement composée d'hydrogène et d'hélium. C'est en étudiant son spectre que l'on a découvert l'hélium.
Le gaz qui compose la chromosphère est dans un état excité. En conséquence, son spectre se compose d'une multitude de raies brillantes dont les longueurs d'onde correspondent aux raies sombres du spectre du Soleil. Les protubérances rayonnent surtout dans la raie Hα de l'hydrogène à 656,3nm de longueur d'onde (α est la lettre grecque alpha).
Elle est constituée d'un nuage d'électrons libres qui diffuse la lumière solaire. On l'appelle couronne K, de l'allemand "kontinuum", car son spectre est continu.
Elle est appelée couronne F pour FRAUNHOFER, car elle émet un spectre de raies superposé à un spectre continu. Elle est constituée d'atomes très excités et de poussières (dimensions de l'ordre du micromètre). Elle se prolonge très loin du Soleil pour former la lumière zodiacale.
Les observations visuelles du Soleil sont très enthousiasmantes car elles sont spectaculaires et variées. En effet, cet astre est changeant, il a chaque jour une nouvelle apparence.
C'est ce qu'on appelle souvent "la surface du Soleil". Pour l'observer visuellement il faut atténuer 100.000 à 1.000.000 de fois l'éclat du soleil. C'est pour cela que nous utilisons à l'Association Marseillaise d'AStronomie des filtres réalisés avec du Mylar Aluminé que nous disposons devant l'ouverture de nos télescopes. Nous pouvons y voir de nombreux phénomènes tels que taches, granulation, facules, assombrissement du bord...
Son observation visuelle est possible avec un filtre monochromatique (moins de 0,1nm de bande passante). On peut aussi l'admirer avec un coronographe sur le bord du Soleil.
Elle est observable sans instrument lors des éclipses totales de Soleil ou la nuit par l'examen de la lumière zodiacale. La couronne intérieure peut être étudiée tous les jours de beau temps avec un coronographe.
L'étude de la couronne nous renseigne sur les champs magnétiques du Soleil, sur son activité et sur les interactions entre le Soleil, le milieu interplanétaire et le milieu intersidéral.
Le soleil est très lumineux, ceci rend son observation visuelle dangereuse car un tel excès de lumière serait fatal s'il pénétrait dans un œil humain sans être fortement atténué. En comparaison, comme l'indique la figure 1, la couronne solaire est beaucoup moins lumineuse.
Comment peut-on observer cette faible lueur aussi près d'un éclat insoutenable?
On pourrait imaginer "éclipser" le Soleil dans l'instrument d'observation. Il suffirait pour cela de cacher son image avec un objet opaque qui serait placé devant l'oculaire. Ainsi, l'œil de l'observateur pourrait analyser les faibles détails de la couronne sans être aveuglé. Dans la pratique, non seulement cette méthode serait extrêmement dangereuse mais elle ne dévoilerait pas le voisinage de notre étoile. Elle serait insuffisante car le spectacle serait gâché par la lumière diffusée par les brumes et poussières présentes dans notre atmosphère ainsi que par la lumière diffractée par objectif de l'instrument d'observation.
Vers 1930, Bernard Lyot, inventa une combinaison optique pour observer la proximité du Soleil en éliminant la lumière diffractée par l'objectif, c'est le coronographe. Ce système est complété par une autre trouvaille de Bernard Lyot : le filtre interférentiel Hα. C'est un filtre très sélectif accordé sur la longueur d'onde de la raie Hα de l'hydrogène à 656,3nm. Il atténue la luminosité du ciel et du Soleil sans affaiblir l'image des protubérances.
Le coronographe permet l'étude de la proche couronne solaire en dehors des éclipses. La figure 2 montre le schéma de principe, le filtre interférentiel est désigné par la lettre H.
L'image du Soleil est masquée par le cône C dont la base est placée sur le plan focal image de l'objectif O. Une première lentille L1 est située peu après, elle forme une image de l'objectif sur le diaphragme D. Il s'agit d'une pièce opaque dans laquelle on a percé un trou dont le diamètre est légèrement inférieur à la dimension de l'image de l'objectif. C'est donc sur cet élément de couleur noire que les rayons diffractés par le bord de l'objectif finissent leur parcours. Le reste du faisceau lumineux est filtré par H avant d'être récupéré par la lentille L2 qui l'utilise pour former l'image finale devant l'oculaire sur le plan P. Pour la photographie, c'est sur ce plan que la pellicule sera placée.
D est donc le diaphragme d'ouverture de cet instrument.
Les composants du coronographe
L'objectif : Le coronographe doit être installé sur une lunette astronomique car l'optique de celle-ci diffuse beaucoup moins de lumière qu'un télescope. Sans compter que le miroir secondaire d'un télescope est généralement maintenu par des "bras" qui provoquent une lumière diffractée qu'il serait compliqué de rejeter.
Ceux qui recherchent les performances maximales utilisent une lentille simple spécialement conçue, elle diffuse peu de lumière. Son aberration chromatique est sans importance car le filtre interférentiel limite le spectre à un domaine très étroit.
Le cône : L'occultation du Soleil est réalisée par une pièce conique réfléchissante. La lumière qui forme l'image du soleil est donc renvoyée sur les parois de l'instrument. Ainsi on évite qu'elle retourne vers l'objectif car celui-ci en réfléchirait une partie qui parasiterait la faible image de la couronne.
C'est au niveau de la base de ce cône que l'image du Soleil est formée. Or le diamètre apparent du Soleil varie tout au long de l'année. Il faut donc disposer de plusieurs cônes de diamètres différents afin de choisir celui qui est le mieux adapté pour les conditions du moment. Ainsi on s'assurera de bien masquer l'image solaire tout en préservant la visibilité de la proche couronne.
Les lentilles L1 et L2 : Elles sont des lentilles simples. D'autre part, L1 est utilisée pour maintenir le cône. Pour cela on perce habituellement dans cette lentille un trou sur lequel on fixe le support du cône.
Ceci indique que L1 doit être à faible distance du cône. Lors de la conception du coronographe il faut veiller à ce que les rayons utiles ne soient pas interceptés par le support du cône.
La lentille L2 récupère les rayons issus du diaphragme pour former l'image finale sur le plan P.
Les caractéristiques de ces lentilles et de l'objectif doivent être choisies pour limiter l'inclinaison des rayons incidents sur le filtre interférentiel. C'est pour cela que certains auteurs disposent 2 lentilles, une de chaque côté du filtre pour tenir le rôle que nous attribuons ici à la seule lentille L2. Cette idée est étonnante car les rayons ne sont pas plus parallèles à l'axe lorsqu'on emploie ces deux lentilles.
Je vous affirme donc qu'un montage à trois lentilles (en tout) n'est pas plus efficace qu'un montage à deux lentilles. Pour vérifier ma remarque vous n'avez qu'à tracer sur une feuille de papier une simple épure qui reproduit la marche des rayons. Vous pourrez ainsi vérifier que les rayons ne sont pas plus inclinés sur l'axe dans notre cas.
Le filtre interférentiel Hα : Il limite le spectre lumineux à un étroit domaine spectral autour du rayonnement Hα dont la longueur d'onde est 656,3 nm, ainsi il augmente le contraste avec lequel on voit les protubérances car celles-ci rayonnent principalement à cette longueur d'onde.
L'éclat du Soleil est donc affaibli par ce filtre. Ceci met en évidence le deuxième rôle de ce composant, il doit assurer la sécurité de l'observateur. En effet, le coronographe n'est pas toujours parfaitement dirigé vers le Soleil dont il montre alors la surface. A ce moment, l'œil de l'observateur reçoit la lumière solaire qui est uniquement affaiblie par le filtre interférentiel Hα.
Le filtre Hα que nous utilisons sur notre coronographe a une bande passante de 1 nanomètre. L'unité de longueur d'onde qui est actuellement normalisée est le nanomètre qui vaut un milliardième de mètre (10-9m). Il y a quelques dizaines d'années on utilisait surtout l'angström (1Å = 0,1nm). De nombreux documents emploient encore cette unité, il faut donc être vigilant pour éviter les confusions sur ce thème. Dans la suite nous emploierons exclusivement le nanomètre.
Voici un fournisseur de filtres Hα de 1nm de bande passante.
Quantum Design
Immeuble Les Conquérants
Bâtiment Mac Kinley
1 avenue de l’Atlantique
91940 Les Ulis
Tél : 01 69 19 49 49
Quantum Design propose des filtres Halpha de différentes bandes passantes et de différents diamètres.
J'ai testé sur notre coronographe un filtre interférentiel Hα de 10nm de bande passante (acheté 720 Francs HT en 2000 chez MELLES GRIOT). Les protubérances sont moins bien visibles dans nos conditions d'observation à Marseille. Chez nous le ciel est toujours un peu voilé par une légère brume. Si nous cachons le Soleil à notre œil avec le pouce en tendant le bras, la luminosité du ciel environnant est trop éblouissante pour notre regard. Il est possible qu'un ciel plus pur permette un meilleur spectacle. Malgré cela je ne recommande pas l'utilisation d'un tel filtre car il ne protège pas suffisamment l'œil de l'observateur quand il voit la surface du Soleil. A ce moment-là, l'éclat est insoutenable et c'est très dangereux.
On peut aussi trouver dans le commerce des filtres interférentiels Hα qui ont une bande passante plus étroite (0,1nm ou moins encore). Ces éléments sont destinés à examiner directement la surface du Soleil ou sa couronne. Ils sont onéreux et ne conviennent pas pour un coronographe. De plus, lorsqu'on utilise de tels filtres, il faut veiller à ce que les rayons qui les atteignent soient très peu inclinés sur l'axe, c'est à dire qu'il faut employer un rapport F/D égal ou supérieur à 30...
J'ai conçu et réalisé avec mes amis de l'Association Marseillaise d’Astronomie un coronographe pour notre lunette ZEISS TELEMENTOR de 60mm de diamètre. Cet instrument est particulièrement adapté à cet usage pour plusieurs raisons :
- - La monture est stable et d'excellente qualité mécanique.
- Cet instrument possède des cercles de coordonnées et un niveau à bulle qui permettent de le mettre rapidement en station même en plein jour.
- La mise au point se fait en déplaçant l'objectif. Ainsi le porte oculaire est très rigide et n'a pas de jeu. Ce dernier point est très important. En effet, un classique porte oculaire à crémaillère ne pourrait pas supporter seul le poids du coronographe sans fléchir excessivement.
- Il est équipé d'un viseur qui est très pratique pour pointer le Soleil. Notre modèle n'a donc pas de chercheur, ceci est une source de risques en moins. En effet, Il faut toujours se méfier des réactions du public éventuel lors d'une observation solaire : pendant que vous regardez dans l'oculaire du coronographe, un spectateur voudra regarder dans le chercheur et comme vous avez "oublié" de retirer le bouchon de protection… il va vouloir l'ôter sans vous informer!
Cet instrument doit être équipé d'un système d'entraînement horaire motorisé. Ce n'était pas le cas du notre. Nous l'avons donc pourvu d'un moteur synchrone et d'un variateur électronique qui nous permet d'ajuster sa vitesse.
Le coronographe lui-même est monté dans un assemblage de pièces usinées dans un alliage d'aluminium (A-G5). Les lentilles sont des loupes d'horloger (achetées chez un opticien) et le filtre interférentiel a une bande passante de 1 nanomètre.
Les loupes d'horloger sont généralement désignées par leur grossissement G. Celui-ci est le rapport entre la distance focale f de la lentille et la valeur conventionnelle de la distance minimale à laquelle peut accommoder un œil normal, c'est à dire 250mm.
En réalité, l'indication du fabricant est très approximative. Nous avons mesuré les caractéristiques de nos lentilles et du filtre interférentiel (f = distance focale, e = épaisseur, d = diamètre).
- Objectif de la lunette : Do = 63mm, Fo = 840mm
Lentille L1 : f1 = 43mm, e1 = 5mm, d1 = 25mm
Lentille L2 : f2 = 48mm, e2 = 4mm, d2 = 25mm
Filtre Hα : e = 9mm
La figure 3 représente la disposition des différents composants optiques. f est le foyer de l'objectif. Ce dernier n'est pas représenté mais se situe à gauche de l'illustration.
Considérons que O désigne le centre optique de l'objectif. Nous avons :
- O1f = 7,5mm => OO1 = Fo + fO1 = 847,5mm
Cette valeur de O1f est fixée par le concepteur. Il faut qu'elle soit suffisamment petite pour que les rayons lumineux venant de l'objectif ne rencontrent pas le support de la lentille (la vis de 3mm qui est fixée sur L1) et elle doit être suffisamment grande pour que les poussières éventuellement déposées sur L1 ne soient pas vues nettement (ce qui gâcherait la beauté de l'image).
La lentille L1 projette l'image de l'objectif sur le diaphragme D. Pour calculer la position de D, nous utilisons la formule de Descartes (voir la page sur le calcul des combinaisons optiques) :
ceci entraîne
et donc
- O1D = 45,3mm
Ceci signifie que nous devrons placer le diaphragme à 45,3mm de la lentille L1 car c'est sur lui que se forme l'image de l'objectif. Calculons le Diamètre Di de cette image :
Le diamètre du trou du diaphragme doit être inférieur à cette valeur afin qu'il intercepte la lumière issue du bord de l'objectif. Nous lui avons donné une valeur de 3mm.
Il nous faut maintenant calculer l'emplacement du foyer résultant f ". Pour cela nous devons d'abord déterminer la position de f ' qui est l'image virtuelle de f produite par L1. La même loi de Descartes nous indique :
le calcul nous donne
- O1f ' = -9,1mm
nous déduisons donc
- f ' f = 1,6mm
Nous voulons que cette image virtuelle située en f ' soit projetée en f " par L2 avec un rapport d'agrandissement égal à 1. Pour cela, la loi de Descartes nous indique que la lentille L2 doit être située à une distance de l'objet égale au double de sa distance focale soit 96mm. Il faut aussi tenir compte du filtre interférentiel. Pour cela, nous considérons qu'il est fait d'une lame de verre à faces parallèles. Il va reculer le foyer objet de la lentille L2 d'une valeur E :
Dans cette formule la lettre n correspond à l'indice de réfraction du verre constituant la lame. Comme nous ignorons de quel verre il s'agit, nous utilisons une valeur arrondie d'un indice de réfraction courant, c'est à dire 1,5. Cette approximation est suffisante pour définir correctement le coronographe.
Nous avons donc :
- f O2 = 2 f2 - f ' f + E
f O2 = 96 - 1,6 + 3 = 97,4mm
f f " = 97,4 + 96 = 193,4mm
L'image finale est donc située à 193,4mm de f. De plus elle est agrandie par L1 dans le rapport G :
Tous les composants optiques sont positionnés, voyons maintenant la fabrication de l'appareil.
La figure 4 montre une vue d'ensemble du coronographe que nous avons réalisé.
Il s'agit de plusieurs tubes vissés les uns sur les autres. Ils sont usinés dans un alliage d'aluminium (A-G5) puis anodisés. Cette dernière remarque est très importante car deux pièces en aluminium ne peuvent pas être vissées l'une sur l'autre sans précautions… elles se colleraient!
Cet ensemble se visse à la place de l'adaptateur porte oculaire de la lunette ZEISS TELEMENTOR.
Nous allons nous attarder sur les éléments principaux.
Les cônes : Nous avons réalisé cinq cônes en aluminium de diamètres légèrement différents. L'usinage de la partie conique comprend un ou plusieurs paliers, le nombre de ceux-ci correspond au numéro du cône. La figure 5 montre le cône numéro 2 vu en coupe.
La longueur de ces cônes n'est pas indiquée car elle importe peu. Il faut seulement faire attention à ce que le cône interrompe le faisceau lumineux uniquement par sa base.
Le tableau 1 indique le diamètre φ des différents cônes ainsi que les périodes auxquelles ils doivent être utilisés. Ces diamètres doivent être usinés avec la précision d'un centième de millimètre.
Après avoir choisi le cône, il convient de le visser sur son support sans le toucher avec les doigts. En effet, la moindre poussière ou impureté déposée accidentellement sur le bord de cet objet se voit très nettement sur l'image finale. Il faut donc employer quelques précautions. Pour visser le cône sur son support, nous utilisons un petit bout de tuyau en plastique très souple (diamètre intérieur = 4mm, diamètre extérieur = 8mm, longueur = 70mm) que nous nous sommes procurés dans le rayon "Aquarium" d'un supermarché. Ainsi, nous enfonçons le cône dans une extrémité du tuyau et nous manipulons le tuyau pour visser ou dévisser le cône. Grâce à cet accessoire, nous ne touchons jamais directement les cônes.
Les cônes qui ne sont pas utilisés sont rangés dans une boîte comportant des petits logements garnis de mousse. Ainsi, les cônes ne s'abîment pas pendant le transport.
La première lentille (L1) : Cette lentille est une loupe d'horloger, elle supporte le cône grâce à une vis qui lui est collée dessus avec de la colle époxy (figure 6). Il s'agit d'une vis à tête cylindrique du type C HC.
Pour ce collage, la lentille doit d'abord être bien nettoyée à l'alcool et la colle doit être appliquée en faible quantité afin qu'elle ne déborde pas sur le trajet des rayons. De plus, il convient de soigner le centrage afin que la vis soit bien dans l'axe de L1.
La lentille L1 est placée dans un logement qui lui est dédié sur la pièce A (figure 4). Elle y est maintenue par une rondelle découpée dans une feuille de bakélite pour circuit imprimé (c'est un matériau utilisé en électronique). Cette rondelle est pressée par le serrage du tube B, elle est relativement souple et appuie sur la lentille L1 sans contrainte excessive.
Le diaphragme : Celui-ci est réalisé au centre d'un disque en aluminium de 2mm d'épaisseur. Il est serré entre les pièces B et C.
Le filtre Hα : Notre filtre Hα est volumineux, ce n'est pas le cas habituel. Il est maintenu par un joint torique qui est emboîté dans la gorge en V réalisée dans la pièce D. Notez bien que le joint se trouve après le filtre, il est ainsi protégé contre toute exposition accidentelle au faisceau de lumière intense qui pourrait le détériorer.
Il s'agit d'un joint torique acheté "au mètre". Il faut couper la longueur nécessaire puis coller les deux extrémités avec la colle spécialement adaptée, on peut éventuellement utiliser une colle cyanoacrylate comme la SUPER GLUE.
Le filtre est orienté avec la face la plus réfléchissante dirigée vers l'objectif, c'est la face qui semble métallisée. Ainsi on évite l'échauffement de cet accessoire protecteur.
Seule une petite partie de ce filtre est utilisée. Si vous disposez d'un petit filtre (12mm de diamètre par exemple), vous pouvez le fixer directement sur le diaphragme.
La deuxième lentille (L2) : C'est encore une loupe d'horloger. Initialement, nous l'avions fixée de la même manière que la première lentille. Or, pour réaliser des photographies des protubérances solaires, nous devons démonter le tube F et le remplacer par un autre qui comporte une bague de fixation pour le boîtier photographique. Cette manœuvre était délicate car c'est la pièce F ou son remplaçant qui maintenait la lentille. C'est pour cela que nous avons rajouté trois vis qui serrent la rondelle en bakélite. Ainsi la lentille est toujours immobilisée pendant le démontage de F.
Le porte oculaire : A l'origine la lunette TELEMENTOR est équipée d'un adaptateur en matière plastique qui reçoit des oculaires de 24mm de diamètre. Il peut être monté sur la pièce F. Toutefois, afin de profiter de notre collection d'oculaires de 1"1/4 de diamètre (31,75mm), nous avons usiné la pièce G. Notez comme particularité la présence d'un joint torique qui retient l'oculaire par frottement tout en permettant le glissement nécessaire à la mise au point.
Nous avons aussi réalisé un renvoi coudé que nous pouvons monter à la place de ce dernier adaptateur. Il permet un bien meilleur confort d'observation.
Le grossissement employé avec ce montage est forcément limité car s'il est trop fort les protubérances sont en dehors du champ. Pour pouvoir centrer les protubérances sur lesquelles on pourra "grossir", il faut prévoir un dispositif qui excentre l'oculaire d'une valeur égale ou légèrement supérieure au rayon du Soleil.
La motorisation de la lunette TELEMENTOR : A l'origine, notre lunette n'avait pas d'entraînement motorisé. Or pour l'observation avec un coronographe, il faut que l'instrument suive correctement le Soleil. Pour cela, nous l'avons équipé avec un moteur synchrone.
Nous utilisons un petit moteur synchrone de marque CROUZET 220 Volts ~. Il est équipé d'un réducteur dont l'axe de sortie tourne à la vitesse de 1 tour en 5 minutes (ou si vous préférez il tourne à la vitesse de 1/5 de tour par minute) en sens de rotation inverse (il est noté INV.). Ce moteur est alimenté par le variateur dont je donne la description sur ce site.
Le moteur est fixé au bouton de réglage en ascension droite de la lunette. Cette fixation amovible est assurée par une pièce en alliage d'aluminium dont l'alésage conique s'accouple au bouton de la lunette comme l'indique la figure 7.
La forme conique du bouton et de la pièce usinée assure un blocage par adhésion qui ne détériore rien. Une simple pression sur la pièce en aluminium assure un blocage suffisant et pourtant cette pièce peut s'arracher facilement quand on veut enlever le moteur.
L'axe du moteur est bloqué par une vis en Nylon, cela permet un patinage de l'axe du moteur en cas de blocage du mouvement. Ceci arrive en fin de course du mécanisme de la lunette. Ce dispositif a donc une autonomie limitée à 20 minutes environ. Au bout de ce laps de temps il faut ôter le moteur et tourner le bouton de réglage en ascension droite pour le ramener au début de la course permise par le mécanisme.
Pour terminer cette description il faut ajouter que le moteur est fixé sur une extrémité d'un morceau de tringle en aluminium qui est "accroché" par son autre extrémité au bouton de blocage en ascension droite. Ainsi le moteur est maintenu en rotation tout en étant aisément démontable.
Il faut tout d'abord prendre soin d'équiper le coronographe avec le cône approprié (voir le tableau 1). Puis il convient de monter le coronographe à la place de l'adaptateur porte oculaire de la lunette. Ensuite, si l'instrument n'est pas utilisé à poste fixe, il faut le mettre en station (pour une description plus complète de ce sujet voir la page sur la mise en station)
La mise en station en plein jour : La lunette TELEMENTOR possède des accessoires qui facilitent la mise en station de jour.
Le socle de l'instrument doit d'abord être mis de niveau avec son niveau à bulle. L'inclinaison de l'axe horaire doit ensuite être réglée à la latitude du lieu en suivant les indications du rapporteur d'angle qui témoigne de sa valeur.
Puis nous orientons grossièrement l'axe horaire vers le Nord avec une boussole et nous ajustons l'axe de déclinaison sur la déclinaison d'un astre bien visible (Lune ou Soleil). Généralement nous utilisons la déclinaison du Soleil, elle nous est fournie par le tableau 2.
En faisant pivoter l'axe horaire nous devons pouvoir viser cet astre tout en conservant le réglage de déclinaison bloqué sur la valeur nécessaire. Si cela n'est pas le cas il nous faut modifier l'orientation de la monture vers l'Ouest ou vers l'Est. Ceci est très simple à faire car le support de la lunette TELEMENTOR est soutenu par un axe vertical autour duquel la monture peut pivoter. Pour terminer, il faut bloquer l'orientation de la monture.
Cette méthode est rapide et simple mais il y a deux orientations du support de l'instrument qui permettent de viser l'objet céleste avec le bon réglage de la déclinaison. Ces deux positionnements doivent être bien écartés afin de pouvoir lever le doute avec la boussole. Pour cela, il faut utiliser un astre éloigné du méridien.
La précision atteinte est suffisante. Habituellement nous pouvons observer les protubérances sans avoir à recentrer l'image pendant quatre à cinq minutes.
La mise au point : L'ajustement de la netteté de l'image observée dans le coronographe est plus complexe que pour une simple lunette. En effet, deux réglages doivent être assurés. Il faut mettre au point d'une part l'image des protubérances et, d'autre part, l'image du cache. Si cette dernière condition n'était pas remplie cela signifierait que la base du cône n'est pas exactement au foyer de l'objectif. Dans ces conditions, il ne pourrait pas masquer complètement la lumière du disque solaire.
Procédons avec méthode. Réglons tout d'abord la netteté avec laquelle nous voyons la base du cône. Pour cela, nous dirigeons la lunette équipée du coronographe vers le Soleil de façon à voir dans le champ de l'oculaire le disque sombre du cache se découper devant le disque solaire. A ce moment, nous faisons la mise au point sur le cache en nous concentrant sur la netteté du bord du disque noir sans nous préoccuper de la netteté du Soleil. Ce réglage s'effectue en faisant glisser l'oculaire dans le tube qui le porte (pièce G). Il peut être nécessaire d'ajouter un filtre gris neutre en sortie de l'oculaire pour que la luminosité de l'image ne soit pas excessive.
Ensuite, nous devons ajuster la netteté de l'image des protubérances. Pour cela, il faut d'abord aligner au mieux l'instrument sur le Soleil pour que le disque noir soit bien centré sur celui-ci. Puis le réglage est accompli en agissant sur le dispositif de mise au point de la lunette.
L'activité solaire : Certains spectacles visibles sur le Soleil tels que les taches ou les protubérances se manifestent plus ou moins selon les époques. On dit que le Soleil a une activité variable. Elle est même cyclique car on constate nettement une périodicité d'environ 11 ans dans l'intensité de ces phénomènes.
Aujourd'hui (été 2008) l'activité solaire est à son minimum, il y a donc peu de protubérances à observer. Nous attendons avec impatience la reprise de l'activité qui va augmenter dans les prochaines années.
Je voudrais mettre en garde les bricoleurs qui seraient impatients de tester leur coronographe avant qu'il soit terminé ou bien ceux qui voudraient tenter d'observer les protubérances solaires avec un simple filtre rouge. Il ne faut jamais improviser un montage pour l'observation du Soleil ! Son intense rayonnement est dangereux pour la vue, il ne pardonne pas aux imprudents.
La luminosité de l'image du soleil fournie par un instrument d'observation doit être affaiblie de façon fiable. N'observez donc jamais cet astre avec un dispositif sommaire.
Certains filtres rouges vendus pour la photographie du ciel profond portent le nom de filtre Hα, ce sont des filtres à large bande passante qui ne conviennent pas du tout pour un coronographe.
Quelques sites sur le Soleil :
SpaceWeatherLive : C'est un site de d'information sur l'activité du Soleil.
L'Observatoire Solaire de Big Bear : On trouve ici une présentation du célèbre observatoire solaire et de ses travaux. Ce site propose notamment des images récentes du Soleil.
Images actuelles du Soleil : Voici un site de la NASA qui présente les dernières images du Soleil obtenues dans les différents domaines spectraux les plus usités.
Solar Dynamics Observatory : Ce site présente l'activité du soleil en direct.
Le Soleil nous fournit un merveilleux spectacle changeant dont le coronographe nous fait apprécier la beauté. N'essayez pas d'évaluer le sentiment que vous procurerait la vision dans un coronographe en contemplant une banale photographie de protubérances. L'image vue dans l'oculaire de cet instrument est bien plus belle que la meilleure de ces photographies. Le Soleil semble vivant. Lorsque l'Association Marseillaise d’AStronomie organise une séance d'observation publique du Soleil nous entendons souvent les participants s'exclamer d'admiration dès qu'ils mettent l'œil à l'oculaire de notre coronographe.
Au mois de Mai 1999, le rassemblement de Châtillon en Diois a permis a de nombreux amateurs d'observer ensemble la nuit mais aussi le jour. Comme l'illustre le cliché ci-contre, nous avons pu montrer les protubérances solaires avec le coronographe que nous venons de décrire. Lors de cette réunion, nous avons mesuré l'intérêt certain que de nombreux amateurs portent à ce type de réalisation.
Les protubérances solaires ont un aspect fantastique et éphémère. Dans les mois qui viennent, elles vont émerveiller tous leurs observateurs. Certains auront même la fierté de les admirer avec un coronographe qu'ils auront réalisé eux-mêmes.
