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Pourquoi mettre en station un instrument équatorial?
Les montures azimutales : Les montures équatoriales et leur mise en station : Conséquences d'une mauvaise mise en station : Précision d'une bonne mise en station Influence de la réfraction atmosphérique Quelques méthodes de mise en station La Méthode de Bigourdan : La Méthode de King : Niveau à bulle et cercle de coordonnées : La croisée sur la polaire : La croisée sur le pôle : Le viseur polaire : Mise en station avec le viseur polaire : Pourquoi mettre en station un instrument équatorial?Les montures azimutales :Les montures azimutales sont simples et robustes, mais elles ont des inconvénients très gênants pour l'astro-photographe :
- Les vitesses de ces deux mouvements varient en fonction de la direction visée. - Une monture azimutale est inutilisable pour suivre automatiquement un astre près du zénith. - L'inconvénient majeur est la rotation du champ observé. Lors d'une pose photographique avec une telle monture, il faut faire tourner la plaque photo avec une vitesse variable en fonction de l'orientation. Il faut donc un troisième moteur et deux oculaires guides. Les montures équatoriales et leur mise en station : Une solution à cette situation compliquée est connue depuis fort longtemps, c'est la monture équatoriale.
Ainsi un seul moteur et un seul oculaire guide au bord du champ sont nécessaires. Il est possible d'utiliser une lunette guide.
Pour que la monture équatoriale soit efficace, elle doit être bien conçue (rigide, maniable, ...) et surtout elle doit être bien mise en station. C'est à dire que nous devons ajuster son orientation pour que son axe de rotation soit parallèle à l'axe de rotation de la Terre. Conséquences d'une mauvaise mise en station :
Observons la figure 1, elle représente le trajet d'une étoile dans son déplacement apparent autour du pôle céleste P, ainsi que le trajet suivi par l'axe optique de notre instrument, lorsqu'on a réglé sa monture sur les coordonnées de cette étoile. Il décrit un cercle centré sur A qui est l'intersection de son axe horaire avec la sphère céleste. La distance angulaire entre P et A est donc l'erreur de mise en station. Cette figure est une approximation car elle est une projection plane d'une partie de la sphère céleste. Il faut l'utiliser avec prudence surtout si l'on s'éloigne du pôle. Ainsi, à l'équateur les points E1 et T1 sont confondus (de même que E3 et T3).
Nous constatons aussi la rotation du champ. En effet lorsque nous observons dans l'instrument, le Nord semble être en direction de A. Dans les positions 2 et 4 c'est effectivement la bonne, mais ailleurs la direction du Nord est différente. En un jour sidéral l'orientation du champ oscille d'un angle r qui est fonction de l'éloignement du pôle. Cet angle est minimum à l'équateur. |
![]() Figure 2 : Dérive de l'image d'une étoile, pendant un jour sidéral, dans le champ d'un instrument ayant un défaut de mise en station de 10'. |
Inconvénients : L'étoile polaire doit être visible depuis le lieu d'observation. L'erreur de perpendicularité des axes doit être faible (½° au maximum). La précision de mise en station dépend de l'habileté de l'opérateur, elle est difficile à évaluer avec précision et elle est insuffisante pour la photographie à longue pose.
L'oculaire du viseur polaire possède un réticule permettant de déterminer la direction du pôle par rapport aux étoiles voisines. La figure 8 montre le réticule qu'on peut voir dans le champ d'un viseur polaire du commerce. Il illustre un cercle de 40,33' de rayon (pour 2015,0) sur lequel il convient de placer l'image de la polaire. La position de celle-ci sur le cercle doit correspondre à l'indication d'un abaque. Ainsi le pôle sera au centre. A l'AMAS, nous utilisons un autre type de réticule pour nos viseurs polaires (voir figure 9). Sur celui-ci nous avons indiqué les positions relatives que doivent prendre le pôle, la polaire et les trois plus brillantes étoiles voisines. Pour centrer le pôle dans ce viseur il suffit de placer l'image de chaque étoile sur le repère correspondant.
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![]() Figure 9 : Réticule de nos viseurs polaires. L'échelle de ce dessin doit être adaptée à la distance focale de l'objectif du viseur. |
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Le cercle blanc extérieur a un diamètre de 3,3° ou 3°18'. Les objectifs de nos viseurs ont une distance focale de 182mm, pour leur réticule ce cercle doit avoir 10,5mm de diamètre. Nous vous proposons aussi un fichier de cette image au format CDR.
Nous construisons cet accessoire avec une longue vue de 10x30 de laquelle nous retirons le véhicule redresseur. Le réticule est réalisé à partir de la figure 9 (pour 2015,0). Nous prenons un cliché de ce dessin sur du film TP2415, à la distance nécessaire pour obtenir la bonne dimension. Ensuite nous collons ce négatif sur le diaphragme de champ de l'oculaire. Nous plaçons une LED rouge au milieu du tube, face à l'oculaire. Il s'agit d'une diode électroluminescente, c'est un petit composant électronique lumineux. Cette LED à luminosité réglable éclaire le champ. Ainsi la nuit en activant la LED, nous voyons un champ étoilé et légèrement lumineux en rouge sur lequel notre réticule apparaît en sombre. Nous l'installons toujours sur un bras de la fourche de nos télescopes et nous vous conseillons de ne pas le placer dans l'axe horaire comme c'est souvent le cas sur les petits instruments du commerce. En effet, ce viseur doit être influencé par les principales flexions de la monture. Sur une monture à fourche ou sur une monture allemande, l'axe horaire est en porte-à-faux et peut avoir des flexions de plusieurs dizaines de minutes d'arc. En conséquence, l'instrument semble tourner autour d'un axe légèrement différent. A cause du mouvement de précession de la Terre, la position du pôle céleste se déplace de 20" par an sur la voûte étoilée et nous considérons que notre réticule est utilisable pendant les trois années qui précèdent sa date et pendant les trois années qui suivent. Nous vous conseillons donc de ne pas utiliser sans modifications le réticule de la figure 9 après 2018,0. Afin d'éviter des angles morts (dans l'orientation de la monture), notre réticule comprend deux jeux de repères. Sur l'un les repères sont reliés entre eux par un trait plein, sur l'autre par un trait discontinu. Les graduations sont placées selon des distances au centre successivement doublées afin d'aider l'opérateur à estimer le milieu de la distance séparant une étoile et l'axe du viseur. Le viseur polaire doit être installé sur un support réglable analogue à celui d'un chercheur. Pour être efficace, nous utilisons un réglage à deux vis (à 90°) et non pas à trois ou à six vis comme on le voit trop souvent (pour ne pas dire systématiquement). Le viseur est maintenu fermement contre ces deux vis par un ressort. Sur une autre page, nous détaillons un exemple de réalisation sur le télescope TITAN.
Inconvénients : Cette méthode exige un équipement spécialisé (le viseur polaire) et elle ne peut pas être utilisée si le pôle céleste est caché. De plus, à cause de la précession, il est nécessaire de refaire le réticule tous les 6 ans environ. Ainsi, le réticule représenté sur la figure 9 peut être utilisé de 2012 à 2018. Mise en station avec le viseur polaire : Avant de procéder à la mise en station il convient de régler le viseur polaire car son axe optique doit être parallèle à l'axe horaire de la monture. Pour cela nous devons diriger ces deux axes dans la même direction, l'étoile polaire matérialise une direction fort commode pour cette action. Nous décrivons ci-après une procédure à suivre pour régler le viseur polaire puis faire la mise en station. Nous devrons utiliser deux orientations de l'axe horaire décalées d'un demi-tour. Nous les appellerons positions 1 et 2. 1> Faisons une croisée sur la polaire. 2> En position 1, réglons le viseur polaire pour amener la polaire au centre de son champ. 3> Faisons pivoter l'axe horaire pour passer en position 2 et réglons cette fois le support de la monture en direction et en hauteur pour amener la polaire au centre du champ du viseur. 4> Revenons en position 1, au cours de cette opération l'étoile polaire décrit dans le champ du viseur un demi-cercle centré sur la direction de l'axe horaire. Ce dernier est donc dirigé entre l'orientation actuelle de la polaire et l'axe du viseur, au milieu exactement.
5> Maintenant le viseur est parallèle à l'axe horaire, il est réglé. Faisons pivoter l'axe horaire de façon à amener la petite étoile voisine de la polaire dans un des deux repères proches du centre. Si le repère choisi est sur le trait plein ou discontinu, nous devrons utiliser pour la suite l'ensemble de repères reliés respectivement par le trait plein ou discontinu. Réglons maintenant le support de la monture pour amener l'image de la polaire dans le double cercle. A ce moment les trois autres étoiles doivent entrer dans leurs cercles respectifs, si ce n'était pas le cas il faudrait retoucher l'orientation de la monture en faisant pivoter légèrement l'axe horaire. Utilisation d'une monture mise en station avec ce viseur polaire : A l'Association Marseillaise d'AStronomie nous installons systématiquement nos instruments avec ce viseur polaire (excepté le coronographe). Tous nos télescopes sont transportables et sont remis en station à chaque observation. La mise en station ne prend que quelques minutes. Chaque fois que le ciel nous le permet, nous utilisons ces instruments pour prendre des photographies à longue pose (1 à 2h). Il n'est pas rare de réaliser un bon cliché d'une heure de pose sans faire de retouche sur le suivi (ni en alpha, ni en delta), même avec notre télescope de 400mm. Pourtant dans ce dernier cas nous considérons qu'un bougé de 1" doit être corrigé. Dans les cas habituels nous devons faire deux ou trois retouches par heure de pose. Nous utilisons des correcteurs de champ de ROSS (à 2 lentilles), et nous serions donc incommodés par une éventuelle rotation du champ. Nous ne percevons jamais ce problème sur nos clichés. En conséquence nous vous encourageons vivement à utiliser ce viseur polaire pour la mise en station de votre instrument. Si vous vous interrogez encore sur cette technique, venez donc observer avec nous. |
![]() Les galaxies M65, M66 et NGC3628 dans le LION. Pose de 1h sur TP2415 hypersensibilisé au foyer de ALCOR, télescope de 260mm F/D=4,6. |
![]() ORION et la LICORNE. Pose de 45mn sur TP2415 hypersensibilisé avec objectif Fujinon 50mm F/D=1,4 diaphragmé à 2,8 + filtre Wratten 25. |
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