Star test


Le choix d'un miroir est très délicat, et plus encore conseiller dans l'achat d'un miroir. Entre les grands fabricants Américains et leurs miroirs dont se plaignent souvent les acquéreurs, les fabricants Anglais dont les prix sont imbattables mais dont la qualité est pour ainsi dire inconnue ( qui en possède ? N'hésitez pas à nous faire part de vos impressions ), les fabricants Français à la qualité éprouvée et régulière mais dont les prix sont très élevés; puis les artisans, qu'ils soient Français ou étrangers, dont les réputations sont parfois surfaites (?) et parfois justifiées. Comment s'y retrouver ? Les discussions sur la liste Eclipsia donnent des pistes pour ne pas être déçu par l'optique que l'on va acheter. Tout d'abord exiger un bulletin de contrôle de la part du fabricant, puis négocier un paiement dont le solde se fera après contrôle d'un opticien indépendant. Par exemple, à l'image des professionnel, 30% à la commande et 70% après vérification de la conformité des miroirs par un laboratoire indépendant. Cette solution est certainement la meilleure mais elle est aussi difficile à mettre en œuvre, trouver l'opticien qui fera le contrôle, négocier ce mode de paiement avec le fabricant, coût d'un contrôle complet avec le transport, etc... (Voir l'article Qualité optique et grands diamètres pour plus de précisions). On peut aussi tester soi même son miroir ou par le biais d'une association qui dispose du matériel (contrôle par foucaultage, contraste de phase...) et des compétences pour le faire, puis négocier avec le fabricant en cas de non conformité. Un autre test est possible à faire soi même sans équipement particulier: le Star test préconisé par Harold Richard Suiter dans "Star testing astronomical telescopes". Nous allons en voir ici quelques éléments.

Le star test est très sensible, il permet d'appréhender de nombreux défauts du miroir, mais aussi du télescope lui même, en particulier des supports; il est tout de même difficile à interpréter et ce que nous présentons ici n'est qu'un aperçu très insuffisant pour faire un réel test sérieux, la lecture et l'assimilation du livre entier est certainement nécessaire pour pouvoir prétendre faire un test convenable et encore faut-il rester très prudent devant la diversité des problèmes que l'on peut rencontrer. L'expérience que l'on acquiert avec la pratique et plus encore l'apport de ceux qui ont des compétences confirmées dans ce domaine aide à progresser dans cet exercice. Il ne faut pas oublier non plus que souvent plusieurs défauts se conjuguent sur le même appareil, l'image en est encore plus difficile à décoder, il faut s'astreindre à rechercher les défauts un par un.

Avant de commencer le test il faut prendre la précaution de bien mettre son instrument en température et de bénéficier d'une turbulence faible, sinon aucun jugement fiable ne pourra être porté. On peut avoir un idée de la mise en température en pointant une étoile (la polaire par exemple) et en défocalisant de telle manière que l'on voit une surface uniformément éclairée avec l'ombre du secondaire et de l'araignée. Si on voit des "vagues" nettes à la surface du miroir, c'est que la mise en température est insuffisante, des ventilateurs placés derrière le primaire permettent d'accélérer le refroidissement. Il faut bien sûr arrêter leur fonctionnement avant d'observer. Si la turbulence est trop forte, on ne peut que différer le test ou trouver un autre lieu mieux loti en qualité de ciel. Le principe du star test est simple, il convient d'observer l'image défocalisée d'une étoile dans l'instrument en utilisant des grossissements au moins égaux au diamètre du miroir en mm (500 fois au moins pour un 500mm). La défocalisation doit être modérée, on doit voir entre 5 et 10 anneaux de diffraction pour l'ensemble du test, sauf pour la recherche de certains défauts que nous verrons plus tard. Un filtre coloré jaune ou vert aide à conduire le test en sélectionnant la bande passante la plus favorable pour l'œil. En lumière blanche les anneaux de diffractions ont tendance à se mélanger les uns aux autres. On examine les images intra et extra focales en vérifiant que la distance au plan focal est bien la même, par exemple + ou - 1/4 de tour du bouton de mise au point. Il faut aussi que la collimation soit parfaite sinon le test sera faussé. En outre on doit utiliser un oculaire exempt de tous les défauts que l'on cherche à mettre en évidence, c'est un point très important qu'il ne faut pas négliger. Attention, toutes les images de simulations ne tiennent pas compte de la turbulence !

Si le barillet primaire ou secondaire est défaillant ou mal réglé, il peut introduire des défauts tels que l'aberration sphérique sans que le miroir lui même soit concerné. Il faut donc être bien sûr d'avoir de très bons supports avant d'incriminer les miroirs, ce que l'on juge c'est le système dans son ensemble. Le défaut le plus facile à analyser comme venant du support vient d'une optique contrainte. On pointe une étoile, la polaire est très pratique, car quasi immobile dans un dobson non motorisé, si on obtient une image du type de la figure1 le miroir est contraint (se méfier toutefois des miroirs minces qui peuvent avoir tendance à se déformer plus facilement).

 

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figure 1

Miroir Parfait.

La figure 2 montre l'image défocalisée en intra et extra focale d'un miroir parfait avec 33% d'obstruction, si on obtient une telle image, c'est dire que la figure de diffraction est strictement identique en intra et extra focale, il n'est pas utile d'aller plus loin l'instrument est parfait, vraisemblablement aucun instrument ne peut montrer une telle image.

 

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figure 2

L'aberration sphérique.

Habituellement exprimé par la lettre l , c'est le critère le plus communément retenu pour juger de la qualité d'un miroir, pourtant ce n'est pas le seul et tous les critères sont importants. Les figures suivantes montrent une sous correction, avec une obstruction centrale de 33%. Toutes les images de gauche sont en intra focale et celles de droite en extra focale. Une sur correction entraînerait l'inversion de ces images.

 

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figure 3

miroir à l / 4

 

figure 4

miroir à l / 2

 

Astigmatisme

L'astigmatisme peut avoir plusieurs causes, problème de support primaire avec contrainte sur un seul axe, secondaire trop sphérique, déformation du miroir primaire du à un mauvais polissage, astigmatisme de l'oculaire, astigmatisme du à l'observateur lui même. L'astigmatisme semble diminuer quand on défocalise, par contre il est facilement perceptible avec une faible défocalisation.

 

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figure 5

Bords rabattus

Le défaut de bord est un défaut de zone particulier, il peut aussi être relevé ce qui est beaucoup plus rare. Il se caractérise par un contraste beaucoup plus marqué en extra focale entre les anneaux de diffraction, pour le juger plus facilement il faut défocaliser jusqu'à 15 voire 20 anneaux de diffraction, on doit donc utiliser une étoile assez brillante.

 

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figure 6

bord rabattu avec une obstruction centrale de 25%

Etat de surface

L'état de surface se voit au star test avec un effet similaire à la turbulence atmosphérique mis à part le mouvement. Il faut donc bénéficier d'un ciel très stable, rester longtemps à l'oculaire pour éliminer tout ce qui peut être induit par les mouvements de l'atmosphère (pour une étude fine de ces défauts, allez voir la page qualité optique ).

 

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figure 7

Pour de plus amples détails sur les tests de miroirs voir le site de F. et P. Lequevre http://www.astrosurf.com/tests/

 

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