L'origine du dobson

 Observer avec un grand diamètre

Pourquoi fabriquer un dobson?

Quel diamètre choisir?

Composition d'un dobson

L'optique

La motorisation d'un dobson

La turbulence

Une boîte de stockage

La collimation

Les aides

Pourquoi un dobson ? C'est la question que se pose de plus en plus d'amateurs. A l'origine, ces instruments étaient lourd, peu maniable et de qualité médiocre, mais aujourd'hui, la toute dernière génération d'instruments n'a plus contre elle que les idées reçues pour ralentir sa progression. Un 400 mm ? Vous n'y pensez pas ! c'est impossible à déplacer et réservé à quelques rares privilégiés fortunés. Et bien non, un 400 mm n'est ni impossible à déplacer, ni hors de prix. A budget égal c'est un classique Schmidt-Cassegrain ou newton de 200 mm que l'on retrouve dans le circuit commercial, et encore dans une version assez basique car s’il s'agit de passer à la photo, le budget augmente. Ces instruments sont souvent achetés dans le but de faire de la photo ou de la CCD. C'est une activité fort intéressante mais hélas, un certain nombre d'amateurs ne vont pas jusqu'au bout et se décourage avant d'obtenir des clichés de qualité. Il découvre par contre le plaisir d'observer quelques objets du ciel profond et les planètes. Moralité, nombre d'instruments sont utilisés pour pratiquer le visuel bien qu'ils ne soient pas le meilleur compromis pour cette activité. Un instrument est dédié au visuel, le dobson. Il est maintenant possible d'utiliser un télescope de 200 à 600 mm d'un coût raisonnable et d'une mise en œuvre simple. Cela intimide encore nombre d'amateurs qui voient souvent une barrière infranchissable au delà de 300 mm. Cette barrière est souvent financière bien sûr, mais aussi, et c'est regrettable, psychologique. Il y a encore quelques années, les 200 mm représentaient le but ultime de beaucoup d'amateurs mais aujourd'hui, ce n'est plus vrai. On accepte beaucoup d'évolution en ce qui concerne par exemple l'électronique, domaine dans lequel les instruments on connu un progrès fulgurant ces dernières années, mais le diamètre n'évolue que peu. Si le visuel est l'objectif de l'amateur et que le budget permet la fabrication d'un instrument de grand diamètre, il ne faut pas s'en priver. Il faut avoir vu dans un de ces grands instruments dans de bonnes conditions pour comprendre l'intérêt qu'ils suscitent. Imaginez-vous, sous un beau ciel, l'œil rivé à l'oculaire, contemplant l'image. C'est la le spectacle qu'offre un dobson, une prise directe avec la réalité du cosmos, une émotion pure, sans électronique ou film entre l'œil et l'objet, rien que des photons en quantité. Si les dobsons excellent dans l'art de faciliter l'utilisation nomade d'un grand miroir, ils ont aussi de nombreux avantages lorsqu'il s'agit de petit diamètre. Un 200 mm par exemple, se révèle d'une simplicité déconcertante, à tel point qu'ils sont un des instruments les plus adaptés à la découverte du ciel. Il ne s'agit donc pas de détourner les amateurs de leurs activités préférés mais bien de porter à leur connaissance les évolutions et le potentiel d'un type d'instrument précis, les dobsons.

L'origine du dobson

1 - Le dobson aux Etats Unis

John Dobson n'a pas inventé la monture altazimutale, il n'a pas non plus eu l'idée d'utiliser des grands miroirs mais il a eu l'idée de rapprocher les deux et de rendre accessible ce nouveau concept au plus grand nombre. Après avoir essuyé un refus auprès de la plus célèbre revue d'astronomie amateur US, il a continué son chemin et a trouvé de plus en plus d'adeptes, la plupart du temps en leur proposant simplement d'observer avec ses instruments lors de starpartys informelles. La vue d'une galaxie dans un 600 mm a laissé des traces dans nombres de rétines car l'idée s'est bien répandue. D'abord timidement car le monstre était de taille, puis de plus en vite au fur et à mesure que la facilité d'utilisation progressait. Le progrès déterminant a été l'apparition du tube dit "Serrurier" même s’il ne répond pas tout à fait à tous les critères de la structure du même nom (voir sur cette page quelques précision à ce sujet: http://www.ast.cam.ac.uk/AAO/local/www/sl/terms.html ). Ce système permet une réduction drastique de la taille du télescope, car à de gros tubes en carton ou des portes récupérées sur des chantiers de construction, il substitue de fins tubes en aluminium. Les amateurs vivant souvent en milieu urbain ne pouvaient jusqu'alors facilement transporter dans un lieu plus favorable de tels "monstres". L'offre commerciale a assez rapidement trouvé des designs aptes à satisfaire les clients avides de grands diamètres, mais le succès des dobsons a surtout été facilité par l'existence de "starpartys", énormes rassemblements de parfois plus de 2000 amateurs venus montrer leur matériel et tester celui des autres. Lors de ces starpartys, de par leur hauteur, les grands dobsons ne passent pas inaperçus! C'est ainsi qu'au bout de quelques années, de nombreux observateurs ont pu juger de leurs propres yeux le spectacle étonnant qu'offrent ces grandes optiques, et pour les modèles de taille plus petite, la grande simplicité d'usage. C'est ainsi qu'aujourd'hui, la proportion des dobsons présents aux starpartys est particulièrement impressionnante, et il n'est pas rare de voir des monstres de 800 mm à 1 m avec autour d'eux des files ininterrompues d'observateurs avides de belles images. Ces dobsons sont souvent des télescopes "made in maison", et d'ailleurs les innovations proviennent souvent de ces modèles. Le phénomène s'amplifie tellement que depuis quelques années, les marques dont la spécialité était jusque-là le Schmidt-Cassegrain propose désormais des dobsons à leur catalogue. Un autre élément, relativement récent, contribue fortement à la progression: l'émergence d'une offre de miroirs de qualité chez certains opticiens. Car il faut bien le dire, seule une bonne optique donne toute sa dimension au dobson en le rendant parfaitement apte à tous les types d'observations, qu'il s'agisse du ciel profond ou du planétaire.

 Orion 16"

 Le dobson est relativement peu développé en France. Les astrophotographes amateurs français ont souvent été parmi les meilleurs au monde, spécialement en lunaire et en planétaire, et ont ainsi servi de locomotive à toute une génération d'amateurs. Le visuel a donc été un peu négligé même si les premiers dobsons datent des années 80. A cette époque, quelques amateurs n'ont pas hésité à importer des grands miroirs, très grands même pour l'époque, et à réaliser des montures dobson. Assez rapidement sont apparues des rubriques dans la presse spécialisée, illustrant bien l'esprit qui accompagne cet instrument à savoir, le partage. Ici, pas de secret jalousement gardé, mais plutôt une réelle volonté de faire connaître au plus grand nombre possible les joies de cet instrument. A ces débuts, les dobsons français avaient une conception relativement proche de ceux conçus par les Américains, c'est-à-dire une masse assez importante et une finition "rustique". Qu'importe! les images étaient les mêmes, et la simplicité de fabrication a permis la naissance de toute une génération d'instruments. Aujourd'hui, la fabrication amateur progresse toujours, car l'offre commerciale est relativement restreinte et l'import des Etats-Unis assez coûteux. Pour se faire une idée des instruments existants, il est indispensable de se rendre aux rencontres astronomiques du Pilat où un noyau très actif organise une réunion fort intéressante.

Observer avec un grand diamètre

Ce développement n'est pas dû au hasard. La plupart des amateurs équipés d'un instrument acquis ou fabriqué pour l'imagerie, qui font aussi de temps à autre un peu de visuel pour juger de la qualité du ciel ou pour le plaisir, sont certes intéressés par les images planétaires et lunaires, mais sont souvent déçus par le ciel profond. Les galaxies sont de fades taches qui se ressemblent toutes ou presque et avec peu de détails. Mises à part les plus brillantes spirales, peu exhibent leurs bras, et nombre d'entre elles restent de vagues fantômes. Les nébuleuses planétaires restent le plus souvent minuscules, et lorsqu'on augmente le grossissement, les détails commencent à apparaître mais la lumière diminue rapidement. Les amas globulaires sont certes intéressants, mais restent de petites boules d'étoiles un peu faibles. Quelques nébuleuses commencent à se révéler avec un filtre OIII (voir la page faite par Yann Pothier sur le site "ciel extrême") . Les observations sont donc possibles, et les amateurs pointus dans ce domaine arrivent à de remarquables résultats. Cependant, lorsque le diamètre passe de 200 à 400 mm et plus, l'image à l'oculaire se transforme pour devenir un spectacle impressionnant qu'aucune photo ne peut rendre. Il n'y a guère que les meilleurs dessins qui peuvent donner une idée du spectacle. Si les conditions sont bonnes, Jupiter n'est plus un petit disque proche du monochrome mais une sphère colorée de tons pastels avec des nuances de saumon, orange, ocre, brun, jaune, crème mais aussi bleu et blanc. La fameuse grande tache rouge, n'est plus rouge mais saumon, rosée, orangée, et des structures internes sont accessibles. Saturne est d'une finesse exceptionnelle, sa subtile couleur vert/jaune et ses bandes équatoriales sont aisément visibles. La division de Encke est bien là, et les meilleurs observateurs ont détecté les mystérieux "spokes". En ciel profond, les galaxies semblent avoir augmenté considérablement leur surface, car les photons supplémentaires révèlent maintenant non seulement des détails dans les noyaux mais également les faibles extensions visibles uniquement sur les photos. Les subtiles zones HII et même les amas globulaires d'autres galaxies que la nôtre sont visibles. De même, les étoiles les plus brillantes des autres galaxies sont bien visibles. L'observation des nébuleuses planétaires exigent souvent des grossissements élevés et les dobsons de 400 mm de diamètre et plus se prêtent parfaitement à cet exercice en supportant allègrement des grossissements de 500 à 800x sans que la perte de lumière ne pose de problème. Il faut dire que les photons ne manquent pas. Le grand champ permis par la configuration Newton offre sur les objets étendus comme les dentelles du Cygne une image si riche en détails qu'aucune photo ne peut les rendre. A faible grossissement, de superbes couleurs allant du bleu au vert les restituent. En grossissant davantage, d'autres structures subtiles se révèlent: annularité, doubles hélices, étoiles centrales. "Grandiose" est le mot qui vient à l'esprit lorsque paraît dans le champ un amas globulaire brillant. Les étoiles de cette sphère scintillent comme autant de minuscules diamants sur un fond de velours noir. La réaction des personnes n'ayant jamais eu l'occasion d'observer ce genre de spectacle suscite un plaisir tel, qu'il justifie, à lui seul, tous les efforts entrepris à l'acquisition ou à la fabrication de l'instrument. Les plus mordus se lancent dans l'observation de catalogues plus exotiques que le classique Messier pour s'attaquer aux mythiques ARP, PK ... (voir sur le site de Yann, de multiples liens vers beaucoup de catalogues sont disponibles )

Pourquoi fabriquer un dobson ?

Il n'est pas facile de trouver le dobson de ses rêves. L'offre commerciale en Europe et en France est quasiment inexistante. Elle est le plus souvent limitée à des instruments relativement lourds et peu maniables. Il est possible d'importer un instrument directement des Etats-Unis, mais le coût est assez élevé.

Lorsque l'on regarde un dobson de plus près, on s'aperçoit que, mis à part le miroir, sa fabrication ne fait pas appel à des techniques très sophistiquées. On n'y trouve que du bois, de l'aluminium, un peu d'inox et de plastique. De même, il ne requiert pas des usinages complexes puisque l'essentiel se concentre dans des planches, plus ou moins fines à couper, et quelques tubes à ajuster à la bonne longueur. En résumé, rien d'impossible à réaliser pour un bricoleur moyen. Les avantages inhérents à la construction maison sont nombreux. Tout d'abord, le coût est sensiblement moins élevé et cela permet d'investir au maximum dans l'optique; ensuite, la fabrication de l'instrument permet sa totale maîtrise, car on maîtrise mieux ce que l'on connaît bien; enfin, l'instrument convient aux besoins de l'utilisateur, car c'est lui qui l'a conçu. C'est un projet passionnant, et si l'on y prend goût, la fabrication est un plaisir. Si la réalisation d'un télescope motorisé sur monture équatoriale est l'objectif final, la simplicité de la conception permet, en attendant l'achèvement de la fabrication, d'utiliser l'optique dans un montage rapide à fabriquer et donc d'observer plutôt que de laisser le miroir dormir dans un placard.

Avant de se lancer dans la conception, il faut avoir vu et si possible tester le maximum d'instruments afin de se faire une idée de leurs qualités et défauts. Aux Etats-Unis, il existe pour cela de nombreuses starpartys. Les amateurs sont la plupart du temps ravis de partager pour un moment leur instrument. En France, les rencontres astronomiques du Pilat ont lieu chaque année au cours du week-end de la "pentecôte". On y trouve des instruments de toutes tailles, et même si les conditions varient d'une année à l'autre, c'est un rendez-vous à ne pas manquer. Il est aussi fortement conseillé de compléter sa connaissance du sujet, si possible, en parcourant les très nombreux sites Internet dédiés au domaine. Très nombreux, ils donnent une bonne idée, du panel, des possibilités offertes à l'amateur.

Il faut toujours garder à l'esprit que la forme de l'appareil découle des besoins. Une erreur commune à éviter est de "s'accrocher" à un design, non parce qu'il est optimal pour son usage, mais parce qu'il plaît. L'échec risque de se trouver au bout de la route, ou tout le moins un instrument qui ne conviendra pas vraiment. Il ne faut pas hésiter à mettre noir sur blanc les besoins, contraintes et souhaits, et de vérifier au fur et à mesure le dessin pour son respect de ce "cahier des charges". Il est vraiment dommage d'avoir à redessiner tout l'instrument en fin de parcours...

La chose à retenir est que ce n'est pas une course et il est préférable de passer plus de temps lors de la réalisation afin d'utiliser plus tard le télescope de ses rêves.

Il est possible d'importer un instrument directement des Etats-Unis, mais le coût est assez élevé. Il ne faut pas oublier d'ajouter le transport et la taxe de dédouanement (environ 6%) à la TVA habituellement perçue. Obsession propose une gamme allant de 380 à 635mm (quelques 762 et 914mm ont également été réalisés). La partie supérieure de l'instrument ne peut pas se ranger dans la partie basse (boîte à miroir) contrairement à Tectron qui propose un instrument en définitive plus compact, mais sans le système de roulage si pratique d'Obsession. Starsplitter et Starmaster semblent (du moins dans leur conception) avoir les avantages d'Obsession et de Tectron, tout est donc affaire de compromis.

Le traitement et finition du bois et du métal

Tout est affaire de goût, mais il est évident qu'un télescope bien fini aura toutes les chances de mieux résister au poids des années. Attention cependant: un Dobson est fait pour être utilisé et il ne doit pas devenir une pièce de collection que l'on aura peur d'abîmer en l'utilisant. Lorsqu'il s'agit de bois, il est possible de le traiter à l'huile de lin afin d'éviter autant que possible les problèmes liés à l'humidité (gonflements, pourrissement, etc.). Une finition plus "propre" consiste à passer sur toute la surface, du "3 couches" de vernis polyuréthane. Le meilleur résultat est obtenu en ponçant avec un papier à grain très fin entre chaque couche. L'intérêt de la finition vernis est le suivant : s'il y a une trace de coup, une petite retouche de vernis et un ponçage la feront disparaître, mais s'il s'agit de peinture, le raccord risque de se voir. Il faut choisir un vernis qui filtre parfaitement les UV. Eviter les vitrifications de parquet car si elles résistent bien à l'abrasion, il est possible que leur résistance à l'humidité prolongée soit moins bonne; de plus, elle recouvrent d'une couche à l'aspect plastique. Il existe généralement 3 types de finition: mate, satinée et brillante. Le brillant ou l'aspect satiné est assez bien adapté à l'extérieur du télescope, le mat pour les parties internes, proches du trajet optique. Encore une fois, c'est affaire de goût. Le CTP marine est naturellement moins sensible. Le socle de l'instrument est particulièrement exposé à l'humidité et 3 couches de vernis ne sont pas de trop. Il existe aussi de bonnes peintures qui protégeront le bois, il ne faut pas oublier qu'une couleur claire pour la partie extérieure du bas de l'instrument est plus facile à voir dans le noir et cela évite pas mal de petits désagréments lors de star-partys improvisées avec des observateurs occasionnels peu habitués à l'instrument. Les parties intérieures sont aussi à traiter, mais mieux vaut éviter la peinture noire mate qui a tendance à partir petit à petit en fine poussière et qui finit la plupart du temps en poussière abrasive sur le primaire. Pour éviter cela, une teinte à bois "ébène" puis une couche de vernis mat est une solution possible. Pour les parties métalliques, l'aluminium a une tendance naturelle à se ternir, mais cela ne pose pas trop de problèmes. Comme pour le laiton, il est possible de passer une petite couche de vernis brillant afin d'éviter l'oxydation. Autre solution: anodiser l'aluminium, ce qui renforce fortement sa résistance aux rayures. Il est certes possible, avec un peu d'astuce, de réaliser l'opération mais elle est un peu risquée car elle fait appel à des acides. Des artisans réalisent des anodisations, notamment dans le secteur automobile ou le cycle. Il est préférable de s'adresser à eux. L'inox, en revanche, ne s'altère que très peu et c'est bien pour cela qu'il faut privilégier son usage à celui de l'acier. Si l'acier est utilisé, il ne faut pas négliger de le protéger grâce à un antirouille et à quelques couches de peinture.

Quel diamètre choisir ?

S'il y a bien une question à se poser, c'est celle-là. La réponse est simple: le plus grand possible, mais en tenant évidemment compte de tous les impératifs, à commencer par le budget. Viennent ensuite la manutention, le stockage et l'utilisation.

C'est bien souvent la contrainte numéro 1. Heureusement, à budget égal, le dobson permet d'obtenir le diamètre le plus important de tous les télescopes et lunettes existants, cela grâce à la monture extrêmement simplifiée. Cependant, outre le primaire, il ne faut pas oublier le miroir secondaire dont le coût est assez important lorsque le télescope possède une optique de grand diamètre. Les oculaires sont le deuxième poste de dépense. Pour débuter, un bon oculaire et une Barlow suffisent. Certes cela ne permet d'obtenir que deux grossissements, mais c'est suffisant pour profiter de l'instrument. Le porte-oculaire vient souvent en troisième position, suivi de près par le barillet et l'araignée. Selon les modèles retenus, cela peut bien sûr s'inverser. Afin de compléter le tout, il convient de ne pas oublier les panneaux de contreplaqué et les tubes composant le serrurier. Ces derniers peuvent aussi atteindre un prix important, car dans les grands diamètres d'épaisseur très fine, le tube alu est une denrée rare. Les panneaux de contreplaqué de qualité sont également d'un coût important. Restent pour finir, les vernis, papier de verre, colle, visserie de préférence en acier inoxydable, etc…

Starmaster 24"

Pour ce qui est des fournitures et commande des pièces, attention, les organes d'un télescopes ne font pas vraiment partie intégrante du marché de masse, et vous ferez souvent affaire avec des artisans dont les contraintes de production peuvent parfois provoquer un allongement du délai.

L'astronomie se pratique généralement la nuit, parfois dans le froid, et souvent la fatigue gagne vite l'observateur. Les limites physiques de chacun décident souvent du diamètre utilisable. Il est évident qu'un 200 mm se déplace plus facilement qu'un 500 mm. Cependant, un peu d'astuce permet de pallier ces petits problèmes de masse. L'utilisation d'une boîte à miroir détachable réduit considérablement la masse à transporter. Des roues placées au bout de longs manches facilitent également la tâche, car le télescope n'est plus porté mais poussé. Si on doit se résoudre à porter des parties de l'instrument, il faut penser à placer des poignées permettant la manipulation de la charge le plus près possible du corps, car l'effet "levier" causé par la distance augmente considérablement la difficulté. La structure composite utilisée dans certains télescopes décrits dans cet ouvrage, permet d'alléger sensiblement le poids des composants, sans pour autant nuire à la stabilité ni à la rigidité de l'instrument. La réduction de poids se porte principalement sur la fourche, la boîte à miroir et la cage du secondaire. Attention toutefois: hormis quelques solutions exotiques, la masse du miroir reste quasiment incompressible.

Des roues placées au bout de longs manches facilitent également la tâche, car le télescope n'est plus porté mais poussé. Attention car ce système n'est pas valable avec tous les diamètres, ou alors avec des adaptations. Plus les manches de cette luxueuse "brouette" sont longs, plus le déplacement est aisé. Il faut aussi tenir compte d'un paramètre important: il est facile de soulever la charge pour la faire rouler, uniquement si les bras sont proches du corps, car s'ils s'éloignent, la charge devient vite très pénible et peu maniable. Il ne faut pas oublier que s'il s'agit d'un télescope de 700 mm de diamètre, les manches vont se trouver éloignés de près de 900 mm, autant dire que la tâche est pénible, pour parler avec un doux euphémisme. Cette solution n'est donc pratique que pour des télescopes n'excédant pas les 600 mm. Il est possible, pour pallier en partie ce problème, d'avoir des manches "incurvés" vers le porteur afin de lui éviter cet écartement trop important des bras. De même, il est aussi possible d'avoir l'instrument équipé de 3 ou 4 roues ou roulettes, suivant la nature du sol, afin de le pousser, comme un "caddy" de supermarché. S'il s'agit de monter un plan incliné, il est alors recommandé d'utiliser un treuil. Le site : http://www.astrosurf.com/tests/ est un magnifique exemple de l'ingéniosité des amateurs lorsqu'il s'agit d'optimiser au maximum la mise en place de l'instrument.

Un point qui peut prêter à sourire, mais qu'il ne faut pour autant négliger: la largeur des portes où doit passer l'instrument. En appartement ancien, il peut parfois y avoir une mauvaise surprise...

3 - Utilisation

Le meilleur télescope est celui qu'on utilise le plus. Plus il y a de contraintes, moins le télescope verra le ciel. Un dobson de grand diamètre s'accompagne généralement d'une échelle assez imposante. Il va sans dire qu'il vaut mieux être à l'aise, car si c'est un stress permanent, il n'y aura pas le plaisir de l'observation, et le télescope ne sera donc pas utilisé. Autant se familiariser avec ce problème avant, car il a une grande influence sur le choix du rapport F/D et aussi, bien entendu, sur le diamètre du miroir primaire. Si c'est une épreuve de passer plus de deux ou trois barreaux de l'escabeau, autant se contenter d'un diamètre et d'un F/D qui permettront une observation avec un oculaire bas. Il faut bien avoir à l'esprit que l'absorption atmosphérique, si préjudiciable à la qualité des images, est de plus en plus faible au fur et à mesure que l'on se rapproche du zénith. Si on n'est pas parfaitement rassuré à l'idée de prendre de la hauteur, il faut aussi savoir que le moyen d'accéder à l'oculaire à une grande importance. Attention cependant, car s'il est impressionnant de monter pour la première fois à l'échelle ou l'escabeau, il s'agit aussi en grande partie d'une question d'habitude; certes, arrivé à 3,5m reste toujours un grand moment, mais il n'y a que peu d'instruments qui atteignent ces sommets. Il convient de respecter quelques règles qui facilitent bien la vie. Les escabeaux larges et à marches de dimension généreuse sont idéaux, car leur stabilité est rassurante, et ils ne fatiguent pas, inutilement, l'observateur dont les pieds sont fermement en place. Les échelles sont intéressantes, mais leur problème réside dans l'étroitesse de leurs marches. Cela induit une gymnastique fatigante pour la voûte plantaire. Il convient d'ajouter des petits accessoires à l'escabeau idéal: en premier lieu, une marche amovible intercalaire - fermement fixée, cela va sans dire - entre deux niveaux, car l'œil n'est que rarement à la bonne hauteur, et il n'est pas confortable d'avoir à se plier ou se mettre sur la pointe des pieds. (Bien sûr ce système ne doit pas glisser du tout, mais au contraire bien rester en place.)  Le deuxième aménagement consiste à élargir la base de l'escabeau, ou de l'échelle, afin de lui donner plus de stabilité. Le simple fait d'ajouter une quinzaine de centimètres de chaque côté renforce remarquablement bien la stabilité. Si le site est parfaitement plat et dur, des roulettes placées sur un des deux pans sont une précieuse aide pour déplacer l'échelle. Le fin du fin reste de placer une tablette en haut du système afin de disposer les quelques accessoires nécessaires ou planchette à dessin, pour ne pas devoir redescendre systématiquement de l'échelle.

4 - condition d'observations/déplacements

Si les observations sont réalisées sur place et sans avoir à transporter l'instrument, il est aisé de fabriquer un abri destiné à protéger l'instrument lors des périodes de stockage. L'installation est grandement simplifiée car il suffit de rouler le télescope hors de l'abri, et tout est prêt pour une nuit d'observation. Si le site n'est pas sur place, il faut transporter l'instrument dans un véhicule qui n'est pas toujours adapté. Un break ou un monospace est parfait car, moyennant l'usage d'une rampe de chargement, il évite de porter le télescope. L'autonomie peut être totale, et ce, avec des télescopes de grand diamètre. Les autres véhicules peuvent aussi transporter le télescope mais avec moins de facilité et plus de gymnastique. De ce point de vue, le hayon est largement plus intéressant que le classique coffre. Enfin, une solution permet de simplifier largement la question du transport: une simple remorque. Naturellement, il ne faut pas négliger l'amortissement des vibrations et divers chocs. Il existe encore une fois plusieurs solutions. Le plateau est idéal, car le seuil de chargement est très bas et les aménagements sont libres. Il est même possible d'utiliser une ancienne caravane pliante en toile dont bon nombre sont disponibles à prix très réduits. Il y a certes du travail, mais la surface est généreuse. Les pneumatiques du type automobile sont à privilégier, car ils résistent mieux à la crevaison. Il n'est pas nécessaire d'avoir un système de suspension spéciale. Dans le cas d'un instrument de grand diamètre, plus de 500 mm, la longueur des rampes ne doit pas être inférieure à un ratio de 1/5 en ce qui concerne la pente, car l'effort à fournir sera très important. Les rampes doivent être d'une solidité irréprochable. Elles peuvent être constituées d'un contreplaqué épais, d'une largeur d'une dizaine de centimètres environ, avec sur les côtés, des cornières permettant à la fois de rigidifier la rampe et de constituer un garde-fou, car il est facile de "louper" le chemin du coffre et voir le télescope se renverser. L'idéal est de réaliser des rampes pliantes, car l'encombrement est plus faible tout en ayant une longueur totale plus grande.

Il ne faut pas oublier non plus que l'usage d'un grand télescope ne se limite pas a son volume. L'échelle, les rampes de chargement, les tubes alu, la boîte à oculaires sont autant de pièces indispensables. Si l'observateur n'est pas seul, toutes ces manœuvres de chargement/déchargement peuvent s'effectuer avec beaucoup plus de facilité, et ce, sans avoir recours à un plan incliné, jusqu'à des diamètres de 600 mm. Si les observations se font parfois seul, il faut privilégier l'autonomie, car cela serait trop bête d'abandonner son dobson dans la montagne à cause de son poids au rechargement… Même si le télescope ne doit pas être déplacé, il est quand même plus prudent d'opter pour un design "démontable", car si l'instrument est revendu, les contraintes de l'acheteur seront probablement différentes. Mais il y a fort à parier que le transport soit un critère essentiel.

5 - le stockage

Le stockage ne doit pas être négligé car il faut bien en convenir, un télescope passe infiniment plus de temps à l'intérieur d'une maison ou d'un appartement qu'à sa vraie place, sous la voûte étoilée. L'emplacement idéal est bien sûr loin de toute poussière, humidité et produit chimique. Si l'instrument est petit c'est relativement aisé, mais si c'est un télescope de grand diamètre, cela pose plus de problèmes. Le conjoint ou les parents n'apprécient pas toujours de voir trôner dans le milieu du salon ce pourtant magnifique dobson de 600 mm ! Il faut donc trouver d'autres solutions. Si la place disponible est vraiment trop faible, une solution consiste à stocker les miroirs à part, dans une boîte dédiée et placée dans un endroit privilégié. Le reste de la structure souffre beaucoup moins et ne risque pas grand-chose. Quand le stockage dans des conditions défavorables est la seule solution disponible, il est possible de limiter l'humidité, ennemie numéro 1 de l'aluminure, en chauffant légèrement par des résistances ou une ampoule de très faible puissance, la zone où se trouve le miroir. L'ampoule ne doit pas toucher le verre. Autre possibilité: fabriquer un coffre géant recouvrant l'instrument, et ayant une ventilation. Si le "coffrage" est de bonne facture, il peut également réintégrer les pièces à vivre de la maison sans provoquer trop de cris ! C'est une solution discrète et élégante, à défaut d'un stockage idéal.

6 - les cibles préférées de l'observateur

Le choix du diamètre est également conditionné par les objets à observer. Le ciel profond a été longtemps le domaine de prédilection du dobson, mais cela n'est plus vrai. Si on dispose d'un grand diamètre avec une optique de qualité, et que les conditions sont optimums, il n'y a guère que les photos de Hubble qui montrent plus de détails sur le disque de Jupiter, de Mars ou de Saturne. Si le planétaire occupe une écrasante partie du temps d'observation, les contraintes liées à l'utilisation d'un grand diamètre feront toutefois que le miroir donnera moins souvent son maximum de résolution. En effet, la turbulence et le temps de mise à température augmentent avec le diamètre. Un télescope de 250 à 350 mm est un objectif intéressant. Si le ciel profond est une obsession, il n'y a pas de limite. Le diamètre augmentant, les détails visibles dans les objets foisonnent de plus en plus.

7 - la qualité du site

Pour paraphraser Fernand Raynaud, on voit plus de choses dans un grand diamètre sous un bon ciel de montagne que dans un petit diamètre dans un mauvais site… Hélas! il y a plus d'amateurs vivant au niveau de la mer que sur les sommets des Alpes. Cependant le tableau n'est pas si dramatique que ça, car contrairement à une idée reçue, un ciel de campagne même légèrement pollué permet des observations de bonne qualité. L'augmentation du diamètre n'est absolument pas incompatible avec la plaine, et il n'existe pas vraiment de hiérarchie du type "un 300 en plaine, un 400 en moyenne montagne, et pas de limite en haute montagne". Si le ciel est pur, et cela arrive encore fort heureusement, les images dans un grand diamètre sont superbes. Bien évidemment les images de la montagne sont supérieures en qualité, mais ne pas vouloir d'un grand diamètre car on se trouve en plaine est se priver d'un bien beau spectacle.

COMPOSITION D'UN DOBSON

La structure d'un dobson

Classique

Un bon télescope est avant tout un télescope stable, qui ne perd pas sa collimation à chaque mouvement, et bouge avec aisance. Si l'optique est bonne, à défaut des conditions précédentes, cela ne sert pas à grand-chose car il sera impossible d'en profiter pleinement. La rigidité et la stabilité n'ont pas de rapport avec la masse. Ce n'est pas parce qu'un télescope est lourd qu'il est stable. Evidemment la répartition de la masse a une importance, car plus le centre de gravité est bas meilleure est la stabilité, mais ajouter du poids n'apporte rien, si ce n'est des problèmes de manutention. La rigidité provient de la qualité des assemblages et de la forme des composants. Ce qui donne la rigidité, c'est le volume de l'objet et le matériau employé pour le fabriquer. L'habitude commune qui consiste à dessiner une structure frêle et à ajouter des éléments pour renforcer est à proscrire. La rigidité doit venir du design, pas d'ajout à posteriori. Il est tentant, à chaque fois que quelque chose réclame de la rigidité, de doubler ou tripler les épaisseurs. Cela marche mais la masse monte rapidement. Sur un petit instrument, il peut être intéressant d'augmenter la masse de la partie basse du tube optique pour compenser la légèreté du miroir, mais sur des instruments plus gros, le poids devient vite prohibitif. Il faut bien avoir à l'esprit qu'un volume doit l'essentiel de sa rigidité à sa périphérie, et qu'une bonne partie de la matière placée au centre ne change pas grand-chose au problème. Partant de ce constat, il est tentant de remplacer la matière du centre d'un volume par une matière légère et de laisser la matière plus solide et lourde tout autour. Ce système est adopté depuis longtemps sur les planches de surf. De la mousse est enrobée de fibre de verre ou autres matériaux résistants. Sur un télescope, il est possible de diminuer très sensiblement la masse de l'instrument en opérant de la sorte. De même, les formes fermées offrent une plus grande résistance à la torsion, c'est pourquoi la plupart des "tubes serrurier" sont réalisés avec des profilés ronds ou carrés d'épaisseur fine et de diamètre important.

Léger

Steven Overholt, un amateur californien, a eu l'idée d'utiliser la structure composite suivante: de la mousse résistante à la compression, recouverte de contreplaqué fin. La mousse de polystyrène est disponible sous différentes formes, extrudée ou expansée. Seule la première version est intéressante. Il existe aussi une mouse expansive, mais elle pose de nombreux problèmes de par sa puissance d'expansion qui tend à déformer les caissons dans lesquelles elle est déposée. Si les parois sont en métal d'épaisseur raisonnable, elle peut être utilisée. Le polystyrène expansé s'effrite facilement et ne permet pas une bonne finition. Le polystyrène extrudé est le bon choix. On la trouve dans les Castorama, Bricomarché et dans bien d'autres magasins. Elle est souvent de couleur bleue mais également jaune, verte et rose… Autant dire qu'il y a du choix. Les particules de cette variété de polystyrène se travaillent très bien au papier de verre, et permettent ainsi d'avoir une bonne finition. Elle est disponible sous la forme de grande planche ou de planche de 1200x600 mm pour une épaisseur de 20, 30 ou 40 mm. Ce format est très pratique à transporter. La découpe des morceaux n'est pas toujours des plus agréables, car la lame d'un cutter n'est pas facile à guider dans cette matière, et il vaut mieux faire quelques essais avant de s'attaquer à la découpe des bons éléments. Il est possible de faire un tracé des deux côtés de la plaque et de découper à 50 % environ de profondeur, ainsi la découpe est plus précise. Plus la lame s'enfonce loin dans la matière, moins sa précision est bonne. Certain amateurs astucieux ont réalisé des appareils de découpe faits à l'aide d'un fil métallique tendu et chauffé par un courant électrique. Ils arrivent à une remarquable précision de coupe. (voir la page construction d'un dobson en polystyrène ) 

1 - La cage

A - structure

Dans un newton, le rôle de la cage consiste à tenir en position le miroir secondaire et le porte-oculaire. Comme il s'agit d'alignement optique, la rigidité doit être suffisante pour que la masse de l'oculaire, ou la masse importante de certains secondaires ne perturbe pas la collimation, et ce, même lorsqu'une poussée est exercée en vue d'assurer le suivi. Placée tout en haut du tube optique, elle influence grandement la position du centre de gravité, et doit donc être la plus légère possible. Rigidité et légèreté, plusieurs options existent. Deux anneaux reliés entre eux ou un seul anneau.

La structure à deux anneaux est la plus répandue et la plus ancienne. Les anneaux sont souvent en contreplaqué fin, reliés par des tubes en aluminium ou des tasseaux de contreplaqué. Les tubes fins en aluminium posent souvent problème car ils doivent être solidaires des anneaux; malheureusement un petit accessoire bien pratique pour réaliser cette opération n'est pas facilement disponible en France, mais en cherchant bien, il y a toujours une solution Il est possible d'obtenir une rigidité encore supérieure, par l'emploi d'une structure triangulée de tasseaux de contreplaqué. La rigidité de la plaque portant le porte-oculaire doit être parfaite sinon l'usage d'un oculaire lourd placé à l'extrémité d'une Barlow provoquera immanquablement une perte d'alignement par torsion de la plaque. Le diamètre intérieur des anneaux est au minimum supérieur de 40 mm au diamètre du miroir. Cela permet de ne pas trop perturber le faisceau optique, et autorise une marge afin d'utiliser, par exemple, un système permettant de changer facilement de filtre.

Les cages composées d'un seul anneau sont de plus en plus fabriquées par les amateurs. Elles ont, comme toute structure, des inconvénients et des avantages. Les avantages tout d'abord. Elles nécessitent moins de travail pour une raison évidente: elles sont plus simples. La rigidité globale du tube optique est bonne car elles voient leur partie inférieure substituée par le tube serrurier dont la rigidité, si il est bien conçu, est rarement mise en défaut. Leur sensibilité au vent est moindre car leur profil est pour le moins très dépouillé, offrant ainsi peu d'obstacles à l'air. Leur volume est assez faible. Les inconvénients sont les suivants: leur masse est rarement plus faible, car l'anneau doit être assez important si l'on souhaite avoir une résistance correcte, si bien que le gain est discutable. Lorsqu'on utilise un anneau épais, même abondamment percé, le gain de poids est faible (la prise au vent est, elle, plus faible). La plaque supportant le porte-oculaire pose problème car elle se trouve "suspendue", et si elle n'est pas solidaire du serrurier, les problèmes d'alignement risquent d'apparaître lors de l'emploi de charges importantes. Le bafflage, si il est réalisé à l'intérieur du tube optique, peut augmenter sensiblement la diffraction, parfois gênante sur les objets brillants. S'il n'y a qu'un anneau, l'araignée et le miroir secondaire sont moins protégés lors des transports, manutention et surtout montage. Cependant, ces cages conservent l'avantage indéniable de ne pas être trop sensibles au vent.

B - L'araignée

L'araignée réalise les jonctions nécessaires pour maintenir en place le support du secondaire dans la cage. Généralement réalisée en métal fin, acier, inox ou en aluminium plus épais, elle a un nombre de branches allant de 1 à 4. L'araignée à 1 branche est possible sur certains petits télescopes car la masse du secondaire et de son support est faible. Si la lame de l'araignée est suffisamment large et pas trop mince, la rigidité est conservée. En revanche, le centrage ne peut être modifié car il n'y a que peu de réglages possibles. Généralement, les araignées des instruments plus gros ont 3 ou 4 branches. La différence essentielle est qu'une araignée à 3 branches provoquent une diffraction plus grande (6 aigrettes autour des objets brillants) qu'une 4-branches. Cela n'est pas forcément gênant, et relève plus souvent de l'esthétique. Si l'on désire supprimer ces aigrettes, il faut avoir recours à une araignée à lame courbe; mais la rigidité nécessaire pour un tel montage le réserve pour les télescopes de faible taille. Avec ce montage, la diffraction ne disparaît pas, elle est répartie sur l'ensemble du champ observé. Du point de vue optique, si l'on recherche la performance, il vaut mieux s'intéresser au revêtement des lames. Lorsqu'un élément de l'instrument est peint en noir et qu'il est exposé au ciel nocturne, il refroidit plus vite que l'air qui l'entoure (cf article sur le site). Cela ne serait pas gênant s'il n'y avait création d'une veine d'air froid dans l'environnement immédiat de l'objet exposé. L'image subit alors une détérioration due à cette perturbation du faisceau optique. Afin d'éviter ce problème, la solution consiste à conserver une finition "métal poli" sur ces parties exposées. Toujours au point de vue de la qualité de l'image, ne pas utiliser des branches suffisamment épaisses pour atténuer la diffraction est un mauvais calcul si cela se fait au détriment du maintien de l'alignement optique, grande source de dégradation de l'image. Des modifications destinées à améliorer ce support apparaissent de temps à autres et visent toutes à améliorer les performances. Afin d'éviter les vibrations dues au vent, certains amateurs découpent des zones placées au centre des lames afin d'éviter la trop grande prise au vent. Des lames en carbone voient le jour (cf: article sur le 508), car cette matière se prête parfaitement à cet emploi par sa rigidité, sa résistance et sa faible réactivité thermique. Sur des montages, les lames disparaissent même, au profit de fils en acier de dimensions raisonnables. Idée très intéressante mais qui doit pouvoir quand même permettre la totalité des réglages nécessaires à la collimation.

C - Le support du secondaire

Le miroir secondaire est fixé sur son support, lui-même solidaire de l'araignée. Ce support doit obligatoirement permettre un réglage aisé lors de la collimation, et ce, sans avoir recours à un outil tel qu'une clef ou un tournevis. Préférer l'utilisation de vis moletées car il y a fort à parier qu'un jour ou l'autre, une maladresse fera implacablement chuter l'outil sur le miroir primaire. Même si la collimation est réalisée avec un instrument incliné à 45 degrés, la clef risque de rebondir le long du serrurier (qui plus est si il y a une toile qui entoure l'instrument) et finir sa course sur le miroir exposé. La probabilité est faible mais la loi de Murphy s'occupera du reste ! Le support est généralement réalisé en aluminium et acier. Il est possible d'utiliser du contreplaqué, et il faut éviter autant que possible le bois brut à cause de sa plus forte sensibilité à l'humidité et à la température. Le miroir est soit retenu mécaniquement soit collé sur le support. Si il s'agit de clips métalliques, un léger jeu évite les problèmes de contraintes sur le miroir. Lorsqu'elles existent, elles se manifestent souvent sous la forme d'étoiles d'aspect triangulaire. Le rebord complet du support secondaire permet aussi de le maintenir en place. De plus, si le miroir secondaire a un petit bord rabattu, ce dernier est alors recouvert. Cette solution est souvent appliquée sur les supports commerciaux. Une épaisse fibre capitonne l'arrière du miroir, et lui assure une pression minimum destinée à éviter d'éventuels mouvements. L'intérêt de ces solutions est que la place disponible sur le dos du miroir offre la possibilité d'installer un dispositif électrique destiné à éliminer l'éventuelle buée sur le secondaire. Nombre d'instruments ont le secondaire collé. La colle silicone, utilisée notamment en aquariophilie, est d'une bonne résistance. Cependant, il est utile de prendre quelques précautions si l'on veut éviter une mauvaise surprise. Il faut réaliser des touches de colle, et non recouvrir la surface entière. Le miroir ne doit pas être en contact avec son support. Il est possible de placer quelques cales (lors du collage et les enlever après), des allumettes par exemple, entre les touches de colle afin d'isoler le miroir des possibles contraintes du support. Un secondaire épais et de taille importante subit également ce problème. Il est recommandé d'ajouter une touche de colle avec, en son centre, un fil résistant destiné à retenir le secondaire en cas de décollement intempestif. L'autre extrémité du fil est attachée à l'araignée. C'est aussi une garantie contre une mauvaise manipulation du support secondaire, lors des réglages par exemple. La colle a une très grande résistance mais il est tout de même recommandé d'utiliser un support plus conventionnel, car retirer (décoller) le secondaire peut rapidement être une opération hasardeuse. Reste le couteau de cuisine… Quelle que soit la solution adoptée, il est intéressant de pouvoir aisément détacher le support secondaire de l'araignée afin, si nécessaire, de le protéger lors des transports importants.

D - Le bafflage

Le bafflage a longtemps été conditionné par la hauteur de la cage (modèle à deux anneaux), mais l'apparition des cages à un seul anneau a changé la donne car de nouveaux systèmes sont apparus. Il faut noter que la qualité du bafflage de la cage est primordiale car s'il est imparfait, l'image perdra une grande partie de son contraste. Le bafflage bloque l'arrivée de lumière parasite dans la partie interne du porte-oculaire. Les expérimentations sont toujours en cours, et il semble qu'en complément du classique recouvrement de la cage par un tissu ou un plastique, il soit possible d'améliorer l'élimination des reflets parasites par l'ajout d'un cache devant le porte-oculaire, côté interne du tube. Le but est d'avoir le maximum d'efficacité et le minimum de surface exposée au vent. L'idéal est d'avoir deux systèmes pouvant être interchangés, un profil faible destiné au nuits venteuses et un profil plus imposant pour les nuits plus favorables. Le bafflage n'est pas forcément lourd: mousse isolante aluminée sur l'extérieur et recouverte d'une peinture noire, mate et souple (type caoutchouc pour l'isolation des toitures). Cette mousse est utilisée pour l'isolation. Elle offre l'avantage d'être suffisamment rigide pour éviter les armatures de soutien. Comme elle reste souple et qu'elle est généralement commercialisée en rouleau, il est facile de la rouler sur elle-même pour diminuer sa taille lors des transports. La cage sans son bafflage est nettement plus pratique lors du transport, car si le support secondaire est ôté, il est possible de la traverser avec le tubes serrurier par exemple.

2 - la boîte à miroir

Rigidité parfaite, c'est encore une fois le maître mot. La boîte à miroir est l'interface entre la structure tubulaire et le support du miroir primaire. Plus le diamètre et la masse du primaire sont importants, plus elle doit être réalisée avec soin afin d'éliminer toute source de flexion. Elle est le plus souvent réalisée en contreplaqué. Ses dimensions internes ont une influence importante sur la qualité de l'image car si elle est trop petite, la chaleur qui émane du miroir ne pourra s'échapper du faisceau optique, et provoquera des fluctuations de l'image. Pour éviter cela, même s'il est tentant de gagner de la place, il faut laisser au minimum 20 à 30 mm libres autour du miroir. Ces cotes internes sont également déterminées par le choix du constructeur en ce qui concerne la disposition des fixations des tubes. Si les fixations sont à l'intérieur de la boîte, elles sont mieux protégées durant les transports, mais la dimension de la base du triangle formée par les tubes est plus faible, d'où une moins grande rigidité. Mais placer les fixations à l'intérieur signifie aussi que la cage du secondaire peut, moyennant quelques astuces, être placée dans la boîte à miroir lors des transports afin de la protéger mais aussi gagner de la place. La boîte est ainsi plus grande mais le volume total dans le véhicule ou la zone de stockage est sensiblement plus faible. Il n'y a donc pas de règle car c'est à chacun de faire son choix selon ses contraintes. Le fond de la boîte ne doit pas être fermé car la ventilation du miroir serait trop faible. Afin d'éviter les lumières parasites venant du fond de tube, lorsque l'instrument est placé sur un sol de couleur claire, il est possible de "fermer" momentanément la boîte avec un tissu noir.

3 - les tourillons

Les tourillons permettent la rotation du tube optique en altitude. Ils sont formés, au choix, par un disque complet ou par une portion de disque. Cela ne change pas grand-chose au mouvement mais influence l'encombrement. Dès lors, autant privilégier la compacité, car le seul intérêt du disque complet est de pouvoir changer le pointage de l'instrument de 180 degrés sans faire un demi tour en azimut. Cela est parfois utilisé sur des instruments à pointage automatique.

L'accroissement de la taille des tourillons permet de diminuer la hauteur de la fourche, d'où un gain substantiel de rigidité. Le diamètre des tourillons ne doit pas être trop faible, car le changement d'oculaire risque de provoquer un dépointage de l'instrument faute d'une friction insuffisante. La largeur du tourillon est également un paramètre crucial, car du ratio épaisseur/diamètre découle, en partie, sa rigidité. Il est possible de soit coller, visser définitivement ou solidariser les tourillons à la boîte à miroir uniquement au montage (cette dernière solution offre un gain de place lors des transports).

Le collage vissage est intéressant, car il faut noter que la "surépaisseur" formée par les tourillons est aussi un moyen de rigidifier la boîte à miroir. Donc si les tourillons sont "mobiles", il est important que leur fixation soit résistante lors de l'utilisation. Les tourillons sont généralement en contreplaqué, car il faut bien admettre que l'usinage et la masse de grandes pièces en métal sont souvent un handicap pour l'amateur. Il est intéressant de coller deux panneaux ensembles afin d'avoir des tourillons suffisamment épais. Afin de gagner du poids, il est parfaitement possible de pratiquer des découpes, du moment qu'elles ne provoquent pas une fragilisation du tourillon. Le mouvement d'altitude du télescope s'obtient par la friction entre les patins de téflon de la fourche et le revêtement appliqué sur la tranche du tourillon. L'application du revêtement pose parfois des problèmes, car si le rayon de courbure est important, il faut bien admettre que le formica ou le FRP ne brillent pas par leur souplesse. Les colles facilitent la tâche; mais attention, certaines ne laissent aucune chance de rattrapage si la manipulation s'est mal passée.

Le placement des tourillons doit être effectué avec beaucoup de soin, car leur centrage est déterminant pour la qualité du pointage obtenu avec des cercles digitaux. De même, leur centre de rotation doit coïncider avec le centre de gravité de l'instrument, ou ce dernier doit se trouver légèrement en dessous du centre des tourillons car on ajoute assez rapidement de petits accessoires en haut de l'instrument. Ceux-ci ont la mauvaise habitude de remonter le centre de gravité. Dans certains design il est aussi possible d'intégrer complètement les tourillons à la boîte à miroir. Inutile de préciser que le centre de rotation doit être déterminé par le calcul, et que l'erreur ne pardonne pas si l'on ne souhaite pas avoir de contrepoids. L'intégration offre l'avantage de réduire la largeur de l'instrument et d'offrir une rigidité hors pair, car la boîte à miroir est alors "monobloc".

4 - Le barillet et les supports latéraux

A - Différents types de barillets

Avec l'apparition des grands miroirs minces, le problème du support n'a fait qu'augmenter. Le ratio épaisseur/diamètre est un paramètre clef. Longtemps les miroirs ont été fabriqués avec un ratio de 1/6. Pour un instrument de diamètre modéré, hormis la mise à température, cela est plutôt un avantage car le centre de gravité est abaissé de façon substantielle, et un barillet rudimentaire est suffisant. Ce ratio est passé à 1/10 assez rapidement, et les problèmes sont apparus. Le miroir a beau être de qualité, le barillet le déforme. Lorsque les premiers dobsons sont apparus, leur barillet était radicalement différent de ce qui existait jusqu'alors. Les classiques "3 points", si courants chez les amateurs, ont fait place à un système de points répartis sur des triangles flottants. Le nombre de points augmentait en même temps que le diamètre. Le support latéral du miroir est relativement simple puisqu'il s'agit d'une sangle. Ce barillet est une solution intéressante car il est simple à mettre en œuvre. Cela est efficace mais pas pour tous les télescopes. Lorsque le miroir est de grand diamètre et fin, au delà de 500 mm avec un ratio de 1/10 ou plus fin encore, apparaissent des problèmes nouveaux. La sangle génère facilement de l'astigmatisme, et l'hystérésis (le jeu) provoque des contraintes déformant du même coup le miroir.

Les multiples étagements de triangles génèrent des déformations, et après chaque mouvement de l'instrument, ils ne reprennent pas exactement la même position, c'est l'hystérésis. Ces minuscules différences semblent anodines, mais elles contraignent le miroir Ces déformations peuvent notamment générer de l'astigmatisme. Les professionnels utilisent depuis de nombreuses années des barillets dits "astatiques" qui évitent ces inconvénients. Jean Texerau décrit un barillet fonctionnant selon ce principe astatique pour un Cassegrain de 250 mm dans son ouvrage "La construction du télescope d'amateur". Cet ouvrage n'est hélas disponible qu'en anglais chez Willmann Bell sous le titre "How to make a telescope". Cependant ce système se complique singulièrement lorsqu'il s'agit de supporter des miroirs de diamètres importants, car chacun des points est soutenu par un levier. Le nombre de leviers augmentant, la réalisation est lourde et les réglages se compliquent beaucoup. Hors, il est maintenant possible de fabriquer des barillets mixtes, comportant des leviers astatiques et des triangles, grâce au travail des membres du projet OVLA. Voir la page spéciale sur ce thème: supports astatiques.

Les supports latéraux

L'une des particularité des dobsons, c'est la méthode employée pour supporter le miroir primaire. C'est le plus souvent une sangle d'une haute résistance (type ceinture de sécurité) qui maintient le miroir afin qu'il ne glisse pas de ses supports lorsque le tube optique est incliné vers l'avant. Ce système très basique a l'avantage d'être simple à réaliser mais pas toujours parfaitement efficace. La sangle peut bel et bien provoquer de l'astigmatisme, si préjudiciable à la qualité des images. Le support "à corde à piano", décrit dans la thèse de Couderc de 1932, est utilisé depuis quelques années sur des instruments de l'Observatoire de Haute Provence. Ils ont été améliorés grâce notamment au travail de Luc Arnold, professionnel de L'OHP. Là aussi, consultez la page dédiée à ce thème: améliorer le support primaire.

5 - la fourche et la base

L'apparition du tube serrurier et des tourillons géants ont grandement influencé l'aspect et les dimensions de la fourche. Elle va jusqu'à quasiment disparaître dans les designs les plus audacieux. C'est elle qui supporte le système de rotation du tube optique, et doit donc être d'une rigidité à toute épreuve. La qualité des mouvements dépend en partie de la qualité de la transmission de l'effort par le serrurier mais aussi de la déformation éventuelle de la fourche. il suffit d'utiliser un dobson ayant une fourche manquant de rigidité pour s'en convaincre. La masse du tube optique étant non négligeable, il ne doit pas y avoir de flexion ou déformation car le tube optique risque d'écarter les flancs et de tomber. Il n'est hélas pas rare de voir des dobsons souffrant de ce problème. Si l'on désire déplacer l'instrument en le roulant, perdant ainsi son horizontalité, la hauteur de la partie avant de la fourche doit éviter à tout prix le risque de glissement vers l'avant de la boîte à miroir. Les flancs de la fourche ne sont pas les seuls à devoir être très rigides, le fond doit l'être également. La masse étant transmise par son intermédiaire jusqu'aux patins de téflon placés sur la base, sa déformation entraînerait des problèmes de suivi causés par une friction inégale. De par ses dimensions et son besoin de rigidité, la fourche se prête tout particulièrement à un allègement par l'utilisation d'une structure "composite", dont la simplicité de la forme autorise une réalisation relativement aisée. La solution de facilité consiste à doubler les épaisseurs, mais cela aboutit à la fabrication d'une pièce particulièrement lourde. Si le fond de la fourche est très épais, il est possible de réaliser un "compartiment" destiné à recevoir l'encodeur d'azimut, si des cercles de coordonnées sont utilisés. La base est encore plus simple, et si les 3 pastilles de téflon posées à sa surface sont dans l'alignement des pieds (au nombre de 3, bien sûr), l'effort est directement transmis sans risque de déformation. Les pieds sont de simples cales en bois de même épaisseur. Eviter l'usage de plastique ou de caoutchouc, car le bras de levier du tube optiques est suffisamment important pour provoquer leur déformation. Il vaut mieux que les pastilles de téflon aient les bords droits (et non une pente) afin d'éviter que les salissures ne viennent s'incruster. Le pivot traverse la base et la fourche. Il faut le soigner et si possible l'utiliser pour rendre la base et la fourche solidaires (les nouvelles bases légères le permettent sans problème). En effet, il est très pénible de chercher dans le noir le passage du pivot dans la fourche. Si des encodeurs sont envisagés, le pivot doit être percé afin de laisser passer l'axe de l'encodeur.

 6 - le tube "serrurier"

S'il ne faut retenir qu'une innovation ayant permis aux dobsons de se développer, c'est bien le remplacement du lourd tube de carton de ses débuts par un ensemble de tubes fins en aluminium. Les avantages sont multiples: gain de place très important, allègement très sensible de la structure, suppression des effets thermiques dus aux tubes, maniement plus agréable de l'instrument (dans les grands diamètres, il faut ajouter des poignées sur le tube, d'où un encombrement encore supérieur). L'allègement du tube est un point critique car, comme la cage secondaire, il a une grande importance sur la hauteur du centre de gravité. L'abaissement de ce centre de gravité autorise un design beaucoup plus compact de la boîte à miroir, dès lors beaucoup plus rigide. Cette structure est triangulée et généralement composée de tubes en aluminium. Les tubes utilisés sont généralement ronds mais aussi carrés, il est plus facile de travailler ces derniers, car il est plus aisé de percer et d'agencer une surface plane qu'une surface courbe. L'aluminium est le matériau de prédilection, car bien qu'il soit "mou" en comparaison de l'inox, cela ne pose aucun problème: c'est essentiellement la structure triangulée qui donne la rigidité. Les tubes en fibre de carbone représentent le fin du fin tant en terme de rigidité que de gain de poids, mais hélas! leur mise en œuvre est assez délicate. Ils ne peuvent être percés, mais leur collage ou leur fixation dans un manchon est toujours possible. Enfin, leur prix n'est pas à la portée de toutes les bourses;cependant on peut imaginer qu'ils deviendront meilleur marché dans l'avenir.

La fibre de verre n'apporte pas grand-chose de plus que l'aluminium, car sa densité est assez importante, et elle nécessite des tubes de plus grande épaisseur. La disponibilité, la facilité de fabrication et les caractéristiques mécaniques de l'aluminium font qu'il reste encore une valeur sûre pour cet usage. Les tubes standards que l'on trouve dans la plupart des magasins de bricolage au rayon profilé suffisent aux dobsons de petite à moyenne dimension, jusqu'à 400 mm, mais dès qu'il s'agit de trouver des tubes pour réaliser un dobson de taille supérieure, le problème se complique. En effet, si l'on trouve assez facilement chez les revendeurs en aluminium des tubes épais, les épaisseurs fines sont beaucoup plus délicates à trouver (de 1 à 1,5 mm). Il faut alors chercher dans les produits finis. C'est d'ailleurs souvent le cas dans la recherche des composants. Un manche à balai, une perche destinée à la peinture ou au lavage des carreaux, un support de boîte aux lettres, sont autant de tubes alu relativement bon marché mais pouvant répondre à nos besoins. Si il s'agit de manche à balai ou de support de boîte aux lettres, la longueur est le plus souvent trop faible. Qu'à cela ne tienne, il est possible d'allonger les tubes alu sans pour autant faire appel à la soudure ou fragiliser la structure. Il suffit pour cela d'acheter plusieurs tubes supplémentaires, et de les enchâsser suivant la longueur souhaitée. On découpe une section d'une vingtaine de centimètres de long que l'on coupe ensuite à la scie à métaux dans sa longueur. Lorsque cette section est coupée, il faut la placer dans un étau pour la resserrer un peu et l'introduire dans un des tubes à allonger sur environ 10 centimètres. Dans un second temps, il suffit alors d'enfoncer l'autre extrémité dans la rallonge. Ne pas oublier de porter des gants de protection épais lors de cette opération, car il y a des risques de coupures évidents. Pour cacher la jonction, il suffit d'utiliser un ruban adhésif alu.

La section manchon est un morceau du même type de tube pris sur un tube supplémentaire. Cette section est coupée dans sa longueur à la scie à métaux.

Comme décrit dans la section consacrée aux structures, ce qui donne la rigidité à un tube c'est essentiellement son diamètre extérieur. Il est inutile d'utiliser des tubes de plusieurs millimètres d'épaisseur car cela n'ajouterait pas grand-chose à l'efficacité de l'ensemble. Une épaisseur de 1 à 1,5 mm est suffisante dans la plupart des cas. On recherche ici le meilleur compromis rigidité/masse, il faut donc chercher à augmenter le diamètre du tube et non son épaisseur. Plus le triangle que forme le serrurier est large, plus la structure est rigide. Il faut donc, autant que faire se peut, augmenter la base de ce triangle en fixant le bas des tubes aussi loin que possible les uns des autres

Un serrurier inversé ne change pas les données du problème; il oblige simplement à revoir la structure de la cage qui doit alors avoir une forme carrée.

Dans une structure tubulaire classique a 8 tubes, comme celle de nombreux dobsons, tous les tubes ne travaillent pas de la même façon. Les tubes travaillants en compression (les 4 plus proches du sol lorsque le télescope est incliné), peuvent être renforcés. Si les tubes sont fins et relativement longs, il est possible de les remplir de mousse expansive afin de diminuer les vibrations. Le tube idéal est renforcé à ses extrémités et en son milieu afin de limiter le poids et de permettre quand même une résistance maximum. 

Il est tentant de réduire le nombre des tubes à deux pour simplifier la structure et l'alléger. Cela est possible pour des petits Dobsons ("Alice" de Ron Ravenberg, gamme de Starsplitter) mais pour des grands diamètres, il vaut mieux éviter ce montage car il est très difficile de conserver la collimation. Si l'on opte pour cette option pour un 450 mm comme l'on fait certains amateurs, il faut avoir des bras (en tube en aluminium, en CTP, etc.) de soutien à l'opposé de la structure pour éviter un trop long levier. Les bras doivent aussi offrir une rigidité très importante et il y a fort à parier que l'ensemble de ce tube bi-poutre sera d'un poids proche d'un serrurier complet. Le gain se fera plutôt en durée de montage. De même, il faut soigner le bafflage.

7 - fixation des tubes

Pour former la structure, les tubes doivent être fixés sur la cage et sur la boîte à miroir. Ce système doit être fiable, compact, léger et facile à mettre en œuvre. Au montage, les outils sont à proscrire. De même, rien ne doit pouvoir tomber pendant le montage. Il y a, certes, un cache qui protège le miroir, mais quoi de plus frustrant que la recherche à la lampe de poche d'une vis dans l'herbe, quand le ciel est parfait pour observer… Il faut aussi que la solution adoptée n'impose d'avoir remettre systématiquement les tubes à un emplacement précis sous peine de perdre la collimation car l'installation devient vite pénible.

Contrairement à ce que l'on pourrait penser, nul besoin d'avoir un serrage fort des tubes pour que la structure soit solide. Il suffit simplement que le montage permette aux tubes de maintenir leur position verticale sans risquer de basculer et d'endommager leur fixation. Il ne faut pas oublier que même un tube de 500 gr et de 1,5 m de long représente un levier très important, alors autant qu'il reste en place. Pour fixer des tubes, la solution la plus basique consiste à en écraser l'extrémité, et de le percer afin de laisser passer une vis de serrage. Très mauvaise idée s'il n'y a pas de système permettant d'attacher au moins deux tubes ensembles à leur extrémité, l'installation sera très problématique. Les logements en bois sont une solution, mais leur usinage impose d'avoir un outillage assez complet si l'on veut pouvoir conserver une bonne précision. Si le maniement des machines ne pose pas de problèmes, c'est une possibilité à retenir. Si l'on opte pour la solution du tube carré, c'est lors de la conception de cette partie que l'on y trouve le plus grand intérêt. La précision et l'usinage sont facilités. S'il faut percer les tubes aux extrémités, il va de soi que cela doit être effectué avec une grande précision car sinon, le tube subira des contraintes de rotation autour de son axe et sera rebelle au montage. Avec un tube rond c'est beaucoup plus difficile, car comment savoir si l'axe est le même d'un bout à l'autre. Des solutions existent: on peut, par exemple, fabriquer un support de la longueur des tubes à l'aide d'un méplat ou d'une règle puis utiliser un U à chaque extrémité comme guide. Si les U ont une pointe dépassant d'un ou deux millimètres, en leur centre, cette pointe marquera l'emplacement à percer avec précision. Il faut naturellement attacher le tube lors de l'opération.

La longueur du serrurier n'est pas la chose la plus simple à déterminer. De façon basique et pour une utilisation visuelle, il est conseillé de faire sortir le foyer de 15 à 20 mm environ du bord du porte oculaire en position basse. La façon la plus simple d'opérer consiste à faire un dessin sur micro ordinateur ou papier en respectant précisément une échelle.

8 - le Calcul du centre de gravité, masse des composants et contrepoids

Une grande partie du temps de la conception de l'instrument est consacrée au calcul du centre de gravité. Avec un tableur, c'est nettement plus simple car il suffit de calculer la masse des différents éléments, et de la combiner avec leur distance. Cette méthode ne donne pas le centre exact de rotation, mais elle permet une approche assez fine dont le but essentiel est d'éviter l'ajout de contrepoids, et erreurs grossières de conception. Certes, si le télescope a des mouvements très doux et nécessitant peu de force, ce qui est le but, il est parfois nécessaire de faire des ajustements à l'aide de petits contrepoids ou d'un système de "freinage". La masse des oculaires est variable, allant de 80gr à près de 900gr, cela implique des déplacements du centre de gravité. Il est donc préférable d'inclure dans ces calculs la masse de l'oculaire le plus lourd. Il ne faut pas non plus oublier les autres éléments de la cage du secondaire, car de par son emplacement, ces grammes ont une très grande importance. Il faut garder à l'esprit la chose suivante: si le ratio est de 1 pour 4, chaque gramme à la cage équivaut à 4 grammes à la boîte à miroir. Ne pas oublier non plus les différents accessoires comme le/les chercheurs, le bafflage de la cage, les systèmes de fixation du serrurier. Si le télescope a un grand diamètre, le secondaire sera également imposant en terme de masse. Si une pièce est longue, comme c'est le cas pour les tubes, c'est grosso modo le centre de l'objet qui doit servir de référence. Le calcul pourrait être plus poussé, mais cela n'apporterait pas davantage de précision. La masse des composants est simple à déterminer soit par pesée, soit par calcul.

C'est à la fois un élément à part entière de l'instrument, et le résultat de l'ensemble de la structure. Utiliser un dobson à fort grossissement, c'est non seulement possible mais facile, à condition de respecter des règles extrêmement simples concernant notamment le choix des matériaux et les surfaces de friction. Le suivi de l'objet est réalisé en poussant le tube optique à la main de façon contrôlée. La poussée est transmise par le tube optique jusqu'à la fourche puis la base. La transmission de cet effort doit se faire sans pertes, et c'est donc la rigidité du tube qui entre en jeu. Si la structure n'est pas parfaitement rigide, l'objet centré par la poussée reviendra en arrière sous l'effet de l'élasticité. Si l'effort est bien transmis, il doit s'opérer sans saccade, avec la plus grande douceur possible et le minimum d'énergie. La qualité de la friction est ici l'élément clef. De nombreux matériaux ont été testés, et une combinaison de Téflon et Formica semble la plus adaptée. Il faut utiliser un Formica granulé, recouvert de petites bosses irrégulières, comme l'est le produit de Wilsonart, le maintenant célèbre "Ebony Star". Un autre matériau encore peu connu, le FRP, panneau renforcé de fibres, offre des performances encore supérieures au Formica granuleux. Il est hélas peu commode à obtenir en France. Une solution consiste à demander, quand c'est possible, les plaques désirées au fabricant du miroir s’il est aux Etats-Unis, afin qu'il les place dans la boîte d'expédition. Une alternative existe à ces problèmes de disponibilité: l'altuglas. Ce "verre synthétique" existe en de nombreuses versions dont certaines sont bien adaptées. Il convient de privilégier les reliefs doux et rapprochés, ressemblants à des gouttes d'eau. Cette matière résiste moins bien dans le temps qu'un Formica ou qu'un FRP, mais la qualité du mouvement est excellente. Dernière alternative, pour les petits instruments, le couple feutrine/patin glissant. Toujours pour les petits instruments, les patins destinés à déplacer les meubles, en PTFE, peuvent convenir; en revanche ils ne conviennent pas très bien à des télescopes plus gros, car ils sont souvent d'une trop grande mollesse. La fixation des pastilles de Téflon est assez problématique car elles ne peuvent être collées (sauf dans le cas d'une primaire pour traitement préalable avant collage des plastiques non polaires. ex: Power Primer de Henkel). Il est certes possible d'utiliser de petites pointes, mais le mieux est d'utiliser des vis, plus faciles lors du changement après usure par exemple. Ne pas oublier de noyer les têtes des vis, car elles endommageraient facilement le Formica. Il faut aussi couper le téflon avec des bords droits afin qu'il n'y ait pas d'encrassement entre le patin et sa surface de glissement. On peut aussi adjoindre un morceau de velcro à côté des patins car ces fibres denses nettoient bien le chemin de glissement en venant affleurer contre la surface du formica ou FRP. 

La surface de friction est également un facteur critique. En règle générale, la pression de 1kg au cm² convient bien. Cela se calcule de façon simple puisque pour les 4 pastilles placées sur la fourche, il suffit d'avoir la masse du tube optique et de la diviser par 4. Pour la fourche, il convient d'ajouter sa masse à celle du tube optique, et de la diviser par 3. Dernier point, l'emplacement des pastilles. Celles de la fourche, tout d'abord: plus elles sont écartées, plus le mouvement nécessite de l'énergie. Plus elles sont rapprochées, plus le mouvement est facile, mais cela se fait au prix d'une perte de stabilité. Typiquement, l'angle d'écartement va d'environ 60 à 90 degrés (angle défini entre deux pastilles et le centre de gravité). Les 3 pastilles placées sur la base obéissent à la même règle. Plus elles sont éloignées du pivot, plus le mouvement exige de l'énergie, et cela donne de la stabilité; si on les rapproche du centre, c'est l'inverse. La distance de base séparant les pastilles du pivot est d'environ la moitié du diamètre du miroir primaire. Ce sont des règles de base, on peut bien évidemment faire varier ces valeurs afin de les adapter à l'instrument et au goût personnel. La combinaison téflon/formica n'est pas l'unique solution. Certains amateurs préfèrent utiliser des roulements, souvent combinés avec un frein afin de donner un peu de friction. Le coût est plus élevé et la mise au point peut parfois être délicate, mais si le montage est réalisé avec soin, le résultat est tout à fait utilisable. Si l'on désire ajouter par la suite un suivi altazimutal, il convient de se pencher sérieusement sur l'option "roulements" car elle convient mieux aux moteurs. Des roulements à un coût raisonnable peuvent être trouvés chez les revendeurs de patins en ligne, type roller.

L'optique

Le miroir secondaire renvoie la lumière du miroir primaire vers le porte oculaire. Autant dire que sa qualité doit être bonne.

Quel que soit le domaine, il y a toujours des questions qui provoquent des débats sans fins."En astronomie amateur," le choix de la taille du miroir secondaire en fait partie.  L'obstruction du secondaire se calcule en divisant le diamètre du petit axe du miroir secondaire par le diamètre du miroir primaire. Des fabricants, soucieux de réduire ce chiffre, le calcule souvent en faisant intervenir la surface des miroirs et non leur diamètre. Qu'en est-il pour les dobsons ? La taille du secondaire est cruciale en photo, car elle intervient sur le vignettage du champ. Ce vignettage est en fait le manque de luminosité sur le bord du champ. La photo et la CCD y sont très sensibles, et cela se traduit sur les images par une zone à la luminosité plus marquée au centre. En visuel, l'œil n'est pas capable de différencier ces infimes variations, et, mis à part certaines applications spéciales, comme la mesure de magnitude en visuel, cela ne pose aucun problème. Pour déterminer la taille optimale du secondaire, un dessin réalisé à l'échelle est suffisant. Il convient de dessiner une coupe du tube optique, et d'y placer aussi le porte-oculaire, tube à hauteur minimum. Afin de permettre la mise au point avec les oculaires standards, il convient de laisser sortir le foyer de l'instrument de 15 à 20 mm au delà du bord du porte-oculaire. Il est possible d'utiliser un secondaire plus grand si l'on désire abaisser la hauteur du porte-oculaire au zénith, mais si l'on recherche un abaissement important, ce n'est pas de ce côté qu'il faut s'orienter. Dans la pratique, l'obstruction obtenue avec un porte-oculaire bas (appelé "low profile" aux Etats-Unis) se situe entre des valeurs de 0,15 à 0,25. Même à 0,25, l'obstruction peut être considérée comme faible et n'aura que peu d'influence sur la qualité de l'image. Le précieux contraste est bien sûr diminué par des obstructions plus grandes, mais dans des valeurs négligeables. Il est à noter que si l'optique est de qualité, les effets de l'obstruction centrale seront plus faibles. Nombre d'amateurs recherchent à diminuer cette valeur autant que possible, et finissent par avoir un vignettage très important, visible, lui, à l'oculaire. Ne pas oublier non plus le réglage d'offset du au décalage entre l'axe optique et l'axe géométrique, pour s'en convaincre il suffit de faire un plan à l'échelle 1 d'un télescope de 400mm ouvert à f/d 4. Ci dessous un tableau regroupant les valeurs d'offset (décalage de positionnement du secondaire) en fonction de différents miroirs. 

Tableau d'offset selon Harold.R Suiter( Star testing Astronomical Telescopes)

La lettre T est la valeur d'éloignement du plan focal par rapport au miroir secondaire, ces valeurs sont calculées pour des instruments autres que purement visuels, mais les différences sont assez peu marquées pour en tenir compte.

Un miroir, est d'abord ce que les opticiens appellent un "blank". Ce blank a différentes caractéristiques : une matière, un diamètre, une épaisseur et une structure. Les choix qui s'offrent à l'amateur sont multiples, mais il vaut mieux connaître les avantages et les inconvénients avant de se lancer. Du diamètre dépendent les contraintes en matière de masse. Pour un petit instrument, inutile de chercher une formule exotique ou ultra mince, car l'équilibrage du tube optique sera problématique. Le classique 1/6 ou 1/8 répond souvent aux besoins. Pour les grands diamètres, arbitrairement à partir de 450 à 500 mm, le gain de poids devient intéressant si l'on opte pour des miroirs minces d'environ 42 mm d'épaisseur par rapport au plus classique 50 mm. La mise à température est facilitée, la masse moins grande; mais tout n'est pas rose car ce miroir, en ne perdant que quelques millimètres d'épaisseur, a perdu une part importante de sa rigidité. Si l'on recherche les meilleures images possibles, il faut abandonner le classique barillet à triangles de flottaison et sangle, et s'orienter vers un barillet astatique. Les miroirs plus épais bénéficient aussi des qualités de ce type de support, mais ce sont les miroirs minces qui l'exigent le plus. Ce 40 mm d'épaisseur a aussi ses limites, et au delà de 600 à 650, le manque de rigidité se fait sentir de plus en plus vivement.

Lorsque le problème poids/rigidité devient critique, des solutions existent mais elles deviennent vite hors de portée de la plupart des amateurs. Le ménisque est une solution "simple" comparée aux autres, mais hélas difficile à mettre en œuvre et souvent introuvable. C'est bien dommage car elle rend accessible les grands diamètres sans pour autant avoir un coût énorme. Ce n'est pas la fabrication du blank plat qui pose problème mais la phase qui permet d'obtenir un ménisque. Pour ce faire, le fabriquant place le bloc de verre dans un moule dont la courbure correspond à la focale désirée, et le chauffe jusqu'à ce qu'il devienne plus mou et s'affaisse en épousant la forme du moule. C'est un processus long et délicat, car il requiert beaucoup d'énergie. Cela a l'avantage de recuire le verre, ce qui est une bonne chose, car cela réduit le tensions internes. Si on ne peut agir sur l'épaisseur, qui donne la précieuse rigidité mais aussi la masse, on peut agir sur la répartition de la matière. Comme vu précédemment, ce qui donne la rigidité à une structure, c'est essentiellement son épaisseur. Il est possible de réaliser un blank plus léger en utilisant deux disques fins en verre, espacés par une structure de la même matière. La forme de la structure est variable. Certains ont opté pour des hexagones formant un nid d'abeille, et d'autres pour une structure radiale, rappelant les jantes dites "à bâtons" de certaines voitures , on utilise aussi pour désigner ces type de blank les mots: cellular blanks, ou ribbedblanks. Cette dernière solution n'a vécu que peu de temps, car, comme la première, elle a un gros inconvénient : le " print-through ", ce mot anglais désigne le fait que la structure entre les deux disques de verre principaux déforme suffisamment le disque pour être bien visible. Destiné à être taillé, il peut poser des problèmes à l'opticien. Avec beaucoup de travail cela est possible, mais le coût, déjà très supérieur par ces solutions, ne fait alors qu'augmenter. Le nid d'abeille proposé par Hextek est toujours utilisé par les professionnels mais extrêmement rarement par les amateurs. Dommage, car un avantage inhérent à ces designs exotiques est la mise à température très rapide.

Depuis bien longtemps il est admis que, de par sa facilité de mise en œuvre et la qualité de la finition obtenue, le verre reste la solution la plus pratique. Le verre est un terme générique derrière lequel se cache de multiples variantes, avec leurs avantages et inconvénients. Le verre à vitre est d'un coût faible mais n'est pas un bon choix, car il réagit très mal aux changements de la températures. Le Pyrex est beaucoup plus intéressant, car il est peu sensible aux changements de température, et se travaille sans trop de difficultés. Des verres ayant la propriété d'être quasiment insensibles aux changements de températures existent. En regard de leur prix, ils n'apportent pas grand-chose de plus que le Pyrex, car le problème essentiel, bien qu'il existe et soit gênant, n'est pas la dilatation/contraction mais la rétention de la chaleur qui se libère petit à petit au cours de la nuit en créant des problèmes de turbulence locale. Il faut que l'opticien ait contrôlé avec soin le blank pour déceler d'éventuelles tensions internes, souvent capable d'anéantir un travail de qualité.

- l'aluminure

La touche finale, c'est bien sûr le traitement du miroir. Cela est réalisé en déposant une couche réfléchissante sur la surface optique. Ce dépôt est une fine pellicule de métal de quelques microns, déposée sous vide. Cette couche est relativement fragile et d'un coût assez élevé. Il existe différents métaux. Or, aluminium ou argent notamment. L'or est utilisé pour des longueurs d'onde précises. Il existe des aluminures dites "améliorées" car leur pouvoir de réflexion est plus élevé. Dans la pratique, il faut savoir que la variation de la réflexion n'est que de quelques pourcent, allant de 89 pour une aluminure "ordinaire", à 96 à 99 % pour des traitements spéciaux mais comme il y a deux réflexions, il s'agit donc d'environ 15 à 20 % d'amélioration, ce qui commence à être non négligeable. Si le coût est un facteur limitant, il peut être intéressant de traiter uniquement le miroir secondaire avec une aluminure améliorée, la différence de prix est assez raisonnable car la surface est faible. L'argenture protégée, disponible en France dans certains établissements,( Evap Service. ZI de la Gaudrée, rue d’Orsonville, 91410 Dourdan. Tél : 01 60 81 17 50; fax : 01 64 59 63 82. Traitements sous vide, aluminure, argenture, antireflet, traitements dichroïque, séparateur, études, etc.) est d'une grande qualité, il est vrai, à un coût élevé. La durée de vie de ces traitements est assez variable, et dépend en grande partie des conditions atmosphériques. La présence de la mer, de zone humide ou d'usine est particulièrement néfaste aussi il est quasiment impossible d'évaluer la durée de vie d'une aluminure car trop de paramètres entrent en jeu.

-détraiter un miroir

L'humidité, la poussière et le temps finissent toujours par endommager l'aluminure, et rendent obligatoire un retraitement du miroir. Le problème c'est qu'il faut commencer par enlever la couche existante sans pour autant abîmer la surface du verre. Cette tâche peut être confiée à l'entreprise qui va réaliser l'opération de retraitement, mais il y a toujours un risque pour que les méthodes employées altèrent la qualité de la surface. La solution consiste à détraiter soi-même le/les miroirs. La méthode n'est pas la même suivant la nature du métal employé. Si une sous-couche d'accroche à base de chrome a été employée, utiliser du nitrate d'ammonium cérium, que l'on trouve dans les magasins de produits pour laboratoire. S’il s'agit d'une aluminure classique ou protégée, utiliser de l'acide chlorhydrique. L'acide peut être employé pur, mais il est bien plus dangereux. Il convient de réaliser l'ensemble de la manipulation à l'extérieur, car les vapeurs sont très fortes et corrosives. Commencer par fabriquer un petit support, avec 3 plots dont deux à vis réglables afin d'obtenir une parfaite horizontalité du miroir. Tester l'horizontalité en remplissant avec de l'eau la surface du miroir, cela permet aussi d'évaluer la quantité d'acide nécessaire. Ne pas oublier de prévoir un peu plus d'acide que ce volume, car si le détraitement et long, l'évaporation très importante oblige à rajouter de l'acide fréquemment. Attention! il faut choisir un endroit qui ne risque rien car les vapeurs sont très corrosives, et tout objet métallique dans leur zone risque d'être altéré. Eviter la présence des voitures, huisserie métallique ou outillage, et vérifier le sens du vent afin d'éviter les mauvaises surprises. De même, inutile de dire que les plantes peuvent aussi souffrir de ce traitement! Lorsque l'horizontalité est bonne, enlever toute l'eau et verser lentement l'acide. Le bord du miroir étant plus haut, c'est la partie la plus longue à nettoyer: l'acide s'évaporant, le niveau baisse et le produit quitte d'abord la périphérie du miroir. Afin d'activer le détraitement, particulièrement sur les bords, il est possible de frotter très délicatement les zones récalcitrantes à l'aide d'un pinceau pour peinture acrylique. Il ne faut surtout pas que la boîte destinée à recevoir le miroir se trouve à proximité des vapeurs, car ces dernières peuvent s'incruster et attaquer l'aluminure neuve. L'opération doit se terminer par un très abondant rinçage à l'eau du robinet, puis à l'eau distillée. (voir aussi la page sur la "qualité optique et grands diamètres" )

La motorisation d'un dobson

Ce qui a présidé à la naissance du concept du dobson: la recherche de la simplicité. Quelle simplification, en effet: le suivi est réalisé manuellement en poussant le tube optique. Si la conception de l'instrument est bonne, cette méthode marche remarquablement bien, et il n'est pas rare d'utiliser des grossissements élevés, de l'ordre de 500 à 700x sans que le recentrage manuel soit insurmontable. Mais voilà, lorsque l'image ne bouge plus, le confort est total. Certes, lors de la détection d'objet faible, le mouvement peut être un plus car l'œil est particulièrement sensible au déplacement de la faible source lumineuse dans le champ de l'oculaire. Mais dans bien des cas, le suivi permet des observations de bien meilleure qualité. Lorsque l'image est fixe, les détails planétaires, si délicats à percevoir, deviennent beaucoup plus accessibles. C'est bien étrange, il semble que les moments où l'image est la moins perturbée coïncident souvent avec l'obligation de recentrer la cible. Le dessin, si cher à nombre d'observateurs, pose nettement moins de problèmes sans devoir bouger le télescope en tenant la lampe et le crayon en même temps. "Motoriser, c'est ajouter deux pouces au diamètre de l'instrument", c'est la constatation qui a conduit pas mal de possesseurs de dobsons d'outre-atlantique à se lancer dans la motorisation. En effet, lors d'observations d'objets de faible luminosité, ou de faibles détails, l'œil perçoit mieux les précieux photons si l'observateur conserve toute sa concentration et parvient à bien "stabiliser" son globe oculaire. Enfin, la motorisation permet de pratiquer la CCD et la photo argentique, ce qui n'est pas le moindre des ses intérêts. Voilà donc de bien bonnes raisons pour se lancer dans l'aventure.

Il existe deux façons d'assurer le suivi d'un dobson: le placer sur une plate-forme équatoriale, ou motoriser ses deux axes. La première méthode a été développée en grande partie grâce aux efforts de deux inventeurs français de génie, Adrien Poncet et Georges d'Autume. Ont suivi des variantes, notamment celles développées par Andy Saulietis, utilisées notamment sur un dobson de 812 mm de diamètre, et celle de Chuck Chaw. L'autonomie obtenue est d'environ 50 mn à un peu plus d'une heure.

Les plate formes équatoriales rehaussent le télescope d'une quinzaine de centimètre environ . Si la réalisation est soignée, les performances sont remarquables: pas d'à-coup ou de vibration perceptible. De plus, l'instrument est utilisable de la même façon que s'il n'y avait pas de plate-forme, on pointe objet après objet et le suivi est permanent. A la fin de la période de rotation, généralement d'environ 50 mn à un peu plus d'une heure, on réinitialise la plate-forme.

http://www.geocities.com/janvangastel/Astronomy/Poncet/e_index.htm

Nul n'est prophète en son pays, Adrien Poncet en a fait l'expérience; il a développé sa plate-forme et n'a rencontré quasiment aucun succès en France. En traversant l'Atlantique, ce génial inventeur a eu plus de chance. Un article paru dans Sky and Telescope en 1977, a permis de porter ce remarquable système à la connaissance des amateurs. Certes ce système n'est pas exempt de défaut, mais il jette les bases de la motorisation simple et qui peut être facilement fabriquée par un amateur. Le principe est le suivant: côté nord, un pivot assure un point de rotation; et côté sud, un plan incliné se charge d'apporter les points d'appui changeant nécessaire au suivi. L'inconvénient majeur de ce système est que la pointe supporte une masse importante, et cela limite son utilisation à des instruments de masse raisonnable. Il existe une version commerciale en kit de la plate-forme Poncet, fabriquée par TL System. Elle convient à des instruments de taille relativement modeste et surtout d'un poids raisonnable.

Les défauts inhérents à la plate-forme Poncet ont trouvé une solution, encore une fois en France, grâce au travail de Georges d'Autume. Le principe de base est le même: placer un télescope sur une plate-forme de taille raisonnable afin de rendre l'instrument apte au suivi équatorial. Cette fois, le pivot/plan incliné, source principale de problème, est remplacé par un cône "virtuel" reposant sur des roulements. Le résultat est remarquable, car le problème de la taille de l'instrument et de son poids disparaît. Toute la masse est transmise directement sur les points d'appui, sans porte-à-faux. La réalisation est hélas plus complexe, mais pas insurmontable. Il faut en effet "usiner" en même temps avec une grande précision les surfaces qui vont se trouver en contact avec les roulements. Cela paraît difficile à réaliser pour un amateur, mais c'est possible avec de l'astuce. Il faut alors fixer la future plate-forme sur un support incliné à la latitude du lieu 45 deg par exemple et approcher une ponceuse parfaitement verticale jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec les parties à usiner. La plate-forme est alors tournée sur son support et le lent ponçage permet d'obtenir une précision remarquable. (voir http://www.jlc.net/~force5/Astro/ATM/Poncet/Detail1.html )

A l'usage, ces plate formes se révèlent très pratiques et faciles d'emploi. La mise en station, pour du visuel, est des plus sommaire, car il suffit de la placer à l'horizontale et de pointer le sud. Pour des photos planétaires, il faut soigner un peu plus les réglages, et pour la photo à pose plus longue, une mise en station soignée est la bienvenue. Dans ce cas, il est possible de fabriquer une plate-forme motorisée sur les deux axes afin d'effectuer les rappels nécessaires au suivi.

La seconde méthode utilisée pour motoriser les dobsons, c'est la mise en place de moteurs sur les deux axes, l'altitude et l'azimut. L'un des plus anciens produits est proposé par Tech2000: le dobdriver II. Le kit est composé de deux moteurs et de ses organes de friction ou d'entraînement, et d'un boîtier de contrôle. Lors du suivi d'un objet, l'utilisateur presse les boutons de la raquette de commande pour compenser les dérives observées à l'oculaire, et ainsi maintenir l'objet dans le centre du champ. Au bout d'une quarantaine de secondes un vecteur est alors calculé, et le suivi ne requiert plus que de très légères corrections de temps à autre. Si l'on déverrouille la pression des moteurs, le télescope se déplace alors comme un dobson classique. Ceci est intéressant notamment si l'on désire pointer un objet très éloigné dans le ciel de celui qui se trouve dans le champ.

Ce DobDriver II dispose d'une option très alléchante, le roboscope. Ce dernier, grâce à l'utilisation d'un ordinateur, portable ou non, donne l'accès à l'amateur non seulement à des bases de données d'objets mais aussi à la fonction GOTO. Cette fameuse fonction permet de déplacer automatiquement le télescope vers la cible de son choix en ne frappant que quelques touches de clavier. Certes la vitesse est faible, mais comparée au temps parfois nécessaire pour trouver un objet faible, ce n'est pas si grave. L'installation du système est relativement simple mais requiert une certaine précision, surtout si la fonction goto est utilisée. (voir la page spéciale roboscope )

Un autre système de motorisation connaît un essor important, le scopedrive de Mel Bartels. Deux moteurs pas à pas sont pilotés par un logiciel installé sur un micro-ordinateur. La fonction goto est naturellement présente. Le système existe depuis maintenant quelques années et est en évolution constante. Il est possible de réaliser entièrement la motorisation, mais si l'on désire gagner du temps ou si les compétences en électronique manquent, Mel Bartels commercialise une partie du kit. voir sur le site de Mel Bartels (une traduction du système de motorisation est faite par Francis Tisserant: http://ftissera.free.fr/Webmel/altaz.html )

Le choix des oculaires

Le principal problème des Dobsons (sauf s'il est motorisé) est qu'il faut sans cesse repointer l'objet que l'on veut observer. Il est évident que 50° de champ sont particulièrement frustrants. Les oculaires à grand champ sont le complément idéal des Dobsons. La gamme Televue Nagler est très intéressante. Certes, ils ne seront pas toujours aussi performants que
certains oculaires Zeiss ou Clavé, mais le champ de 82° est vraiment époustouflant. Les oculaires Panoptic offrent 68° de champ et sont aussi très intéressants et de plus sont moins cher et plus léger que les Nagler. Les OcuIaires Nagler et Panoptic sont très intéressants si le F/D de l'instrument est très court, car ils corrigent bien l'image. Il n'est pas nécessaire d'avoir toute la gamme de ces oculaires pour pouvoir profiter de son Dobson, mais si le budget est juste, mieux vaut acheter un bon oculaire et une barlow. La collection s'enrichira au fur et à mesure. Les télescopes passent, les oculaires restent; donc si l'on peut, mieux vaut privilégier l'investissement à long terme. Les barlows, si elles sont de qualité, ne dégradent en rien l'image, elles ne font que la grossir.

La turbulence

Lors des observations, l'image n'est pas toujours ce qu'elle pourrait être. Les fins détails de la planète ne sont perçus que par intermittence, et il est quasiment impossible d'avoir une image ponctuelle et fine des étoiles. Si la collimation est bonne et que ces dégradations varient sans cesse, c'est la turbulence qu'il faut blâmer. Il existe deux types de turbulences, une turbulence atmosphérique dont il est difficile de se prémunir, et une turbulence locale dont les effets sont en partie contrôlables. Afin de déterminer s'il s'agit de turbulence locale ou atmosphérique, une des solutions, même si elle n'est pas complète, consiste à défocaliser légèrement une étoile brillante et à regarder les mouvements de l'image. S'ils sont plutôt rapides, il s'agit sûrement de turbulence atmosphérique, s'ils sont lents, il s'agit plus certainement de turbulence locale dont les effets sont en partie contrôlables.

La turbulence atmosphérique naît des différences de température entre les couches d'air. Ces différences agissent grosso modo de la même façon que si l'on chauffe de l'eau dans une casserole. Ce brassage fait varier sans cesse les caractéristiques des couches traversées par la lumière des astres. La présence de relief dans l'air traversé accentue encore ce phénomène. Par exemple, si des montagnes se trouvent dans le passage de l'air en mouvement, il s'en trouve encore plus perturbé. Le site idéal est souvent le point le plus haut de la zone géographique, comme c'est le cas, par exemple, pour une île volcanique au milieu de la mer. Si l'on se trouve sur un plateau, il faut également éviter de se placer près du bord car le brassage d'air peut aussi être important.

La turbulence locale a plusieurs sources, elle aussi. Inutile d'observer par-dessus les toits, car il y a fort à parier que la chaleur accumulée dans les structures environnantes se libèrent abondamment pendant la nuit. L'observateur lui-même est source de nuisance. La chaleur qui s'échappe en permanence du corps peut, si l'on n'y prend garde, entrer dans le faisceau optique et détériorer l'image. C'est pour cette raison notamment que nombre d'observateurs privilégient l'utilisation d'un tissu ou plastique pour entourer la partie ouverte du tube lorsqu'elle existe. Inutile de préciser que les autres observateurs éventuels doivent se trouver du côté ou va le vent dominant, pour ne pas augmenter encore le problème. Dernier détail: si le tube est ouvert, la respiration peut aussi affecter l'image. Outre les personnes utilisant l'instrument, la source principale de turbulence locale est le télescope lui-même. Le miroir, de par sa masse et son volume important, retient la chaleur et la retransmet tant qu'il n'est pas à la même température que l'air qui l'entoure. Cette différence de température est d'autant plus difficile à compenser qu'elle chute rapidement au cours de la nuit. La couche d'air qui enveloppe le miroir déforme sans cesse les faisceaux lumineux à l'aller et au retour. Un écart, même très minime, de température dégrade l'image de façon importante. Si les cotes intérieures de la boîte à miroir sont trop petites, les "effets de tube" apparaissent: l'air réchauffé par le miroir au fond du tube remonte le long de la paroi sans avoir la possibilité de s'écarter du faisceau optique. Des remèdes limitent ces problèmes sans les supprimer totalement. Comme le problème majeur est le fait que le miroir soit généralement plus chaud que l'air ambiant, il faut essayer de le refroidir et lui permettre de maintenir l'écart de température le plus faible possible. Le plus simple est déjà d'assurer des échanges thermiques importants. La nature même du miroir a ici son importance, car plus le ratio épaisseur/diamètre est élevé, plus la quantité de verre en contact direct avec l'air est importante et facilite donc le refroidissement de l'optique. Le miroir ne doit pas être enfermé; il est préférable d'avoir une structure ouverte ou, si ce n'est pas le cas, il faut pratiquer des ouvertures. Un ventilateur diminue sensiblement le temps de mise à température, et permet aussi de contrôler ses variations, l'idéal étant qu'il y ait un variateur. Afin d'éviter les vibrations, il convient de monter le ou les ventilateurs sur des élastiques. Les effets de tube sont réduits par l'adjonction de trappes que l'on peut ouvrir à volonté, placées au fond du tube, dans la partie haute lorsque le tube est incliné. La chaleur du miroir s'échappe directement, sans remonter le long du tube. Ce problème est d'autant plus aigu que nombre d'instruments n'ont pas un espace suffisant entre le miroir et le bord intérieur de la boîte. Il convient de laisser un minimum de 25 à 30 mm.

Il faut bien comprendre que si les conditions sont vraiment mauvaises, l'observateur a tout intérêt à essayer de trouver un endroit plus favorable car sinon, il ne sera jamais en mesure d'exploiter la résolution de son miroir. Il n'est pas toujours nécessaire de se déplacer d'une grande distance car des variations de qualité existent souvent en l'espace de quelques kilomètres. L'important est aussi de connaître les particularités locales. Lors du choix d'un site d'observation "fixe", de nombreuses nuits sont nécessaires si l'on désire évaluer la qualité du lieu. Pour ce qui est de la pollution lumineuse, une nuit légèrement humide est suffisante (il existe aussi des cartes fort précises), mais pour ce qui est de la turbulence, la chose est beaucoup plus délicate. Il ne faut pas se contenter d'une nuit, loin de là, mais plutôt de test répétés. Il va sans dire que la turbulence locale doit être réduite au minimum si l'on veut évaluer sereinement la turbulence atmosphérique.

Une boîte pour stocker le miroir

S’il y a bien quelque chose à faire avant de se lancer dans les premières découpes, c'est une boîte à miroir. C'est un excellent exercice appliqué, et il vaut mieux rater une boîte à miroir par manque de maîtrise, que le télescope lui-même!

Quelle que soit la solution adoptée, il convient de fabriquer une boîte à miroir digne de ce nom; car les occasions où le miroir ne peut être dans le télescope sont nombreuses: lors d'une réfection du vernis, un changement de barillet, une mise en peinture de certaines pièces, ou tout simplement pour le transporter à part dans le coffre de la voiture pendant que le reste de la structure voyage dans une remorque.

Les dimensions internes de la boîte sont proches des dimensions du miroir. Par exemple, il ne doit pas pouvoir bouger à l'occasion d'une expédition pour réaluminure. L'intérieur doit être relativement brut, car les émeris d'un ponçage pourraient facilement retomber lentement sur la surface optique. Si le miroir est lourd et de grand diamètre, le faire reposer sur des cales fixes de dimensions généreuses (pourquoi pas un disque d'un diamètre plus petit que le miroir) facilite grandement la préhension et l'extraction du miroir de la boîte. Afin de limiter les poussières tout en évitant de vernir ou poncer, il est possible d'utiliser un contreplaqué de qualité, replaqué côté intérieur, ou de replaquer soi-même des feuilles thermocollées de bois véritable ou de formica. Il faut également éviter les vernis, dont les vapeurs peuvent avoir des effets négatifs sur l'aluminure. Si le vernis est quand même souhaité, il faut le laisser sécher de longues semaines, si possible dans diverses conditions de températures afin de libérer le plus possible les vapeurs nuisibles qui ne manqueront pas de se dégager dans ces conditions variées. L'épaisseur du contreplaqué doit être généreuse, car le but est tout de même de protéger le précieux morceau de verre. Il faut choisir des poignées de type "tiroir", car elles ont l'avantage d'occuper moins de volume lorsqu'elles ne sont pas en cours d'utilisation. Si le miroir est lourd, il sera souvent porté par deux personnes, autant qu'il y ait donc 4 poignées. Toujours si le miroir est lourd, il faut les placer de façon à ce que la charge soit supportée le plus directement possible. Une barre occupant la largeur de la boîte constitue aussi un bon choix. Il faut bien sûr éviter de fixer ces poignées à des endroits fragiles de la boîte, et renforcer le côté intérieur avec des méplats inox, par exemple. En outre, cela assure une meilleure répartition de la masse. Avec un miroir de poids très important, il vaut mieux fixer deux méplats inox en dessous de la boîte, et y fixer les poignées. (voir page spéciale sur la boîte à miroir )

La collimation

Le collage d'une pastille au centre du miroir est toujours un petit peu stressant, mais avec de l'astuce la manipulation se fait sans problème. Tout d'abord, il faut déterminer le centre du miroir. Il est possible de placer sur le miroir un disque de papier doux du diamètre du miroir, et percé en son centre. Attention, le diamètre annoncé par le fabricant du miroir peut être très légèrement différent du diamètre réel. De plus le chanfrein au bord du miroir change aussi cette valeur. Il n'est pas nécessaire de recouvrir la totalité du miroir, une "portion" de ce disque est suffisante. Marquer le centre du miroir avec un feutre, qu'il faut avoir préalablement essayé sur du verre. Pas de stylo à bille, bien sûr... Placer ensuite l'œillet au centre, sur l'emplacement déterminé. Il est préférable d'utiliser une pastille avec un trou en son centre, car si la collimation est réalisée avec un laser la réflexion y est possible. La forme carrée ou triangulaire est aussi préférable, car lors de l'utilisation de certains outils de collimation comme le cheshire, ce sont des formes plus faciles à centrer dans un rond, que deux cercles entre eux. Il n'est pas vraiment intéressant de marquer le secondaire pour centrage des optiques. Lors de l'opération de centrage, comme lors des manipulations du primaire non protégé, il est tout à fait possible que des petits accidents surviennent. Afin de les limiter au maximum, il est important de porter un vétement bien propre (éviter la tenue de bricolage remplie de poussières et d'émeri...), sans poche car elles peuvent laisser échapper un objet oublié. De même, éviter toutes les médailles et pendentif, gourmette, montre, bague qui peuvent facilement endommager la surface. Il est possible de porter de petits gants fins de tissus ou genre "mapa" afin d'éviter les empreintes de doigts au maximum. De même, se laver les mains afin d'éviter au maximum les traces sur l'aluminure.

Les aides

Les têtes binoculaires  (voir la page spéciale )

Les cercles digitaux (voir la page spéciale )

Tectron

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