Quelques idées reçues en astro...
Pour tordre définitivement le cou a des
préjugés tenaces...
*
F/D et luminosité
En fait seul le diamètre
de l'objectif (négligeant les effets de l'obstruction et les défauts
optiques) conditionne le flux lumineux collecté par un télescope.
Deux instruments de diamètre identiques recevront donc la même
quantité de lumière indépendamment de leurs focales
respectives. En visuel, à grossissement égal, les deux instruments
fourniront des images équivalentes en terme de luminosité,
si l'on néglige les différences propres aux oculaires utilisés.
Cependant le tube de moindre focale permettra d'atteindre des grossissements
plus faibles avec les oculaires de plus longue focale existant sur le marché,
ce qui permettra d'exploiter son diamètre en luminosité.
En photographie au foyer, le tube de moindre focale permettra de couvrir
un champ plus important et donc de réduire le temps de pose grâce
a une densité de lumière supérieure.
Donc un rapport F/D plus
court ne collecte pas plus de lumière à diamètre égal,
mais fournit au foyer une image moins agrandie. La même quantité
de lumière est étalée sur une surface image moindre,
donc en apparence plus lumineuse.
*F/D et tolérance de mise au
point
On entend souvent "Avec
un rapport F/D aussi élevé. la tolérance de mise au
point est grande". C'est complètement faux! Tout dépend
de l'élément mobile dont le déplacement sur l'axe
optique est utilisé pour faire la mise au point. La tolérance
de mise au point, c'est un déplacement relatif de l'oculaire par
rapport au foyer optique. Dans les systèmes où la mise au
point se fait par déplacement de l'oculaire, l'assertion ci-dessus
est juste. Dans les systèmes où la mise au point est assurée
par déplacement du miroir primaire, c'est très différent.
Tout dépend de l'amplification du secondaire. Avec un tube SC a
F/D = 10, le primaire est taillé a F/D = 2 et le secondaire a une
amplification de 5. Un déplacement de 1 um sur le primaire induit
un déplacement du foyer de 5 um. La tolérance de mise au
point est donc liée au rapport F/D de l'élément mobile
qui vaut ici 2. C'est un système de mise au point très peu
tolérant, toutefois suffisamment démultiplié pour
rendre l'opération facile. L'idéal est toujours une mise
au point par déplacement de l'oculaire (crémaillère,
Crayford, cabestan ...).
*Lambda/n et qualité optique
La qualité d'un
miroir est généralement exprimée en Lambda sur quelque
chose. Cette valeur représente le plus gros écart (défaut)
de la surface du miroir avec la surface théorique recherchée,
en fraction de la longueur d'onde moyenne du spectre visible. Elle ne donne
pas d'information sur la façon dont la surface varie entre +lambda/n
et - lambda/n. Si le profil du miroir est en tôle ondulée,
très peu de rayons convergeront correctement au foyer et pourtant
le lambda/n pourra être bon. Le critère lambda/n est nécessaire
a l'évaluation de la qualité du miroir mais non suffisant.
Le critère suivant est le doucissage du miroir, qui atténue
les variations locales de pente par rapport à la pente théorique
locale.
*Plus la différence de température
entre l'intérieur et l'extérieur est grande, plus longue
est la mise en température?
A priori non. Le temps de réponse
du système ne dépend pas de la consigne (analogie aux systèmes
du premier ordre en réponse a un échelon). De façon
empirique, le tube refroidit d'autant plus rapidement que la différence
de température est grande. Le temps d'attente sera donc le même
dans toutes les situations thermiques. Toutefois, de grandes amplitudes
thermiques déforment de façon beaucoup plus sensible les
images pendant la phase de refroidissement (les contraintes mécaniques
sont plus fortes dans les miroirs).
*Les lunettes donnent de meilleures
images que les télescopes?
Un vieux débat...
Les lunettes, à diamètre égal, ont un rendement supérieur
aux télescopes pour plusieurs raisons:
1. Un diamètre toujours réduit et un tube fermé
les rendent peu sensibles aux turbulences interne et externe.
2. La formule optique la plus simple: moins il y a d'optique, mieux
ça marche!
3. L'absence d'obstruction qui enlève classiquement 9% et plus
de lumière chez les télescopes (classiquement 30% en diamètre
soit 9% en surface).
A diamètre égal
donc, une lunette sera plus performante qu'un télescope. Cependant,
les lunettes sont handicapées par la longueur du tube, le poids
et deviennent rapidement intransportables quand le diamètre atteint
ou dépasse 150mm. De plus leur prix est en général
très élevé. Malgré ses défauts, un télescope
de 200mm de bonne facture donnera toujours des images bien plus lumineuses
qu'une lunette de 150mm (200 mm obstrue a 30% ~= 190 mm non obstrue en
luminosité). De plus, quelque soit sa qualité, la lunette
est toujours handicapée par un pouvoir de résolution moindre
du à son diamètre inférieur. Mais, dans certains sites
ou la qualité du ciel n'est pas très bonne, une lunette peut
être un choix judicieux, et dans certains cas elle donnera de meilleures
images que des optiques beaucoup plus grosses. Les télescopes
sont en effet plus exigeants en terme d'agitation atmosphérique,
et doivent de plus être collimatés soigneusement. Maintenant,
pour le ciel profond, il vaut mieux privilégier le diamètre
à la qualité optique.
Il
y a donc dans le choix d'un instrument une véritable "quête
spirituelle" à entreprendre afin d'effectuer les bons choix selon
ses ambitions personnelles et son site d'observation.