L'idée de construire un téléscope ultra-léger
m'est venue après avoir terminé la construction de mon téléscope
équatorial. Celui-ci pesait près de 50 kg et il occupait
toute la partie arrière de ma voiture ce qui le rendait difficilement
transportable (impossible de monter à 3 dans la voiture avec le
téléscope). De plus je voulais aller pratiquer l'astronomie
en montagne dans un site innaccessible par la route (à 1 heure de
marche du plus proche chemin carrossable). C'est pour toutes ces raisons
que j'ai décidé de construire un deuxième tube pour
ce téléscope avec pour but de le rendre aussi léger
et compact que possible. J'ai donc opté pour une monture dobson
et un tube ouvert démontable construit à partir de tiges
d'aluminium.
Le résultat est visble sur ces quelques photos. Le téléscope
complet pèse environ 7kg et peut être transporté dans
un sac à dos (la fourche étant fixée par dessus le
sac). Le revers de la médaille c'est qu'il a fallu faire certains
compromis et le téléscope manque un peu de stabilité
et de facilité d'utilisation lorsqu'on atteint des grossissements
de 200x environ.
Conception
Quand on construit un dobson, le mieux est de commencer par en haut.
En effet la conception de la cage du secondaire a une grande importance.
Si elle est trop lourde, le centre de gravité du tube va être
déplacé sur l'avant. Ce qui nécessitera de positionner
l'axe de déclinaison plus haut et donc d'augmenter la hauteur de
la fourche. Celle-ci sera donc plus lourde (d'autant plus que pour garder
la même stabilité avec une fourche plus haute demande des
sections plus importantes). Il est donc primordial, si on veut économiser
du poids, de faire une cage secondaire aussi légère que possible.
Sur un dobson de petit diamètre, même en faisant le maximum
pour alléger la cage secondaire, il est difficile de placer le centre
de gravité proche du mirroir. Car celui-ci est très léger
(2kg pour mon 200mm de 28mm d'épaisseur) et ne suffit pas à
compenser le poids du secondaire, du porte oculaire et de l'oculaire qui
sont plus éloignés de l'axe de rotation.
Dans mon cas je voulais récupérer les éléments
dont je disposais déjà, à savoir le mirroir secondaire
et l'araignée. Le secondaire étant largement dimensionné
pour la photo il est plutôt lourd. J'ai du rajouter du poids dans
la cage du primaire (800g) pour équilibrer le téléscope
en gardant une fourche suffisament basse.
Examinons chaque partie du téléscope:
La cage du secondaire
L'araignée vient de chez ASTAM, le secondaire fait 60mm de petit
axe et le porte oculaire est en plastique au coulant 50,8mm.
J'ai construit la cage du secondaire à partir de l'araignée.
J'aurais pu faire une cage beaucoup plus basse (et plus légère
si j'avais construit une autre araignée). Les deux cercles noirs
sont en contreplaqué (5mm pour le cercle du haut et 10mm pour celui
du bas). Leur diamètre intérieur est de 230mm (juste suffisants
pour qu'ils ne provoquent pas un perte de lumière. Pour la protection
du mirroir un tissu noir vient s'enrouler autour des cercles extérieurs
et se fixe par velcro (il sert aussi de pare lumière). Deux protections
circulaires en carton plume viennent se placer dessous et dessus la cage
quand le téléscope n'est pas utilisé (fixations par
velcro également).
Les tiges en alu qui constituent le tube viennent se fixer aux 4 cornières
qui dépassent par des boulons de 4mm. Elles ont une section carrée
de 10mm de côté (parois de 1mm). C'est juste suffisant. Il
faudrait des tiges plus grosses si la focale (et donc la longueur du tube)
était plus grande.
La boite du mirroir primaire
Le mirroir fait 205mm de diamètre et 28mm d'épaisseur.
C'est donc presque un mirroir pleine épaisseur. J'ai commencé
par construire la boite primaire en essayant d'économiser du poids
mais ca s'est révélé inutile car pour maintenir un
centre de gravité du tube suffisament bas j'ai du rajoute du poids
à l'arrière (visible sur cette photo).
En fait, il aurait été plus facile et tout aussi efficace
de faire une boite en contreplaqué de 10mm. C'est pour cela que
je ne détaillerais pas beaucoup cette partie du téléscope.
Le mirroir repose sur trois points réglables situés sur sa
périphérie. Un gros trou (diamètre 160mm) laisse passer
l'air et permet une mise en température rapide du mirroir. Lors
du transport une protection vient se fixer par velcro pour protéger
l'arrière du mirroir et éviter que de la poussière
(ou autre) entre dans la boite du primaire.
vu de dessus, on voit les cales de retenues qui empêchent le
mirroir de basculer vers l'avant. Sur ces cales j'ai collé du velcro
adhésif qui permet de fixer un diaphragme (qui vient masquer le
bord rabattu du mirroir (malheureusement il y en a un et j'attendrai la
prochaine aluminure pour améliorer ça)) et une protection
en carton plume. Cette protection doit toujours être présente
pendant le montage du téléscope car on manipule alors des
outils et des boulons à 50 cm au dessus du mirroir.
Les tiges viennent se fixer sur le bord de la boite par des boulons
de 4mm.
L'axe de déclinaison
Les carcles en contreplaqué recouverts d'alu adhésif glissent sur des patins en teflon (patins qui sont prévus pour être fixés sous les meubles. La partie en contact avec le téflon est plutot étroite (10mm) mais suffisante compte tenu du faible poids du tube. Les cercles sont fixés directement sur les tiges d'alu. Ceci permet de faire une boite primaire assez basse. Pour un mouvement agréable en déclinaison il est bon de prévoir des cercles qui ont un diamètre voisin de celui du mirroir (ici ils font 230 mm de diamètre). A l'origine ils devaient s'emboiter dans la cage du secondaire et faire office de protections inférieures et supérieures mais cette idée a été abandonnée.
La fourche
Dès que le tube est construit (en particulier quend son centre
de gravité est positionné) il est possible de construire
une fourche. Celle ci doit être la plus compacte possible.
Pour que le mouvement en azimuth soit facile à controler, la
fouche ne doit pas fléchir losrqu'on pousse vers la droite ou la
gauche. C'est pourquoi les montants latéraux doivent être
suffisament solides. Ils ont 20mm d'épaisseur et sont ajourés
pour gagner du poids. Les renforts avant et arrière sont également
très importants pour rigidifier l'ensemble. Par contre la planche
du dessous peut être largement ajourée vers le centre. En
effet, elle doit seulement fournir un chemin de roulement en azimuth et
un axe de rotation central.
Pieds et mouvement en azimuth
La fourche repose sur 2 roulements à billes (roulements pour
rollers de 8mm de diamètre intérieur) et un patin en téflon.
La surface de contact est de l'aluminium. Au début j'avais utilisé
3 patins en téflon mais le résultat n'était pas très
satisfaisant. En utilisant les 2 roulements, il est bien plus doux.
Les pieds sont constitués par des tiges filetées de 10mm.
Si le sol est dur, le téléscope est posé comme sur
la photo ci-dessus. Si le sol est mou, il suffit d'appuyer sur chaque pied
pour les enfoncer dans la terre sur quelques centimètres, ce qui
donne une bonne stabilité au téléscope. Pour pouvoir
appuyer sur chaque pied, ceux-ci sont suffisament écartés
et dépassent de la fourche sur les côtés. Cela assure
également une meilleure assise, bien agréable quand on fait
mouvement en azimuth lorsuqe le téléscope pointe au zénith.
Peut-on faire plus léger ?
Comme je l'ai dit plus haut le secret d'un téléscope
léger réside dans une cage secondaire légère.
Ainsi en refaisant l'araignée et en utilisant un secondaire plus
léger on peut abaisser le centre de gravité du tube et réduire
ainsi le poids et la hauteur de la fourche. Ceci dit on ne peut pas réduire
le poids des oculaires et difficilement celui du porte oculaire. Il faut
aussi prévoir le poinds du chercheur qui doit être fixé
vers l'avant pour ne pas avoir à se contortionner pour y accéder.
Sur les gros dobson (400mm et plus) un mirroir primaire mince permet
de faire des économies de poids. Il n'en est pas de même sur
un petit diamètre. Pour un 200, il est préférable
de réduire la focale pour tenter de gagner du poids.
Finalement, je pense qu'on peut faire un 200 un peu plus léger
mais pas beaucoup: peut être autour de 5 ou 6kg (Il ne faut pas oublier
que le primaire pèse environ 2kg).
Autre solution: utiliser un primaire mince, lui faire une boite légère
et utiliser un ressort à la place d'un contrepoids. Avec ce système
on doit pouvoir encore abaisser le poids du téléscope (moins
de 5kg) mais la complexité augmente.
Par contre il est certainement assez facile de construire un 250 ou même un 300 qui ne pèseraient pas beaucoup plus de 7kg. Avec un téléscope de ce diamètre on arrive à un point où le primaire pèse juste assez pour contrebalancer la cage du secondaire en plaçant l'axe de rotation en déclinaison très bas. A ce moment là la fouche pourra être basse et légère.
Conclusion
Ce téléscope est bien utilisable même s'il manque
un peu de stabilité. J'ai pu l'emporter en montagne, où il
ma donné de belles images des objets du ciel profond. Bien sûr
il est possible d'accéder à des sites d'altitude en voiture.
Mais se retrouvé isolé en pleine montagne pendant plusieurs
jours est vraiment agréable. On oublie le temps qui passe et l'observation
du ciel prend une autre dimension. Pourquoi ne pas essayer ?