Le télescope de Maksutov a une réputation quasi mythique de très haute qualité. Pourquoi ? Cette réputation est-elle justifiée ? Quelques éléments de réponse et la revue du télescope de Maksutov TEC MC200.
Lorsque Dimitri Maksutov met au point sa formule optique dans les années 1940, il s'agit de réaliser des chambres photographiques à grand champ soit une alternative aux chambres de Schmidt construites aux USA.
Le télescope photographique de Maksutov, caractérisé par un ménisque correcteur fortement incurvé fermant le tube et ne comprenant que des surfaces sphériques, était a priori plus facile à réaliser que le télescope photographique de Schmidt ; toutefois, il s'est avéré qu'au-delà de 400mm, la lame de fermeture, du fait de sa forte courbure, devenait véritablement très difficile à réaliser. En outre la correction latérale du Maksutov (version photographique) était moins satisfaisante qu'avec le télescope de Schmidt. En définitive, le Maksutov photographique n'a guère eu de succès en dehors des frontières de l'ex URSS et aujourd'hui, la formule Ritchey-Chrétien a définitivement pris l'avantage pour les grands champs.
Toutefois TEC a distribué encore récemment, pour les astronomes-amateurs, des chambres photographiques de Maksutov (rapport d'ouverture de F/3.5). Des objectifs photographiques catadioptriques étaient encore disponibles sous de grandes marques récemment mais tendent à disparaître.
Si le Maksutov photographique est apparu un peu après le Schmidt photographique, en revanche, sa conversion en « Cassegrain visuel » est intervenue bien avant que n'apparaisse le Schmidt Cassegrain visuel (ou SCT en abrégé).
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Pour en savoir plus :
Même si D. Maksutov l'avait envisagé, c'est Grégory, un opticien américain, qui a popularisé le premier une formule de Maksutov destiné à l'observation visuelle en aluminant un spot sur la face interne de la lame du ménisque en guise de miroir secondaire ; compte tenu du faible degré de liberté du système, pour conserver une optique entièrement sphérique, le rapport d'ouverture devait alors rester assez élevé soit 18 ou plus ; un rapport plus faible (10 ou 12) requiert en effet l'asphérisation de l'une des surfaces (généralement le primaire). Ce type de formule a fait le succès des premiers Maksutov commerciaux, très compacts pour l'époque, distribués par Questar aux États Unis (*).
Lomo
Astele 150 Gregory Maksutov
La formule de Gregory a pour avantage une collimation indéréglable mais sur le plan optique elle n'est pas parfaite avec une coma importante. En outre, l'asphérisation du primaire, quasi obligatoire, complique sa réalisation. Malgré cela, elle est encore utilisée pour les petits MAK jusqu'à 150mm non sans quelques aléas (voir ci-après « réalisation »).
(*) encore que, Questar, pour contourner le brevet de Gregory, alumine dans un premier temps, la face externe du ménisque ce qui n'est pas très élégant surtout lorsque l'on connaît le prix de vente de cet instrument !
D'autres formules de Mak-Cassegrain visuels (Rumak, Simak), mieux corrigées hors-axe que le Gregory, ont été mises au point en utilisant un secondaire spécifique indépendant du ménisque donnant ainsi un degré de liberté supplémentaire. La correction extra axiale est alors bien meilleure et toutes les surfaces peuvent rester sphériques, jusqu'à des rapports de 12 environ, au prix d'une très légère sous correction sphérique du 5ème ordre sans répercussion notable au foyer (voir ci-après) ; c'est aujourd'hui la formule utilisée sur la plupart des Maksutov (Russes, TEC.) à partir de 150 mm.
Pour être exhaustif, rappelons que la formule est proposée en formule Newton ou Cassegrain ; par rapport au Maksutov-Cassegrain, la formule Maksutov-Newton a pour avantage principal une obstruction plus petite. Par rapport au Newton parabolique, la formule Mak-Newton présente une coma plus faible pour un même rapport d'ouverture.
Mak-Newton
Intes Micro MN68
Afin d'être exhaustif sur les formules dérivées du Maksutov, il convient de mentionner les Maksutovs à tube ouvert dont le ménisque est intégré au secondaire (donc traversé deux fois par la lumière) et éventuellement associé (G.I. Popov, Yu. A. Klevtsov) ou non (Shafer-Maksutov) à un miroir secondaire de type Mangin (lentille dont la face arrière est aluminée). Des instruments de ce type, plus économiques que le Maksutov traditionnel, sont produits par Vixen (VMC 200, 260), TAL, Orion-UK (gamme OMC) ; ils bénéficient de la bonne correction hors-axe de la formule Maksutov mais sont nécessairement dotés d'une importante obstruction qui réduit leurs performances sur l'axe ; ces instruments sont donc plutôt des alternatives aux Schmidt Cassegrains en imagerie à champ (relativement) large.
Shafer-Maksutov
: VMC200 (Vixen)
En outre, bien qu'idéale sur le papier, cette formule comporte un grand nombre de surfaces optiques et semble souffrir, au contraire du Maksutov à correcteur pleine ouverture, d'un réglage, d'un assemblage et d'un centrage assez critiques ce qui explique peut être la rigidité inhabituelle des lames supports dont ils sont tous pourvus....
Le Maksutov-Cassegrain présente tout d'abord les avantages du télescope de Cassegrain : le confort de l'observation par l'arrière mais aussi ses inconvénients : un rapport focal élevé, un faible champ de pleine lumière et/ou une obstruction centrale plus élevée que le Newton et des risques d'entrées de lumières parasites par l'avant du tube.
Le Cassegrain classique a, comme le Newton, l'avantage d'une optique mathématiquement parfaite sur l'axe et d'un nombre limité de pièces optiques. Si le primaire parabolique et le secondaire hyperbolique du Cassegrain ne sont simples ni à réaliser, ni à régler, il reste que pour les grands diamètres (à partir de 250mm), le Cassegrain est nettement plus abordable que le Maksutov ; mais pour l'utilisateur qui vise un diamètre modéré (jusqu'à 200mm), le Maksutov a la préférence du fait de son excellente correction de la coma (en Rumak) et surtout de la fiabilité des réglages de son optique sphérique. A quelques nuances près, ces considérations s'appliquent également en comparaison avec le Dall-Kirkham (*).
La fermeture du tube peut être considérée comme un avantage vis à vis de la durabilité du traitement des miroirs mais du point de vue thermique, comme il est expliqué ci-après, la fermeture du tube ne constitue ni un avantage ni un inconvénient "a priori" pour le Maksutov compte tenu des nombreux paramètres à considérer...
Enfin, une autre différence est que les Cassegrains classiques sont
assez rares sur le marché. Citons le CN212 de Takahashi, la série
des Mewlon (mais en Dall-Kirkham) et l'intéressant 254/14
de JM Lecleire.
(*) Il existe en effet d'autres types de Cassegrains : les Dall-Kirkham, les Ritchey-Chretien, etc.... qui ont chacun leur caractéristiques. En fait, le type Cassegrain mériterait un page entière !
En théorie, il y a quelques différences à connaître le Maksutov-Cassegrain et le Schmidt-Cassegrain (SCT) :
- le
Schmidt-Cassegrain, très compact, n'a qu'un lointain rapport avec son
ancêtre le Schmidt photographique ; en effet, du fait de la faible distance entre
la lame et le miroir, la correction de la coma du SCT visuel est sacrifiée
alors que le Maksutov-Cassegrain
conserve l'avantage d'une coma maîtrisée ; mais à F/15 ou même F/10, on en profite pas beaucoup
; l'intérêt est cependant que le Maksutov est nettement moins sensible aux
défauts de collimation... ce qui, associé à une réalisation
mécanique soignée,
explique la réputation d'optique "indérégable"
des MAKs.
- le sphérochromatisme est sensiblement plus accentué sur les Schmidt-Cassegrains actuels que sur les MAKs pour deux raisons : d'une part, les SCT sont conçus avec des primaires très courts (F/2) pour les rendre les plus compacts possibles et d'autre part une seule face de la lame est déformée et perd ainsi un degré de liberté ; la formule utilisée est un compromis. Quant aux MAKs, ils sont généralement conçus avec un primaire à F/3 qui permet de réduire le sphérochromatisme à un niveau non détectable, mais les rend plus encombrants,
- les Maks nécessitent un primaire (et donc un tube) de plus grande dimension que les SCT à même diamètre de correcteurs (d'environ 10%) ; en effet, le ménisque divergent du MAK illumine une surface plus grande que l'ouverture libre stricte et le miroir primaire doit être élargi en conséquence (*).
- paradoxalement, les SCT produits à grande échelle ont un design optique plus complexe : primaire sphérique très court, secondaire et lame asphériques alors qu'un MAK peut être réalisé avec une optique entièrement sphérique. Mais le secret (bien connu) du SCT commercial est que la surface ondulée de la lame, relativement fine, peut être formée de façon entièrement automatique en s'aidant d'aspiration sous vide lors du polissage... Les surfaces optiques réalisées par des machines à polir rapides ne permettent certainement pas un haut degré de finition mais, globalement, et malgré cette complexité théorique, les industriels y trouvent leur compte... D'un autre côté, la lame épaisse et très incurvée du MAK est de réalisation obligatoirement plus longue et plus couteuse (**) et les petites entreprises qui réalisent les MAKs prennent le temps de soigner la qualité de surface.
Ce sont donc bien les choix de design, de rentabilité ou de marketing qui expliquent les différences ; alors que du point de vue théorique, les caractéristiques (obstructions, champs, encombrements, F/D, qualités optiques... à l'exception du poids et de la coma) pourraient être strictement ou presque identiques pour ces deux formules... Force est de constater qu'en pratique, elles ne le sont pas.
Il y a en effet de très grandes différences de types et de qualité entre les MAK et les SCT disponibles sur le marché :
- les SCT sont uniformément fabriqués et commercialisés « en masse », un rapport d'ouverture de 10, une obstruction de +/-33%, une formule "volontairement" imparfaite et une qualité "industrielle" ; les SCT visent en effet une large diffusion, un prix accessible et un domaine d'emploi assez large mais sacrifient ainsi, un peu, la haute résolution. Ceci étant les SCT rendent d'immenses services aux amateurs compte tenu de leur prix "supportable", de leur extrême compacité (y compris pour les grands diamètres) et de la très large gamme d'accessoires qui accompagne leur distribution,
- au contraire, les MAK sont disponibles sous de très grandes variétés de types et souvent en très haute qualité, d'obstructions très variables entre 15% (MAK-Newton) ou 20% à 40% (Cassegrains) mais relèvent alors de fabrications artisanales à diffusion très restreinte, voire sur liste d'attente ou sur commande spéciale. Le domaine d'emploi est fonction du design retenu et est parfois très étroit,
- toutefois, du fait de l'encombrement (voulu) plus important du Maksutov et du poids de la lame, les Maksutov sont plus lourds surtout à 250mm (voire 200mm) et au delà ; même à 250mm, ils ne sont plus portables sans compter que leur prix les rend inaccessibles.
Il est intéressant de constater mais cela s'explique techniquement par les processus de fabrication, que jusqu'à 120-150mm, les MAK-Cassegrain fabriqués en masse sont plutôt de meilleure qualité que les SCT de même diamètre. En revanche au-delà de 150mm un processus manuel doit être appliqué pour les MAK (***) et, s'ils sont meilleurs, ils deviennent alors beaucoup plus chers que les SCT industriels.
Que reste t'il de ces différences sur le terrain ? C'est à chacun de voir suivant son intérêt, ses moyens et son utilisation. Du point de vue optique, la différence la plus évidente entre un MAK et un SCT se situe certainement au niveau de l'obstruction exagérée du SCT qui réduit notablement son ouverture efficace en planétaire et de sa sensibilité aux défauts de collimation. Ensuite et de mon point de vue, c'est certainement la qualité du surfaçage (rugosité) qui fait la différence entre un SCT et un MAK (ou un Newton) "fini main". D'un autre côté, on ne voit pas beaucoup de Maksutovs de 300mm portables !... Ainsi, tous avantages et inconvénients confondus, la concurrence entre un MAK et un SCT se fait sur un segment très étroit de 150mm à 200mm d'ouverture. En deça de 200mm, pour une utilisation en haute résolution, les MAK, surtout s'ils sont dotés d'une faible obstruction (20-25%), sont à privilégier, et au delà, ou pour une utilisation générale, les Newton et SCT sont plus abordables et moins lourds.
Finalement la réputation un peu mythique du Maksutov s'est donc faite en contraste avec les Schmidt Cassegrain industriels. Mais la formule du Maksutov ne justifie pas en soi cette réputation, notamment par rapport à de bons Newton ou des réfracteurs ; elle ne justifie pas non plus que les MAK soient plus particulièrement destinés aux observations planétaires que de bons Newtons de même obstruction. Toute ce que l'on peut dire est que les MAK-Cassegrain sont généralement peu adaptés aux observations de ciel profond à grand champ.
(*) à savoir : certains MAK de bas de gamme
oublient quelque peu cette contrainte ;
le résultat est que l'ouverture libre est diaphragmée par le primaire ce
qui augmente d'autant l'obstruction relative.qui passe allégrement à 45% pour
des primaires diaphragmé d'environ 10% !.Il ne faut donc pas s'étonner que
ces télescopes paraissent « peu lumineux ».
(**) D. Maksutov et ses chambres photographiques a bien
perdu la "bataille" contre les chambres de Schmidt pour cette raison.
(***)
il n'est cependant pas exclu que les industriels des SCT pratiquent des retouches
manuelles, notamment pour le secondaire, dans le but de rectifier
les défauts de formes les plus importants.
Malgré sa forme sphérique, mais du fait de sa forte épaisseur et courbure, le ménisque sphérique est assez délicat à réaliser.
Le primaire sphérique, généralement à F/3, est formé par des machines à polir mais fait l'objet de retouches manuelles : l'obtention de sphères parfaitement douces avec des machines est en effet un leurre au-delà de 130 à 150mm. Malgré tout, la forme étant la plus simple possible, il est possible de viser une très haute qualité de surface.
L'asphérisation du primaire, si requise, s'obtient de deux façons : sur les télescopes de bas de gamme ou de moyenne gamme (ETX, Synta), l'asphérisation est obtenue de façon automatique par déformation sous vide du primaire pendant le surfaçage sphérique final non sans risque de laisser quelques traces d'astigmatisme ; sur les télescopes haut de gamme (Questar, LOMO, AP), elle est obtenue par retouches manuelles du ménisque ou du miroir ce qui augmente considérablement le prix et, éventuellement, les risques de surfaces imparfaites et/ou mamelonnées.
Toutefois, l'asphérisation ne s'avère indispensable que sur les télescopes de type Gregory soit des instruments de moins de 150mm en général, ce qui est bien compatible avec une asphérisation automatique ; sur les télescopes de type Rumak (plus gros), les opticiens préfèrent laisser des traces d'aberration de sphéricité du cinquième ordre plutôt que de tenter une délicate (et coûteuse) asphérisation manuelle risquant de ruiner les qualités de surface.
Les MAK sont réputés pour être délicats à se stabiliser en température ; ses détracteurs les considèrent même comme des télescopes d'été !
Cet inconvénient est largement fonction de la qualité thermique globale du tube et se retrouve presque sur tous les télescopes de type « Cassegrain » ouverts ou fermés pour lesquels, il faut le rappeler, toute turbulence interne intervient trois fois de suite sur le trajet optique ! Ce n'est pas pour rien que la « lunette » avec son faisceau convergent à l'intérieur du tube et son objectif surélevé au-dessus du sol est la plus facile à stabiliser thermiquement.
Les tubes fermés ont été pendant longtemps, surtout dans les années 50 à 70, le rêve des amateurs et puis, à l'avènement des catadioptriques du commerce, l'affaire n'est pas apparue réglée pour autant et la mode serait même aux tubes très ouverts. Pourquoi ?
La lame des Maksutov est souvent incriminée du fait de sa forte épaisseur et de sa forte courbure (*) mais des tests ont été faits par R. Christen avec des ménisques chauffés et qui montrent qu'il n'y aurait aucun effet sensible. D'ailleurs si c'était le cas, la stabilité thermique des APO munies de leurs épaisses lentilles serait miraculeuse.
Mais le ménisque à « bon dos" ; en fait, le plus souvent, la thermique n'est pas considérée au bon niveau par les constructeurs et pratiquement toutes les réalisations commerciales souffrent de défauts. Il s'agit, en premier lieu, des effets de parois (rayonnement) d'un tube trop étroit : environ 10 à 15mm autour du primaire ce qui est insuffisant pour assurer une bonne ventilation.
Ensuite et cela n'arrange rien, les Mak sont généralement lourdement construits et possèdent une forte inertie thermique globale ; ils sont également un peu moins compacts que les SCT.
Mais c'est surtout autour du primaire et de son barillet que se concentrent tous les problèmes de stabilisation thermique. Différents paramètres peuvent avoir leur influence : la nature du verre, la forme du dos du miroir, son état de surface, la forme et la nature du barillet, etc.
Quelques réalisations excellentes (AP, APM) du point de vue thermique existent bien et sont confirmées par les utilisateurs ; notamment les tubes qui permettent une mise à l'air ambiant du dos du miroir grâce à une ouverture par l'arrière (**).
La ventilation est aussi souvent mise en oeuvre. Le plus souvent, le ventilateur est utilisé pour accélérer l'égalisation des températures ; mais comme les échanges thermiques ne s'arrêtent quasiment jamais, la ventilation est encore plus efficace en système « actif » de stabilisation thermique (mise en oeuvre pendant les observations) qui permet de casser les turbulences internes en forçant un flux laminaire autour du miroir ou de son barillet. Cette dernière solution est utilisée avec succès sur des Newtons, des Cassegrains et sur le Maksutov TEC revu ci-après.
En conclusion concernant la thermique des Maksutov, l'inconvénient n'est pas vraiment propre à cette formule ; il résulte généralement d'une conception mécanique trop lourde et défectueuse car il n'y a aucune impossibilité à réaliser la stabilisation thermique d'un catadioptrique en dessous de 200mm au bout d'un temps plus ou moins long.
(*) Le ménisque très courbe mais faiblement
divergent, n'a d'ailleurs pas beaucoup
de « puissance » optique dans la formule.
(**) comme quoi, les tubes fermés ne seraient bons que
s'ils sont ouverts !
Contrairement aux Newton, Cassegrain ou Dall, mathématiquement parfaits sur l'axe, la formule du Maksutov (mais aussi celle du SCT et de tous les réfracteurs) est un compromis.
Comme indiqué ci-dessus, du point de vue théorique, un MAK-CAS Rumak entièrement sphérique garde un résidu d'aberration de sphéricité du cinquième ordre. Cet inconvénient est pratiquement sans aucune incidence sur le Strehl ratio (qui se réduit de 1 à 0.98) mais il donne un Star-test légèrement dissymétrique d'autant plus évident que l'obstruction est faible. Une asphérisation peut régler le problème mais « le mieux étant l'ennemi du bien », l'asphérisation peut aussi aboutir à une dégradation de la qualité de surface bien plus préjudiciable qu'un défaut de sphéricité d'ordre élevé. Aussi il est raisonnable de garder l'avantage d'une optique sphérique et de traiter au mieux la qualité de surface.
Mais le Start test décrit par Suiter est désormais tellement ancré dans les esprits que cette caractéristique est souvent mal comprise des amateurs (*).
Voir à ce sujet : Star Testing Complex Optical Systems
(*) il y a bien un paragraphe dans le livre de Suiter à ce sujet mais elle passe presque inaperçue.
L'obstruction du MAK-CASS est en moyenne plus faible que celle des SCT mais cela ne résulte aucunement de la formule : c'est un choix de conception ; ainsi, si les SCT Meade et Celestron sont obstrués à 35% environ, le constat est que les MAK-CASS disponibles sur le marché sont obstrués entre 20 et 30% tirant ainsi parti, au mieux, de leur bonne qualité de réalisation vis à vis de la haute résolution. Mais la réduction de l'obstruction entraîne inévitablement une réduction du diamètre du champ dit de « pleine lumière » à quelques millimètres pour les instruments faiblement obstrués (en dessous de 25%). Ces instruments sont alors moins bien adaptés à l'observation ou à la photographie de champs larges ; toutefois, le vignetage est assez « lent » et laisse la possibilité d'observer des champs de un demi-degré sans perte notable de lumière.
Les opticiens russes ont une longue tradition et une excellente réputation en ce qui concerne la réalisation des télescopes de Maksutov.
La firme TEC crée en 1992 aux USAs par des opticiens émigrés de l'ex URSS ne proposait à l'origine que des Makutov et Yuri Petrunin en est un spécialiste ; les optiques étaient d'abord importées d'Ukraine puis TEC les a réalisées sur place. TEC en a alors proposé de tous les types : des très courts pour la photographie, des Maksutov Newton et Cassegrain de 150 à 300mm de diamètre, des kits.
Malheureusement, si l'on peut dire, fort de son succès sur le marché des lunettes apochromatiques, TEC a délaissé la production des Maksutov dont la demande est actuellement beaucoup plus faible. Compte tenu de la qualité optique et mécanique de ces tubes, c'est dommage (*).
(*) Toutefois pour ceux que cela intéresse, TEC n'exclut pas de reprendre la fabrication de chambres photographiques de Maksutov.
Le tube a pour dénomination MC200 F15M avec M pour « modified » ; à la suite d'une longue lignée de Makutov-Cassegrain de 200m évoluant entre F11 et F20, TEC a stabilisé le 200mm avec une ouverture de 15.5 et une obstruction de 26.5%.
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Maksutov TEC MC200 F15.5M - vue en éclaté MC250 (doc TEC)
Les caractéristiques principales sont les suivantes :
Le premier test est mécanique et optique.
La préhension du tube est excellente grâce à des cerces disposées sur le barillet ; toutefois ces cerces gênent le positionnement de la tête de l'observateur avec des oculaires très courts. Le tube de 9.5kg se porte aisément jusqu'à la monture ; il est muni d'un pare-buée amovible avec bords recourbés « façon Mewlon » pour casser les remous turbulents de convection. Le micro-mètre de mise au point est très fluide et porte la mention « made in France » !
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Arrière MC200
Le premier Star-test effectué à 1200X montre que la collimation, après quelques milliers de km parcourus, est parfaitement conservée ; elle l'est également après un an et demi de manipulations... Elle est réglable mais TEC la garantit à vie (*) et recommande de ne pas y toucher. La mise au point se fait facilement et l'absence totale de shifting lors de la mise au point à 1200X est stupéfiante !
Malgré la grande longueur focale, le point focal est bien net et trouvé sans aucune hésitation ; de part et d'autre du point focal, les anneaux s'ouvrent très symétriquement et de façon parfaitement circulaire : ces deux tests (appelés "Snap test" et "One ring" test) bien que subjectifs, sont très faciles à réaliser et ne sont satisfaits que sur les très bonnes optiques alors que les images intra/extra focales classiques, d'interprétations difficiles, sont plutôt utiles pour qualifier les aberrations. Sur une étoile brillante (Mag 1 ou moins), au foyer, le premier anneau est bien visible mais très fin ; l'anneau 2 est pratiquement éteint ; les anneaux 3 et 4 sont perceptibles, d'intensités relativement semblables, mais très atténués, ce qui est conforme pour une optique obstrué à 26.5% sans aberration de sphéricité notable (**). Sur une étoile de magnitude 3 à 4 ou plus, seul le premier anneau est visible. Le disque d'Airy, les anneaux de diffraction, les images extra/intra focales sont bien nets sans aucun « empâtement » ou surbrillance localisée et la diffusion est imperceptible : les surfaces sont manifestement très douces. En s'éloignant du foyer, le start test montre la dissymétrie attendue (voir explications ci-dessus) tout en étant bien conforme à la simulation ZEMAX fournie par TEC :
Simulation
Zemax PV 1/12 fournie par TEC
Strehl théorique 0.99 (malgré
l'aberration résiduelle du 5ème ordre)
Un Foucault sur une étoile ou les test avec réseau de Ronchi serré (250 lignes/inches) très près du foyer (une ou deux lignes visibles) ne met en évidence aucun défaut (***).
(*) Ce ne sera pas mon cas mais un amateur US peut donc
retourner le tube chez TEC pour collimation, gratuitement (sauf frais de
port) !
(**) En présence d'aberration de sphéricité
du 3ème ordre (la plus préjudiciable), l'anneau 2 se renforce
et fusionne avec le 3 ; la mise au point est incertaine. Par contre l'aberration de sphéricité résiduelle du 5ème
ordre, à ce niveau, n'a pratiquement pas d'effet sur les anneaux. Il est donc important de noter l'intensité sur
chaque anneau, suivant la présence ou non d'une obstruction et non de
s'en tenir aux "anneaux visibles" pour repérer une aberration
de sphéricité notable.
(***)
A F/15.5 la sensibilité d'un Ronchi de 250 lignes/inches devient
élevée ; pour une aberration de sphéricité classique
de L/4,
la distorsion théorique est de 25% pour 2.5 lignes présentes.
Une aberration de L/8 est théoriquement détectable mais il faut
une atmosphère très calme et de la patience (je ne trouve pas
le Ronchi très facile d'utilisation).
Le tube est totalement clos et son diamètre est assez étroit. Toutefois il a pour paramètre favorable la légèreté (en poids) de la réalisation et, selon TEC, un barillet conçu pour s'adapter très vite à la température ambiante. Deux ventilateurs internes assurent alors les transferts de chaleurs entre le barillet et le miroir (ainsi que les autres pièces) par brassage de l'air sans prise d'air extérieur : s'ils sont de peu d'effet sur la durée de mise en température, ils ont pour effets positifs le maintien d'une température homogène dans le tube, de casser les remous turbulents localisés et de les remplacer par des flux laminaires. Les ventilateurs peuvent et même doivent donc rester en fonctionnement pendant l'observation pour une meilleure efficacité (ventilation active).
Accessoirement, mais ce n'est pas négligeable, le fait que les ventilateurs ne brassent pas d'air extérieur a pour avantage de limiter les entrées de poussières.
En pratique la mise en température est obtenue après un délai moyen de 1h30 pour 10°C d'écart. Si les ventilateurs sont laissés en fonctionnement, les images sont alors presque aussi stables que dans un réfracteur et en tout état de cause bien plus stables que dans mon Newton non ventilé. Mais dès que les ventilateurs sont coupés, des turbulences réapparaissent et les images se dégradent un peu.
Toutefois, s'il fait très froid (autour de 0°C), même si la stabilité des images est obtenue, on se rend compte que le secondaire et le baffle interne central rayonnent longtemps ce qui dégrade un peu la figure de diffraction théorique. En outre, même la main, le corps de l'observateur à proximité du barillet et a fortiori l'introduction d'un oculaire rangé dans une poche et encore chaud, ont un effet thermique sensible sur les images et il faut attendre quleques minutes avant de remettre l'oeil à l'oculaire. De même des variations de températures nocturnes se répercutent plus facilement sur les images qu'avec le réfracteur de 140mm et la stabilité thermique est donc plus "fugitive" dans le MAK. Tout ceci montre l'extrême sensibilité de l'instrument et plus particulièrement du barillet aux variations de températures.
J'ai également fait une constatation curieuse : les images sont moins stables avec un pare-buée souple qu'avec le pare-buée en aluminium (à bords recourbés) fournis par TEC. Le pare-buée souple (marque Astrozap) est noir et relativement isolant ce qui peut expliquer ce résultat certainement valable sur tout autre type de télescope.
En conclusion, la clef de la stabilité des images sur ce Maksutov est sa ventilation interne permanente qui permet d'obtenir une stabilité proche mais néanmoins plus fugitive que celle du réfracteur de 140mm. D'autres constructeurs ou amateurs confirment d'ailleurs l'intérêt d'une ventilation active pendant les observations pourvu qu'elle soit judicieusement placée.
L'ensemble du tube optique muni de son chercheur et d'accessoires tel qu'un RC de 50mm ou une tête binoculaire pèse entre 12 kg et 14kg. Dans sa configuration minimale, le tube reste à peu près à l'aise sur la GP-DX sans instabilité notoire d'autant que l'équilibrage est facile à obtenir et ne bouge pas suivant l'orientation de la visée. A 14kg, la stabilité n'est pas dégradée mais la GP-DX est au delà de ses limites et le tube se trouve plus confortable sur une Sphinx SXD. L'ensemble est monté sur un trépied alu ATS de 6", très stable (stabilisation < 1s). La vitesse du GOTO est réduite à 1/2 pour éviter toute surcharge.
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TEC 200 Sur Sphinx SXD à gauche, GPDX à droite
Différentes observations sur une période de plus d'un an ont permis de confirmer les qualités mais aussi les quelques défauts du tube !
Quelques défauts : objectivement la mise en température est plus longue qu'avec un réfracteur mais ce n'est pas un gros défaut si l'on planifie ses observations. Par ailleurs, les cerces de préhension du tube rendent parfois l'utilisation d'oculaires très courts agaçante car la tête vient les heurter. L'anneau de serrage oculaire ne coïncide pas avec l'alésage des RC Televue ce qui est gênant lors de l'utilisation d'une tête binoculaire lourde : le tube de sortie a donc du être remplacé (par un tube rotatif Starizona).
Mais le tube a surtout des qualités : une bonne compacité, un poids raisonnable et des qualités mécaniques et optiques excellentes. Par exemple, la collimation, fréquemment contrôlée à très fort grossissement est effectivement « indéréglée ». La mise au point est très précise quoiqu'un très très léger jeu soit perceptible mais sans aucun shifting. Enfin, si une conception thermique passive est toujours préférable, à défaut, les ventilateurs internes permanents permettent de stabiliser très efficacement les images.
Sur les planètes, les résultats sont au rendez-vous avec des nuances de contrastes tout à fait au niveau d'un excellent miroir de 200mm à surfaces très douces. Je pense n'être jamais vraiment en mesure de différentier de façon objective le Mak de mon Newton à miroir JML du fait de conditions d'utilisations jamais identiques mais, subjectivement, il se pourrait qu'il y ait un tout petit moins de contrastes avec le Mak qu'avec le Newton ; cette différence est certainement le fait de la très faible obstruction du Newton (18% contre 26.5% pour le Mak) qui le fait se comporter pratiquement comme une lunette (voir effets de l'obstruction)... En revanche, ce qui est certain, c'est que les images sont nettement moins agitées avec le Mak qu'avec le Newton ; en outre le MAK est facilement équipé d'une tête binoculaire et alors... les contrastes grimpent !
Par rapport à la lunette TEC APO de 140mm d'ouverture les différences sont toujours favorables au MAK et relativement évidentes (sans être considérables) même pour un observateur non confirmé. Ce n'est pas tant au niveau des détails visibles ou de la résolution que la différence est évidente avec la lunette (*) qu'au niveau de la facilité de discernement des contours et contrastes avantagée par une image plus lumineuse et plus grosse ; c'est un fait connu malgré quelques mythes toujours tenaces de lunettes APO qui défieraient les lois de l'optique ! Lorsque l'atmosphère est très calme (ce qui est plutôt rare), le grossissement peut être poussé à 400X avec le Mak et cela aide bien... Par exemple sur Mars en fin d'opposition (sous un angle de 10"d'arc) en février 2008 (sous une température de 0°c extérieure), Oxia Palus, Aurorae Sinus... sont encore identifiables avec le MAK mais plus dans la lunette ; quelques nuances de contrastes sont encore perceptibles avec le MAK alors que la lunette ne permet plus que la distinction des principales formations. Les images du MAK peuvent cependant être qualifiées de "plus difficiles" que celles de la lunette du fait d'une stabilité plus fugace ; mais une plus grande sensibilité à la turbulence est toujours le "prix à payer " lorsque l'on monte en diamètre. Les différences entre ces deux instruments sont également évidentes, en faveur du MAK, en résolution d'étoiles doubles très serrées : 0.5" d'arc sont possibles en permettant de constater un étranglement évident ; pour antant l'élusive composante F de Teta Orion s'est avérée d'égale difficulté voire plus facile (ou plus esthétique) avec la lunette qu'avec le MAK ? En ciel profond le supplément de diamètre est assez sensible mais, esthétiquement parlant, la lunette est gagnante sur les grands champs.
Comment se situe un tel Maksutov de 200mm obstrué à 26.5% par rapport à une APO ? sans doute équivalent à une pleine ouverture de 170mm.
(*) d'autant que je ne bénéficie pas d'un site exceptionnel et que la résolution doit plafonner à un r0 (Fried) de 150mm au grand maximum.
Le MAK TEC de 200mm F15.5M est un instrument aux excellentes qualités optiques, mécaniques et thermiques ; sa conception démontre l'intérêt d'un système de ventilation permanent et de la réduction des masses sur la stabilité des images, solutions qui peuvent être mise en oeuvre sur un grand nombre d'instruments amateurs. Obstrué à 26.5% il donne des images planétaires souvent supérieures à celle d'une APO de 140mm y compris par basses températures mais évidemment il souffre d'un faible champ effectif ; les images sont également plus stables que dans un Newton non ventilé mais la différence de contraste entre 18% et 26.5% d'obstruction est "peut-être" perceptible.
Malheureusement le MC200 ni aucun autre Maksutov n'est produit par TEC actuellement.
De mon point de vue, à l'époque des lunettes APO à grand champ et des correcteurs au foyer en tout genre pour télescopes de tous types, le Maksutov n'est vraiment "rentable" que pour des instruments orientés planétaires, dotés d'une obstruction modérée ou faible (moins de 25% environ) permettant ainsi de tirer parti, au mieux, de la haute qualité mécanique et optique avec laquelle ils sont généralement réalisés. Le diamètre efficace est alors au plus proche de celui d'une lunette mais à seulement 30% ou 50% de leur prix (et de leurs dimensions) ; la disponibilité d'instruments de ce type devient malheureusement de plus en plus faible. TEC ayant arrêté de produire des Maksutov, j'ai recensé :
- AP qui a eu par le passé une production confidentielle de Maksutov
8" et 10" de très haute qualité : ménisque
et secondaire asphériques, traitement très haute réflectivité
des miroirs... Roland Christen n'exclut pas de reprendre une production de "quelque
chose" de moins complexe à réaliser...
- Intes-Micro
qui est actuellement la référence principale pour les Maksutovs ;
la gamme est très étoffée (Cassegrains, Newton), de bonne qualité
et assez disponible. Le M815, en un peu plus lourd, est le plus proche en caractéristiques du
TEC MC200,
-
Orion-UK qui produit un Maksutov
de 200mm F/20 peu obstrué dont le design est parfaitement adapté
au planétaire,
- APM
qui indique pouvoir construire des Maksutovs de grand diamètre vraisemblablement
avec des optiques Russes (Intes-Micro) ou d'Ukraine (Aries).
Au delà de 30% d'obstruction, le rapport qualité/prix du Maksutov se discute davantage par rapport au Schmidt Cassegrain nettement moins cher. Cependant, le nombre de modèles disponibles reste encore important :
- LOMO produit
des Maksutov-Gregory et Maksutov-Newton de haute qualité mais très obstrués (même
les Newton) ; ils sont de
plus assez difficiles à obtenir,
- Questar
produit toujours, à des prix "astronomiques", deux télescopes
Maksutov-Gregory de 3.5" et 7" de très haute qualité
optique et mécanique mais très fortement obstrués, ce sont
plutôt des "collectors" pour fans fortunés,
-
les récentes productions chinoises estampillées Eclipse,
Skywatcher, Orion (Synta), Meade (ETX)... sont dignes d'intérêt
et peuvent réserver de bonnes
surprises, surtout en petits diamètres.
Laurent (
) - Astronome
amateur sans aucun lien avec les sociétés citées.
