par Christian Buil

The Solar Explorer  -  25 octobre 2023

Ressources

Sommaire :


1 - Introduction

2 - Pour aller vite !

3 - De quoi est fait Sol’Ex ?

4 - L’optique

    4.1 - Fente

    4.2 - Lentilles

    4.3 - Réseau

 5 - La mécanique

6 - Les accessoires

7 - Compléments mécaniques pour « Sol’Ex découverte »

8 - Les logiciels

9 - Les chaines vidéo, les listes de discussion, le forum

Partie 1 : introduction

Cette page précise les endroits où vous pouvez vous procurer les éléments constitutifs de Sol'Ex (sous forme de kits) plus particulièrement ceux que vous ne pouvez pas fabriquer vous-même (les composantes optiques, certains éléments mécaniques). Vous allez y trouver les divers fichiers STL d’impression 3D de la structure mécanique, ainsi que des solutions pour monter votre Sol’Ex même en ne possédant pas d’imprimantes 3D ou si vous trouvez préférable malgré tout d’acheter un kit prémonté du système.


Les caractéristiques des composants clés sont également décrites.


On trouve encore à cet endroit des liens vers de forums et listes de discussion qui vous apporteront de l’aide supplémentaire si le besoin s’en fait sentir, et aussi où vous allez échanger et publier vos résultats.

Partie 2 : pour aller vite !

Si vous êtes pressé ou impatient, retenez que Sol’Ex est un instrument d’observation composé d’éléments optiques, d’une structure mécaniques et de quelques accessoires, comme une caméra planétaire économique pour enregistrer les images du Soleil.


L’ensemble des composants optiques est distribué sous la forme d’un kit auprès la société Shelyak instruments.




Cette société peut livrer dans le monde entier.


Le jeu de composants fourni par Shelyak garantie un fonctionnement optimal, mais certains éléments peuvent être acheté indépendamment en d’autres endroits. On précise dans la suite de cette page les limites de l’exercice. 


La structure mécanique de Sol’Ex, qui repose sur la technique de l’impression 3D, qui offre les qualités de légèreté, de souplesse d’enploi, de performance et de bas coût, peut être commandé sans ce prendre la tête sous la forme d’un kit mécanique pré-monté et très bien réalisé auprès de la société Asur3DPrint.  

Cette société peut livrer dans le monde entier.


Azur3DPrint peut à la fois fournir sur demande la toute première version du kit Sol’Ex, dite « historique », ou V1, mais aussi un kit mis à jour, fidèle au concept initial (nombre de pièces sont interchangeables), mais qui apporte des améliorations esthétiques et d’usage substantielles. C’est le kit dit V2 de Azur3DPrint, que l’auteur de ces lignes à par ailleurs validé.


D’autres société sont libres de proposer leur propre version du kit Sol’Ex (sous réserve de préciser la source initiale) et bien sur, vous pouvez toujours imprimer vous même la version historique de Sol’Ex, dont les fichiers STL sont publics (voir plus loin) - ce qui constitue aussi une belle expérience à vivre et l’essence même du projet Sol’Ex.


Du coté des accessoires complémentaires, il est question d’un système de focalisation courant et d’une caméra CMOS (on détaille plus loin le type de modèle préférable). Ces éléments sont tous disponibles auprès de votre revendeur de matériel astronomique préféré.


Il faut aussi un logiciel pour lire la caméra et un autre pour traiter les données. Dans les deux cas, vous allez trouver des solutions performantes gratuites (notamment le logiciel INTI de Valérie Desnoux pour le traitement automatisé de vos observations). 

Partie 3 : de quoi est fait Sol’Ex ?

Pour bien entreprendre le montage de Sol’Ex et bien s’en servir, il faut savoir de quoi il est constitué. Il est recommandé de lire ce qui suit. Le système comporte quatre entités :



Précisons tout ceci.

Partie 4 : l’optique

Conformément à ce qui est expliqué à la page « Théorie » de cette documentation, l'instrument Sol'Ex nécessite quatre éléments pour fonctionner :


  • Une fente étroite sur laquelle est projetée une image nette du Soleil à l'aide de votre lunette. La fonction de cette fente est double : (1) isoler une tranche du Soleil, dont la largeur définit la résolution angulaire de votre instrument, c'est-à-dire la finesse des détails perçus sur le disque (en secondes d'arc, par exemple), (2) isoler une tranche du spectre lumineux, c'est-à-dire la finesse des détails perçus dans ce spectre (en unités de longueur d'onde, telles que le nanomètre ou l'angström), agissant comme un filtre spectral plus ou moins étroit.


  • Une lentille collimatrice, dont la fonction est de rendre parallèles les rayons provenant d'un point donné de la fente étroite d'entrée. Ce parallélisme est essentiel pour obtenir une image spectrale correcte du Soleil et détermine l'utilisation appropriée du réseau par diffraction.


  • Le réseau à diffraction, qui à la manière d’un prisme de verre, réalise la dispersion angulaire du spectre (les angles des rayons sont associés aux longueurs d'onde à la sortie du réseau).


  • Une lentille d'objectif qui forme une image nette du spectre dans le plan d'un détecteur électronique (votre caméra), c'est-à-dire une image nette de la fente d'entrée, mais étalée en longueur d’onde (le spectre est composé d'une succession d'images monochromatiques de la fente).


La vue ci-contre montre ces quatre éléments. Tous ces composants sont disponibles sous forme d'un kit que vous pouvez vous procurer auprès de la société Shelyak Instruments.


4.1 - La fente


La fente se présente sous la forme d'une fine lame de verre, dont l'une des faces est recouverte d'une couche de chrome dans laquelle est dessinée la forme de la fente elle-même, grâce à une technique de photolithographie. La fente mesure 10 microns de large et 4,5 mm de hauteur. Ce choix résulte de la recherche d'une résolution spatiale et spectrale optimale (avec une largeur de 10 microns) et de considération sur le champ instrumental (avec une hauteur de 4,5 mm).


La fente est livrée collée dans une pièce métallique avec un angle de 30° par rapport à la direction moyenne d'arrivée des rayons provenant de votre lunette. Cette fente peut être utilisée à la fois pour l'imagerie solaire, comme dans le cas de Sol'Ex, et pour l'imagerie du spectre des étoiles et des galaxies (voir la section "Étoiles" de la documentation). Cette dernière fonction nécessite la visualisation de l'image de l'objet dont le spectre est pris via un dispositif de pointage/guidage, ce qui explique l'origine de cet angle de 30° (qui n'affecte pas l'observation solaire).


La fente est un composant optique, donc fragile, en particulier la face qui se trouve au fond du trou circulaire de la pièce métallique. Si la face plane opposée peut être nettoyée facilement avec du coton (jamais du papier nettoyant, une calamité qui raye), il est impératif d'éviter tout contact avec la face protégée située au fond de son logement, ainsi que de la laisser exposée sans protection pendant de longues périodes, car les particules de poussière peuvent s'accumuler à sa surface, ce qui serait difficile à retirer, sinon impossible.


La fente fournie par Shelyak est de très haute qualité, ce qui contribue grandement au confort d'utilisation et aux performances de Sol'Ex : imaginez qu'elle ne fait que 10 microns de large, et que les défauts de rectitude sont de 20 à 50 fois plus petits, sauf si une poussière  c’est accidentellement déposée dans son étroite ouverture.


4.2 - Les lentilles


Les lentilles sont des doublets achromatiques traités anti-reflet avec MgF2 sur leurs faces externes, spécialement calculés et fabriqués pour Sol'Ex (et Star'Ex).


La lentille collimatrice a une longueur focale de 80 mm et un diamètre d'environ 25 mm. Cette lentille est commune à toutes les configurations, que vous réalisiez l'observation solaire (Sol'Ex) ou l'observation spectrale du ciel (Star'Ex). Cela permet de rationaliser l'investissement et la configuration (une fois cette lentille montée et réglée, vous n'avez normalement pas besoin d'y toucher, quelle que soit l'utilisation, Sol'Ex ou Star'Ex). Ce choix est délibéré pour simplifier l'utilisation de votre appareil et valoriser l’investissement.


En revanche, les caractéristiques de la lentille d'objectif dépendent de l'utilisation prévue. Ce n'est pas nécessairement la même lentille pour l'observation solaire et stellaire, ni la même lentille pour la spectrographie dans la partie visible du spectre ou dans la partie infrarouge. Ces différences expliquent les différentes versions des kits optiques proposées par la société Shelyak.


Pour Sol'Ex, les choses sont simplifiées, car il n'y a qu'un seul choix à faire. La distance focale de cette lentille d'objectif est de 125 mm, avec un diamètre d'environ 25 mm. Ce choix est justifié par des considérations d'échantillonnage du spectre (voir la section "Théorie" de la documentation).


Une question revient souvent : est-il possible de se procurer ces lentilles auprès de fournisseurs autres que Shelyak intsruments (voir la partie 2) ? En effet, dans les catalogues de fournisseurs de composants optiques tels qu'Edmund Optics ou ThorLabs, on trouve des éléments aux caractéristiques géométriques tout à fait similaires. Certaines raisons de commodité et de coût peuvent conduire à se poser cette question.


La réponse dépend des performances attendues en fonction de l’usage. Il est nécessaire de réaliser une analyse optique pour être factuel. En effet, en optique, il ne faut pas croire qu'il suffit de choisir un composant optique vaguement équivalent pour obtenir un résultat similaire. Un bon résultat est le fruit d'un travail d'optimisation qui permet d'obtenir la qualité recherchée et une cohérence d'ensemble (avec des compromis, par exemple).


La situation diffère selon que l'on considère Sol'Ex ou Star'Ex. Analysons d'abord la situation pour Sol'Ex.


La figure ci-dessous montre une image de la concentration des rayons lumineux issus de deux points de la fente dans le plan du détecteur (un "spot-diagramme") pour Sol'Ex et à la longueur d'onde de 6563 Å (la raie Halpha). Deux points du champ sont considérés, un angle de champ de 0° (le centre du disque solaire) et un angle de champ de 0,26° (le bord du disque solaire). On suppose que l'observation est effectuée en utilisant Sol'Ex avec une lunette astronomique de 72 mm de diamètre et de 420 mm de focale (typiquement le modèle EVOSTAR 72ED de SkyWatcher). Dans cette simulation optique, on suppose que cette lunette est optiquement parfaite.







La barre verticale indique l'échelle (elle mesure 25 microns de long). L'ovale représente le contour de la tache de diffraction pour la longueur d'onde considérée. À gauche, vous pouvez voir la qualité de l'image produite par les éléments optiques de Shelyak, tandis qu'à droite, vous observez la qualité de l'image obtenue avec les composants disponibles dans le catalogue de ThorLabs, similaires sur plan géométrique.


Les références des composants de substitution ThorLabs considérés sont AC254-080-A pour le collimateur et AC254-125-A pour l'objectif.


Quelle conclusion pouvons-nous tirer de cette analyse ? Il y a pratiquement aucune différence entre la solution Shelyak (calculée par l'auteur de ces lignes) et la solution ThorLabs. D'un point de vue purement technique, on peut considérer que les deux solutions sont équivalentes. Bien sur, dans la balance entre les questions d'approvisionnement et de coût, même si cela dépasse le cadre de la présente discussion. En revanche, nous ne devons pas négliger la cohérence d'ensemble, comme cela sera vu à présent.


N’oublions que le projet Sol'Ex est un projet cohérent, conçu pour durer et flexible. Les optiques Sol'Ex ont été calculées par l'auteur en ayant également un regard sur l'extension de Sol'Ex, qui est Star'Ex, un aspect jugé très important. Il existe ainsi une continuité et un lien forts entre ces applications reposant sur une base commune, ce qui permet de passer de l'une à l'autre aisément et d'apprendre des expériences des deux côtés. C'est l'essence même du projet tel que souhaité par l'initiateur du projet.


Effectuons maintenant la même comparaison de performance pour Star'Ex en version "basse résolution" (prise de tout le spectre visible en une seule fois) :





Les taches images sont calculées pour plusieurs longueurs d’onde allant de 390 nm (ultraviolet) à 700 nm (rouge profond). L’instrument de prise de vue est ouvert à f/5,5 et supposé optiquement parfait, si bien qu’on analyse ici uniquement la performance propre de Star’Ex. 


Pour la configuration Shelyak, il s’agit des éléments proposés par cette société dans le kit « Star’Ex basse résolution ». Comme dit plus haut, la lentille collimatrice est la même que pour Sol’Ex. En revanche la lentille objectif diffère. Sa focale est de 80 mm et elle est spécialement optimisée pour l’application par les soin de l’auteur.


Pour une configuration ThorLabs deux situations se présentent : exploiter uniquement des objectifs de cette société (2 objectifs AC254-080-A) ou faire un panachage avec un collimateur de 80 mm Shelyak et un objectif de caméra de 80 mm Thorlabs.


Dans toutes les situations le kit Shelyak se révèle supérieur, et parfois très nettement, en particulier dans l’ultraviolet. Même la solution mixte se révèle à la version Shelyak. Ce dernier point montre que la mise au point de l ‘optique Sol’Ex/Star’Ex par l’auteur est le résultat d’une démarche pensée comme globale (ce qui techniquement demande une certaine réflexion et projection ). Il montre que l’optimisation du collimateur Sol’Ex/Star’Ex a fait l’objet d’un soin particulier, que l’on ne perçoit pas obligatoirement lorsqu’on se penche uniquement sur le cas Sol’Ex. 


Pour résumer et pour répondre complètement à la question, si l’application purement Sol’Ex donne clairement du choix pour l’approvisionnement des lentilles, en revanche vous devez analyser la cohérence d’ensemble si vous souhaitez que votre investissement puisse servir à de nombreuses applications, pour passer de l’une à l’autre (exemple, il est très facile de transformer un Sol’Ex en Lab’Ex pour mesurer vous même la transmission optique des filtres en votre possession, mais pour assurer la performance, il faut choisir des optiques qui peuvent vivres ensemble, donc ici les kits Shelyak). 


Les taches images sont calculées pour plusieurs longueurs d'onde, allant de 390 nm (ultraviolet) à 700 nm (rouge profond). L'instrument de prise de vue est ouvert à f/5,5 et supposé être optiquement parfait, ce qui nous permet d'analyser uniquement les performances intrinsèques de Star'Ex.


Dans la configuration Shelyak, il s'agit des éléments inclus dans le kit "Star'Ex basse résolution" proposé par cette société. Comme mentionné précédemment, la lentille collimatrice est la même que pour Sol'Ex. Cependant, la lentille d'objectif diffère. Sa focale est de 80 mm et elle a été spécialement optimisée pour cette application par l'auteur.


Pour la configuration ThorLabs, deux situations se présentent : l'utilisation exclusive des objectifs de cette société (2 objectifs AC254-080-A) ou un panachage avec un collimateur de 80 mm de Shelyak et un objectif de caméra de 80 mm de Thorlabs.


Dans toutes les situations, le kit Shelyak se révèle supérieur, parfois de manière très significative, notamment dans l'ultraviolet. Même la solution mixte est inférieure à la version Shelyak. Cela démontre que l'optimisation de l'optique Sol'Ex/Star'Ex par l'auteur résulte d'une démarche globale. Par exemple on note que l'optimisation du collimateur Sol'Ex/Star'Ex a été particulièrement soignée pour l’ensemble du projet, ce qui n’est pas immédiatement perceptible si on ne s’occupe que de Sol’Ex. La même uniformité de performance est impossible avec des objectifs pris sur les étagères d’un fournisseur de composants.


En résumé, pour répondre pleinement à la question, si l'application purement Sol'Ex offre des choix d'approvisionnement flexibles pour les lentilles, il est essentiel d'analyser la cohérence globale si vous souhaitez que votre investissement puisse servir aux extensions du système et sur la durée, en passant facilement de l'une application à l'autre. Par exemple, il est simple de transformer un Sol'Ex en Lab'Ex pour mesurer vous-même la transmission optique des filtres en votre possession, mais alors pour garantir des performances optimales, il est préférable de choisir des optiques conçues pour fonctionner ensemble, comme c’est le cas avec les kits Shelyak.


4.3 - Le réseau


Le réseau par diffraction utilisé dans Sol'Ex est un composant de 25 mm x 25 mm d'épaisseur 6 mm. Il est gravé à à partir d'une technique holographique, avec une densité de 2400 traits/mm.


Il est essentiel de noter que la face gravée de ce réseau est extrêmement fragile, et elle ne doit en aucun cas être touchée, frottée, même avec un pinceau très doux, et ce, même si vous portez des gants. Il ne faut pas céder à la panique cependant. La méthode de manipulation du réseau est détaillée dans la vidéo "Montage de Sol'Ex en 30 minutes", que nous rappelons l'importance de visionner  cette vidéo.


Il est à noter que le réseau est gravé sur une surface carré, attention à l'orientation du composant, il faut savoir reconnaitre le plan de dispersion spectrale (voir la vidéo indiquée). De plus, il faut bien repérer la face gravée (qui est la plus brillante et recouverte d'une fine couche d'aluminium), et la monter vers l'extérieur par rapport au support 3D de ce composant. Cette information est également expliquée dans la vidéo "Montage et réglage de Sol'Ex en 30 minutes", mentionnée au début de cette page.


Le réseau Thorlabs référencé GH25-24V est tout à fait équivalent au réseau inclus dans le kit optique Sol'Ex de Shelyak.

Partie 5 : la mécanique

La conception mécanique de Sol’Ex repose essentiellement sur l’impression 3D. 


La CAO de la version originelle a été réalisée sous le logiciel OpenScad en veillant à ce que le nombre de pièces soit limité et faciles à imprimer. Les prototypes ont été fabriqués avec une imprimante PRUSA I3 MK3S+.
















:Le filament d'impression sélectionné est le PETG de couleur noire. Il est essentiel de s'en tenir à ce choix car ce matériau est facile à utiliser et résiste bien à la chaleur. Il est important de noter que la couleur noire est cruciale pour réduire les réflexions internes indésirables. De plus, la plupart des fils de ce type sont opaque à la lumière, y compris dans le proche infrarouge. Nous recommandons l'utilisation de PETG noir de qualité, par exemple de marques comme REAL ou SUNLU. Cependant, quelques pièces non critiques peuvent être imprimées en couleurs pour rendre l'ensemble plus attrayant, comme par exemple la manette du réseau.


Certains utilisateurs ont imprimé Sol'Ex avec du PETG chargé en carbone afin d'améliorer la rigidité globale. Cette initiative est louable, mais il est important de noter qu'il faut alors utiliser une buse spéciale qui ne se dégrade pas en raison de l'abrasion du carbone. De plus, le gain de stabilité par rapport au PETG standard est assez minime dès lors que l'instrument est correctement exploité, sans une exposition prolongée aux rayons solaires.


La plupart des pièces sont réalisées avec un remplissage de type "gyroïde" à 15 ou 20%, une précision de 0,2 mm et 2 couches pour les parois, ce qui est adéquat. Cependant, il existe quelques exceptions :


  • Les tubes collimateur et caméra sont recommandés à imprimer avec 3 couches.


  • Les parties filetées doivent être imprimées localement avec une précision de 0,15 mm. Vous pouvez utiliser une option du slicer PRUSA, qui permet d'ajuster la finesse d'impression, ici limitée à la partie filetée du tube objectif, comme illustré en vert dans la figure ci-contre.


Ci-après, une image montrant les composants de manière stylisée.

L’ensemble des fichiers STL de la version d’origine de Sol’Ex (V1 historique) sont regroupées dans une archive ZIP, avec leur numéro de nomenclature. Vous pouvez télécharger en un fois tous ces fichier en cliqiant ici   : stl_solex_v2.

Vous avez bien sûr la possibilité de modifier des pièces ou encore d’ajouter de la couleur. Cette souplesse est offerte par le choix de l’impression 3D pour le projet. Par exemple, voici vernier que l’on doit à Xavier Dupond, qui facilite le repérage des raies spectrales. Les fichiers STL correspondants peuvent être téléchargés ici : https://github.com/DupontXavier/Accessoire-SolEx-Vernier. Vous pouvez aussi télécharger le dessin du repère de longueur d’onde en cliquant ici.

En haut les éléments de base de Sol’Ex, à droite une vue de Sol’Ex une fois assemblé dans sa version dite « V1 », ou « originelle »

Si vous n'avez pas la possibilité d'imprimer Sol'Ex vous-même ou si vous préférez éviter cette étape par manque de temps ou de motivation, ne vous inquiétez pas. Vous avez la possibilité d'acquérir toutes les pièces sous la forme d’un kit auprès de la société Azur3DPrint. Ce kit présente un nouveau design réalisé par Vincent Duchène, qui reste fidèle au schéma initial de Sol'Ex tout en améliorant l'ergonomie, et, ce qui est peut-être plus important, en augmentant la facilité de réglage. La version Azur3DPrint de Sol'Ex, appelée "version 2", est livrée avec l'ensemble des inserts déjà montés et pré-assemblés.


Ce kit mécanique est un excellent choix pour ceux qui ne souhaitent pas imprimer eux-mêmes les pièces ou qui désirent bénéficier d'une belle finition parmi ce qui se fait de mieux en impression 3D. section "Ressources" de cette documentation.



Dans l'image ci-dessus, vous pouvez voir un Sol'Ex basé sur une impression Azur3D monté au foyer d'une lunette Askar FRA300. 

Azur3DPrint peut encore fournir un ensemble d’accessoires spécifiques à Sol’Ex, comme des portes-filtres utiles pour observer le champ magnétique solaire ou sa couronne ou encore une attache au pas Kodak qui facile la mise en œuvre du mode « Sunscan » (prise de vue sur pied - voir la partie 1 de cette page).

Partie 6 : les accessoires

Outre les éléments imprimés en 3D et les éléments optiques décrits précédemment, l’usage de Sol’Ex est grandement facilité si on lui adjoint un dispositif de focalisation précis pour la caméra de prise de vue, de type hélicoïdal. Plusieurs choix sont possibles sous différentes marques, mais sachez que la cotation de Sol’Ex est basée sur le modèle ZWO, dont on voit une photographie ci-contre. Pour cette raison et compte tenu de la qualité, ce produit est plutôt recommandé. Noter que le système de focalisation hélicoïdal SVBony est aussi compatible.


La photographie ci-dessous montre l’aspect global de Sol’Ex « Version 1 » équipé du dispositif de focalisation hélicoïdal ZWO de la caméra de prise de vue.

Un accessoire indispensable, la caméra de prise de vue. Vous disposez peut-être déjà d’un modèle satisfaisant si vous pratiquez par exemple l’imagerie planétaire, sinon il faudra investir pour compléter votre Sol’Ex.


Lors du choix de la caméra, il est préférable de sélectionner une caméra à capteur CMOS de petit format en noir et blanc. L'offre est variée, et il est facile de se perdre parmi les options disponibles. Cependant, sachez que les modèles équipés d'un capteur Sony IMX178MM sont bien adaptés à Sol'Ex et sont populaires parmi les utilisateurs. Par exemple, vous pouvez opter pour la caméra ASI178MM de ZWO ou la QHY-5III-178mono de QHYCCD.


Si vous possédez une caméra équipée d'un capteur couleur, il est possible de l'utiliser avec Sol'Ex en prenant quelques dispositions. Vous pouvez l'employer, notamment pour vous familiariser avec l'instrument, sans nécessairement dépenser davantage. Pour en savoir plus sur l'utilisation des caméras couleur avec Sol'Ex, vous pouvez visionner ce film :


Le choix du modèle de caméra peut également être influencé par le désir de capturer l'image complète du disque solaire en une seule passe (un seul « scan »), sans troncature. L'alternative est de reconstruire l'image complète du disque solaire a posteriori en utilisant une technique d'assemblage, bien que cette méthode puisse s'avérer fastidieuse. Toutefois, elle offre l'avantage de fournir des images plus détaillées du disque solaire, car la focale de la lunette de prise de vue peut être augmentée.


Pour capturer l'ensemble du disque solaire en une seule prise, la longueur focale de la lunette a utiliser dépend de la taille du capteur ou de la longueur de la fente (4,5 mm). Compte tenu de l’orientation du capteur a adopter vis-à-vis du spectre solaire pour maximiser la vitesse de lecture des images, c’est la taille du grand coté du détecteur qu’il faut considérer, ce qui est bien entendu avantageux. 


Cependant, même avec un détecteur de grande taille, la focale maximale au-delà de laquelle le disque solaire ne peut plus être capturé entièrement est déterminée par la taille limitée de la hauteur de la fente d'entrée de Sol'Ex, qui est de 4,5 mm dans ce cas précis. Cette dimension définit le champ maximal observable (rappelez-vous que le disque solaire est vu sous un angle d'environ 0,5 degré). Pour plus de détails, veuillez consulter la section "Théorie" de cette documentation.


Voici quelques situations avec des caméras courantes et les distances focales maximales de lunette en regard.







L’exemple d’une caméra ASI178MM

Taille de l’image : 3896 pixels x 2080 pixels - Taille des pixels : 2,4 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,0626 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur de fente).


L’exemple d’une caméra ASI290 Mini ou ASI462MM

Taille de l’image : 1936 pixels x 1096 pixels - Taille des pixels : 2,9 microns

Échantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,0756 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 380 mm (limitée par la largeur du capteur)


Note : l’emploi des caméras miniatures, type bâton, peut nécessiter l’usinage 3D d’un tube allonge pour pouvoir focaliser le spectre. Voici le fichier STL d’un tel tube allongé (le filetage est du M28,5 x 0,5) : tube_allonge_m28.stl.

L’exemple de la caméra ASI174 Mini

Taille de l’image : 1936 pixels x 1216 pixels - Taille des pixels : 5.86 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,1450 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur du capteur).


L’exemple de la caméra ASI183MM Pro

Taille de l’image : 5496 pixels x 3672 pixels - Taille des pixels : 2,4 microns

Echantillonnage spectral (en blnning 1x1) : 0,0626 A/pixel

Distance focale maximale de la lunette pour observer le disque solaire en entier en une passe : 480 mm (limitée par la largeur de la fente).

Relevons enfin la possibilité d’exploiter un appareil photographique avec Sol’Ex. Non pas a priori pour acquérir des vues successives permettant de reconstruire le disque solaire, mais pour un indéniable intérêt d’apprentissage de la spectrographie auprès d’un public moins avertie (image en couleur du spectre, affichage sur grand écran via une prise HDMI, dispositif familier et autonome…). Prenons l’exemple de l’APN Sony A7s (un adaptateur T2 vers la monture Sony NEX type «E» est à prévoir). Dans ce cas, avec la « version mécanique V1 » de Sol’Ex, le Sol’Ex historique, il faut fabriquer un tube objectif particulier. Cliquer ici pour obtenir le fichier STL correspondant : kit_APN. Avec la « version mécanique V2 Azur3DPrint», l’interface nécessaire est déjà comprise dans le kit fourni. 


Partie 7 : complément mécanique pour « Sol’Ex découverte »

Fixez Sol'Ex sur un pied photo, transportez l'ensemble d'une main et posez-le devant votre maison ou sur le balcon. En quelques minutes seulement, vous pourrez observer les protubérances et éruptions solaires, réalisant ainsi la promesse de "Sol'Ex Découverte". Vous pouvez visionner des vidéos de démonstration dans la section 2 de cette page.


Dans l'option présentée ici (bien que d'autres choix soient possibles), l'équipement utilisé à l'avant de Sol'Ex est un tube de chercheur de télescope largement répandu (SkyWatcher ou Kepler de 50 mm). Ce tube est abordable, il offre une optique de qualité et un système de focalisation simple et efficace.


Cliquer ici pour télécharger les pièces mécaniques (4 pièces) à imprimer 3D pour travailler en mode « Sunscan » en un tour de main.

Au moment où sont écrite ces lignes, la fixation sur pied photo de Sol’Ex n’est disponible que pour la version V2 du kit mécanique conçu par Azur3DPrint et auprès de cette société. Vous êtes bien sûr libre de dessiner par vous-même une pièce d’interface équivalente à la fois pour le kit V1 (historique) et le kit V2 (Azur3DPrint).

Partie 8 : les logiciels

Sol'Ex est certes constitué d'éléments matériels tels que des pièces imprimées et des lentilles, mais il ne faut surtout pas oublier que le logiciel complète l'ensemble. Ainsi, les données brutes collectées par Sol'Ex sont loin de ressembler à des images solaires présentables. Un important travail de traitement numérique est nécessaire.


Le projet n'existerait tout simplement pas sans un tel logiciel capable d'effectuer des opérations complexes de manière automatique, sans que l'utilisateur n'ait besoin d'intervenir. C'est là que le logiciel INTI, développé par Valérie Desnoux, entre en jeu, et nous en parlons davantage dans la  "Observation".


Pour les acquisitions, des logiciels bien connus de capture de flux de données rapides, tels que SharpCap, FireCapture, ASIcap, font très bien le travail.

Partie 9 : les chaînes vidéo, les listes de discussion, les forums

Une large partie de la chaîne YouTube de l’auteur, Astro-Spectro, est consacrée au projet Sol’Ex/Star’Ex. Un grand nombre de vidéos disponible sur la technique, sur les astuces, sur l’observation, sur les résultats. N’hésitez pas à vous y rendre et aussi à vous abonner car elle est mise à jour régulièrement !

N’hésitez pas non plus à rejoindre le groupe Sol’Ex sur Facebook, riche de centaines de participant :

Un incontournable, la liste de discussion Sol’Ex groups.io où vous pouvez poser touts vos questions, ouvert aussi bien aux débutants qu’aux observateurs confirmés. Si vous cherchez des astuces ou les partager c’est ici . Absolument Indispensable d’y être pour tout connaître de la vie du projet :

Les utilisateurs de Sol’Ex publient très souvent leurs résultats sur l’excellent forum Astrosurf, ici encore ne pas hésiter à s’inscrire (Astrosurf accueille aussi ce site, un grand merci à l’équipe Astrosurf et tout particulièrement Jean-Philippe Cazard qui fait un travail formidable) :

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