Test du 460

Le test d'un miroir de 460 mm à F/D = 4

1. Le télescope
2. Premières observations
3. Les tests visuels
4. Le test de Foucault photographique
5. Le contraste de phase
6. Après la retouche
7. Les images

1. Le télescope

C'est un équatorial de conception surbaissée qui a été essentiellement conçu pour être transporté sur remorque. La réalisation mécanique du télescope et de sa remorque est due à Patrick Lequèvre. La mise en place du télescope avant mise en station s'effectue en une dizaine de minutes. Nous l'utilisons régulièrement dans un site situé à 1000 m d'altitude environ dans le sud du massif du Bugey. Plusieurs fois par an nous testons de nouveaux sites qui se révèlent parfois exceptionnels.

Le miroir primaire de diamètre 460 mm a été réalisé à l'origine par la société "Dany Cardoen Télescopes" (qui garantissait une précision de /20 minimum, avec même un bulletin de contrôleà /70 !), le secondaire est un plan hexagonal ASTAM de 110 mm de petit axe.

Un des "bulletins de contrôle" livrés avec le miroir

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2. Premières observations

Les premiers tests sérieux ont été réalisés environ quatre ans après la première lumière de l'instrument (1994). Il y a plusieurs explications à cela. Nous manquions au début d'expérience en optique et en observation. Notre premier instrument était un classique 200 mm à F/D = 6. Passer d'un 200 mm à un 450 mm est un choc impressionnant en raison de la différence de quantité de lumière collectée, surtout quand on ne peut pas comparer . Nous fumes alors complètement subjugués par les objets que nous observions dans notre site de moyenne montagne : dentelles du cygne, Dumbell, galaxies M33, NGC 891 et bien d'autres.

Sur la Lune, nous faisions de formidables balades, bénéficiant d'une grande maniabilité de l'instrument motorisé sur les deux axes, et d'oculaires à grand champ. Sur les planètes, le contraste n'était pas vraiment au rendez-vous, mais nous adhérions alors aux préjugés : c'est un instrument de grand diamètre, son domaine de prédilection est le ciel profond et non la haute résolution. Et puis notre site est très bon mais pas exceptionnel. Nous avions l'intention de pousser l'instrument à sa limite un peu plus tard.

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3. Les tests visuels

Quatre ans après, nous avons l'occasion d'observer dans un site exceptionnel dans les alpes du sud. Un peu mieux aguerri quant aux tests optiques, bénéficiant de l'expérience de la taille d'un 200 mm et des conseils d'amis mieux formés, nous commençons une série de tests sur les étoiles.

L'analyse des plages intra et extra focales montre alors une dissymétrie évidente, avec des aigrettes bien marquées sur l'anneau extérieur en position intra - focale : signe d'une bord rabattu important, d'autant plus que notre miroir est alors diaphragmé de 5 mm au rayon par une couronne qui sert également de protection anti-basculement. L'analyse des plages semble également montrer, avec moins de certitude, l'existence d'au moins une zone.

Sur Jupiter, nous sommes stupéfaits de constater que des instruments équivalents et même de moins grand diamètre présents sur le site donnent des images plus contrastées, qui tranchent nettement avec le fond de ciel.

Très intrigués, nous décidons d'enlever la rondelle protectrice. Catastrophe : la diffusion est telle sur la zone externe qu'il n'est plus possible de faire la mise au point sur une étoile à un grossissement de 250 fois. Les étoiles brillantes présentent des aigrettes très prononcées. En fait, cette rondelle protectrice aura servi pendant quatre ans de cache-misère, et nous aurions mieux fait de diaphragmer vraiment le miroir à 400 mm, ce qui nous aurait fait certainement gagner en qualité.

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4. Le test de Foucault photographique

Il confirme les observations à l'oculaire : le miroir est zoné. L'image montre deux zones assez contrastées et bien sûr le fameux bord rabattu, qui est en réalité une zone rabattue de 25 mm de largeur. Cette zone représente à elle seule 22% de la surface collectrice du miroir et rejette la lumière totalement en dehors de la tache de diffraction, à 12 fois son rayon (

o = 12

). Ceci explique les fortes aigrettes observées sur l'anneau extérieur et en grande partie la perte de contraste.

Le bulletin de contrôle réalisé indépendamment montre qu'aucun des trois critères n'est respecté sur l'ensemble du miroir.

Etoile	Capella (magnitude 0,2) à environ 45° de hauteur
Pourcentage de coupe	Environ 50%
Temps de pose	7 minutes
Dispositif imageur	Objectif photographique de 50 mm de focale ; F/D = 1,8
Film	TP 2415
Développement	Révélateur HC 110 ; 12 minutes à 20°C

Tableau 1 : Paramètres du Foucault photographique

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5. Le contraste de phase

Le miroir ne présente pas de mamelonnage. Cependant, il montre un micromamelonnage important nuisible au contraste.

Source	Halogène 150 W par fibre optique Fente de 30 m
Lame de phase	Densité = 2,16 Largeur = 0,4 mm
Temps de pose	30 s
Dispositif imageur	Objectif photographique de 300 mm de focale; F/D = 5,6
Film	TP 2415
Développement	Révélateur HC 110 ; 12 minutes à 20°C

Tableau 2 : Paramètres du cliché par contraste de phase

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6. Après la retouche...

Bien entendu nous n'en restons pas là. Gêné par l'affaire, notre "opticien" nous propose de recontrôler le miroir et de voir après... A quoi bon ? Le miroir a déjà été contrôlé... (et payé : 35000 F, prix hors taxe, non aluminé). Et puis, notre confiance est largement entamée. La "retouche" (en fait il s'agissait de reprendre l'optique à zéro) fut menée de manière indépendante par un opticien digne de ce nom (1999). Voir le résultat ci-dessous.

Au contraste de phase, le micromamelonnage de plusieurs dizaines d'Angströms laisse place à un résidu de quelques Angströms tout au plus. Le miroir répond désormais aux critères de l'optique astronomique . Le bord rabattu a disparu, nous utilisons au maximum le diamètre de l'instrument.

Résultat : sur le ciel, les images sont très contrastées et on n'observe plus de diffusion autour de Jupiter, ni près du terminateur lunaire. Les étoiles supportent un fort grossissement. Même avec la turbulence, les "speckles" sont très contrastés et très nets ; l'état de surface est tel que le contraste autorise une vision quasi théorique des aigrettes d'une étoile brillante : on peut voir deux interruptions très nettes. Le classique "star test" ne laisse apparaître aucun défaut.

Sur Les planètes, les images ont gagné en contraste. Les satellittes de Jupiter ne sont plus des "hirondelles" mais des petites billes bien nettes avec même des nuances dans de bonnes conditions. M13 est devenu un amas de taches de diffraction et supporte facilement un fort grossissement.

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7. Les Images

Miroir de 460 mm; F/D = 4

	Bulletin de contrôle	Foucault photographique (voir tableau 1)	Contraste de phase (voir tableau 2)
AVANT Optique Cardoen, contrôle indépendant /1,4
APRES Retouche indépendante, conditions de contrôle identiques /25,5