Les différents types d'instruments

Je vais brièvement vous présenter les différents moyens avec lesquels vous pourrez observer le ciel.

Oeil nu
 

Je vais commencer par vos yeux, tout simplement, c'est même le préalable indispensable que vous soyez jeune ou âgé, porteur de lunettes ou non. Les instruments seront certes indispensables, mais il faudra cependant « éduquer » vos yeux.

Ces derniers mettent environ une demi-heure pour s'habituer à l'obscurité, il faut donc prévoir ce temps avant de pouvoir commencer l'observation proprement dite une fois arrivé sur le site. Il faut également éviter les lumières des villes et toute sorte de pollution lumineuse, les phares des voitures, par exemple. En fait, c'est la lumière blanche qui est néfaste, c'est pourquoi nous utilisons une lampe rouge qui éblouit moins l’œil.

Pour les porteurs de lunettes, il peut être utile d'enlever celles-ci pour observer avec les instruments, dans la mesure où ceux-ci peuvent être réglés à sa propre vue. Personnellement, j'y trouve un certain avantage.

La pupille s'agrandit dans l'obscurité et c'est cela qui nous permet de voir davantage de détails. D'autre part, il faut s'entraîner à regarder « à côté », du coin de l'œil, en quelque sorte, des objets trop peu lumineux pour mieux les percevoir. En faisant cela, on utilise les cônes situés à la périphérie de son œil qui sont plus sensibles. On ne peut utiliser en permanence ce type de vision périphérique, car notre œil fatigue alors. Il s'agit d'une gymnastique à effectuer régulièrement et qui améliore sa perception du ciel.

Jumelles
 

Les jumelles sont l'intermédiaire entre la vision à l’œil nu et la vision avec un instrument (télescope ou lunette) plus puissant. On découvre déjà un grand nombre de choses avec ce simple outil léger, portatif et peu onéreux. C'est vrai pour les moins puissantes, en tout cas…

Les jumelles sont caractérisées par deux chiffres, 10x50, par exemple. Le premier indique le grossissement et le second le diamètre. Plus le grossissement est grand et plus les objets seront rapprochés et détaillés, mais en contrepartie moins l'image sera stable. Quant au diamètre, plus il est important et plus les jumelles seront lumineuses. En contrepartie, plus celles-ci seront lourdes, vous devrez alors vous assurer qu'elles possèdent un système (filetage ou autre) pour se fixer à un pied. A partir d'un certain poids cela devient indispensable et même les plus petits modèles y gagnent en stabilité et confort.

Il y a encore un élément dont il faut tenir compte, c'est la pupille de sortie, c'est à dire la taille de l'orifice de sortie et, partant, de la lumière qui atteint votre œil lorsqu’il est complètement dilaté dans le noir. Il s'agit du diamètre divisé par le grossissement. Il doit se situer aux alentour de 5, voire 7 pour les enfants.

Lunettes
 

Les lunettes astronomiques utilisent des lentilles, c'est le type d'instrument qu'utilisait Galilée, par exemple. Il s'agit d'un tube fermé à l'arrière duquel on regarde. La lumière arrive à l'avant, traverse les lentilles pour former l'image que l'on observe. La longueur du tube est donc égale à la longueur focale de l'instrument.

Ces instruments offrent un très bon piqué (une image très détaillée) et sont exempts des déformations d'image (coma) qui sont le propre des tubes newtons (télescope). Elles sont cependant sujettes aux aberrations chromatiques sauf lorsqu'elles sont traitées pour cela, elles sont alors dites apochromatiques. Très adaptées à l'astrophographie planétaire, elles sont légères et aisément transportables.

Leur avantage est qu'elles ne nécessitent aucun réglage puisqu'elles sont totalement fermées, elles sont légères et ont besoin d'une monture appropriée. Par contre, à diamètre égal, elles sont plus chères à fabriquer.

Télescopes
 

Alors que les lunettes font partie des instruments réfracteurs, les télescopes sont du type réflecteur. En effet, ils utilisent des miroirs qui réfléchissent la lumière. Les plus répandus sont les tubes Newton, du nom de leur inventeur.

Il s'agit d'un tube au fond duquel se trouve un miroir parabolique, le miroir primaire qui renvoie la lumière vers le miroir secondaire située à l'entrée du tube qui lui-même la renvoie sur le côté vers l'oculaire où on regarde l'image de l'objet qui nous intéresse. La taille du miroir primaire indique la quantité de lumière captée par l'instrument et la longueur du tube correspond à peu près à la longueur focale de l'instrument. Le rapport focale sur diamètre donne une idée des performances de l'appareil, 5 étant assez polyvalent, 10 convenant plutôt au planétaire et 3 au ciel profond.

Les tubes Newton ont deux inconvénients : les aberrations de coma et le dérèglement des miroirs.

Le coma est une déformation de l'image aux bords de celle-ci. Non gênante lors de l'observation visuelle, celle-ci est rédhibitoire pour l'astrophotographie et nécessite alors une lentille spéciale, le correcteur de coma qui va pouvoir redresser l'image.

Le second « souci » se règle au moyen d'une opération appelée collimation qui permet d'aligner les deux miroirs afin d'obtenir une image bien nette. C'est une opération (que je ne détaillerai pas ici) à effectuer avant chaque observation.

Note : le miroir secondaire est maintenu dans l'ouverture du tube au moyen d'une araignée, alors pourquoi ne la voit-on pas ? En réalité, on « voit » ce miroir sous forme d'aigrettes présentes surtout sur les photos et (même si on ne s'en rend pas réellement compte visuellement) par la diminution de la quantité de lumière disponible. Ce problème se pose surtout à la conception du tube, l'utilisateur amateur ne s'en aperçoit pas réellement compte.

Il existe également d'autres types de réflecteurs, sur lesquels je ne m'étendrai pas. Je ferai juste mention des Cassegrain qui comportent deux miroirs, un à l'arrière et un autre à l'avant (cf image ci-contre) et on regarde par l'arrière. La lumière parcourt donc 3 fois la longueur du tube ce qui a pour effet d'augmenter la longueur focale et par conséquent de réduire la taille de l'instrument. Il y a plusieurs dérivés de ce type de tube.

Monture équatoriale
 

J'ai jusqu'à présent parlé des tubes, c’est-à-dire de l'instrument collecteur de lumière, mais pas de ce sur quoi il est posé.

Les montures équatoriales sont montées sur un trépied adapté et éventuellement motorisées. Elles sont basées sur les coordonnées équatoriales et doivent être orientées vers l'étoile polaire ou plus exactement dans la même direction que celle de l'axe de rotation de la terre par une opération appelée mise en station. Une fois cette opération correctement effectuée, la monture (si elle est motorisée) pourra compenser la rotation de la terre pour permettre la prise de photographies stellaires nécessitant de longues poses.

Monture dobson
 

C'est une monture plus simple ne nécessitant pas de mise en station. Elle fait partie des types de montures azimutales basées sur les coordonnées locales. On la fait tourner manuellement horizontalement et on oriente le tube en hauteur jusqu'au zénith. C'est la monture typique du débutant qui ne demande aucun connaissance préalable pour son utilisation. C'est également une monture peu onéreuse généralement fabriquée en bois ou en aggloméré.

L'inconvénient majeur de ce type d'appareil est qu'il n'est pas destiné à l'astrophotographie dans la mesure où il n'est pas motorisé et pas vraiment destiné à cela, même s'il existe des « bricoleurs » géniaux qui font de fabuleuses photos avec ce genre d'instrument. Néanmoins, et de manière simple et basique, on peut tout de même photographier la lune (voir photo ci-contre) et même les planètes en plaçant un appareil photo numérique ou une caméra dédiée dans le porte oculaire pour des résultats somme toute honorable. Je ferai sans doute un jour un article sur ce qu'il est possible de faire dans ce domaine avec des moyens peu onéreux.

Pour conclure
 

Il existe une multitude d'instruments permettant l'observation du ciel. Même si on en trouve à des prix excessivement bas, il s'agit là de « jouets » qui permettent tout juste d'observer la lune. Un véritable instrument a un certain prix. Pour info, le dobson que je possède, un 200/1200 vaut, neuf, environ 400 €. Pour ce prix, vous pourrez trouver un 150/750 avec monture équatoriale non motorisée mais motorisable qui vous permettra d'évoluer par la suite vers l'astrophographie. Il faut savoir également que les oculaires sont également assez onéreux de même que les filtres de toute sorte.

On dit souvent que la principale question à se poser est celle-ci : observation ou photographie ? En pratique, il est difficile de répondre à la question tant qu'on y a pas goûté. Je dirais que les questions à se poser sont plutôt celles-ci : combien d'argent êtes-vous prêt à investir et êtes-vous prêt à passer des heures dans le froid à chercher une comète ou une nébuleuse qui se dérobe à vos yeux ?