Back to basic... Newton

Petite ouverture de post qui sera alimenté ces jours-ci... 
Comme le titre l'indique, ce post est une "réplique" à un problème que je rencontre en permanence...

On me demande "vous pouvez venir avec un télescope pour montrer les étoiles ?" assez fréquemment...
Si j'explique que je n'observe plus "visuellement" depuis pas mal de temps, cela perturbe... 
La question qui fuse directement est "vous êtes un astronome amateur, ou pas" ?
=> question typique due à l'inconscient populaire, 
- un astronome, c'est quelqu'un qui regarde (obligatoirement) derrière un télescope
- regarder (ou photographier) pour la millième fois le même objet (j'ai pas dit lequel, mais vous avez deviné) c'est faire de l'astronomie...
- dire qu'on fait autre chose, c'est pas faire de l'astronomie, na ! 

Donc, à 8000 années-lumière (et des poussières) de mes activités... 
Mais soit : me voilà généralement forcé de faire du "pointage" avec un azimutal, vu que je n'ai plus rien d'autre... 

OK, il me faut donc un télescope avec une monture équatoriale pour "faire face" à ce genre de demande
si nécessaire... Mais je n'ai aucun intérêt d'acheter un "truc" spécialement pour cela (j'ai donné...) ! 
  
Donc, j'ai eu une idée : "Et si on partait d'un télescope dont plus personne ne veut, le "rebooster" un brin 
et en faire quelque chose d'utile pour les observations publiques ?"
 
Mon projet est donc :
- partir d'un télescope de base, que l'on ne regarde même plus (tout le monde veut 200mm, au minimum )...
- le remettre en ordre... 
- l'améliorer de manière standard
- l'améliorer encore, selon mon imagination... ... 
- en faire un outil utilisable largement utilisable sur le terrain
- en ré-exploitant au passage tous les principes "oubliés" par l'usage des montures actuelles... 

Phase 1 : "télescope de base"
Je pars d'un télescope récupéré, qui ne servait plus à son propriétaire.
- un tube Newton de 114/900 (un grand classique toujours en vente...), avec un miroir en bon état
- une monture équatoriale ancienne (de-facto meilleure que le "low cost" que l'on vend aujourd'hui)
- un support classique en alu, courant dans les modèles bas de gamme.
et : aucun viseur polaire, aucun pointage, aucun moteur et un APN, cela  n'existait pas quand il est sorti   

Dans le genre : 



Et chaque jour, une nouveauté en photos.
Aujourd'hui: nettoyage général et inventaire... 

- monture : ok, mais peu fluide, des engrenages pas pratiques (ben oui), faut tout démonter, nettoyer et re-huiler...
- viseur : poubelle... 
- miroir : apparemment bon, mais sale... 
- fixation miroir : mwais, à revoir
- secondaire : cela semble aller, on verra au démontage/collimation
- pied : pas trop mal... Equippé d'un truc intéressant (montrerai plus tard)
- réglagles (couronnes numérotées) : ok
- mouvement : ben, faudra graisser...
- il manque des pièces et vis, ici et là
- oculaire : un 20mm utilisable, mais cela, on verra plus tard

Caractéristique : 114/900 donc : un F/D proche de 8... 

- La magnitude atteignable est de 12.3 (donc environ 2.1 millions d'étoiles visibles)
- Le pouvoir séparateur est de 1.1 secondes d'arc (donc 1 pièce de 1€ vue à 4.6 km, ou à des détails de 2.0km sur la Lune)
- En prenant des oculaires "low cost" avec 50° de champ... 

Sélectionnons 
un 32 mm / 28 fois pour grossissement faible G/D=0.2 50° Champ visuel : 1.8° Diam pupille : 4.1 mm
un 15 mm / 64 fois pour grossissement moyen G/D=0.6 50° Champ visuel : 0.8°  Diam pupille : 1.8 mm
un 6 mm / 150 fois pour grossissement fort G/D=1.3 (mieux vaut s'arrêter là) et pour 50°, Champ visuel : 0.3° et un dim. pupille de 0.8 mm

A 6mm, on devrait avoir ceci...

ou ceci 

Ce qui n'est somme toute pas si mal... 

En plus, gratuit, c'est pas cher.... 
Donc, bricolons tout ceci... 
Suite au prochain post..

Super idée, bravo Thierry !

Bon, ben, la première cible est le miroir... 

Après avoir "soufflé" dans le tube (ce qui a évacué 90% des poussières), petit essai de 
"collimation".... Et le résultat est dans le genre "Guerre des étoiles"... 

Rappel "collimation"... Le principe, facile à réaliser avec un pointeur laser, c'est le suivant :



Donc, vu de la fin du tube... 


Et le jeu consiste à "centrer" le point en jouant sur toutes les 
vis (du miroir primaire et du secondaire)...

Voyons cela... 

OK, ici, j'ai carrément le faisceau qui pointe en dehors du secondaire... 
Autant dire que le télescope concentre tout ce que l'on veut, mais sauf là où il faut... 

Ok, le miroir est bien "packagé" (aka bien protégé)...

Mais comme j'ai du boulot de "structure" à faire (forer, visser, démonter) inutile de tout régler pile poil à ce moment, c'est du temps perdu...
On fera cela en finale...   

Suite au prochain épisode

Phase 2 : Oculaire et chercheur... 

Bon, les oculaires "cibles", c'est fait... En puisant dans le stock, j'ai ce qu'il faut...



Et on s'occupe du "chercheur"... 

Bon, un chercheur, cela sert à trouver...   Et dans le cas, présent, c'est pas terrible... 



Ok, c'est dans la catégorie du télescope... Un tube plastique (les lentilles idem), avec une mise au 
point par pas de vis (fragile), le tout pouvant se régler depuis un support plastique avec des vis mordant facilement le plastique du tube. 
Bref : tout ceci est vachement sensible à la pression mécanique... 

Mais si la qualité du tube du viseur peut être passable, la qualité du "pied", comme ici, est médiocre !
Il suffit de regarder le "jeu" disponible pour le fixer sur le corps du télescope... 



Il est fixé avec deux "rondelles" métalliques sur deux écrous fichés dans le tube
- le moindre choc = bouge la fixation... 
- même en serrant à fond les rondelles (pas simple à la main), le plastique se "plie" sous la 
pression et induit une erreur de pointage
- pas moyen de "pointer" rapidement à chaque montage/remontage, il faut refaire à zéro...
- après 20 min d'essai, j'abandonne... Ce bidule bouge de trop !

D'autre part, et c'est valable pour toute une gamme de télescope "low cost", si on insiste avec
beaucoup de détails sur le tube principal et ce qu'il sera sensé montrer (magnitude, taille, grossissement),
le viseur ne bénéficie d'un vague "Lunette de visée : 6x30" ou "Lunette de visée: Viseur à point rouge" 
sans plus de détails... Or, le truc dans lequel on risque de passer le plus de temps à "chercher qcqch",
c'est bien via ce "petit télescope"...  

Donc, autant le "booster" via un chercheur de meilleure qualité, bien synchrone avec le tube et plus 
lumineux. Un bon viseur "acceptable" étant le célèbre "9x50", disponible sur des modèles plus cher...
Mais ceux qui ont déjà regardé au travers des "chercheurs" de qualité savent qu'ils sont souvent aussi 
finis que le télescope lui-même (donc : cher)...  

Le viseur actuel, poubelle et on le remplace par un plus sérieux... 
Cela tombe bien, j'ai cela dans un tiroir (un reste de Essen, acheté "au cas où" pour 40 eur...)
Le reste : facile :
- enlever les écrous actuels (parallèles au miroir)
- boucher un des trous (faudra le teindre plus tard)
- reforer deux trous "en ligne"
- installer un viseur sérieux...   
- et plus tard, ne pas oublier de peindre les boulons en noir... 

Et voilà le résultat... 


 



Voilà qui déjà plus confortable : D=50mm, F=170mm (F/D:3.4), formule optique à 3 lentilles,
cerclage acier, miroir 90° (99%), grille de pointage très fine, oculaire de 20mm et deux mises au point disponibles... 
(Ps=2.4 arcsec, G=8.5, Dp=6mm, m=10.5)
Disposant de la capacité de support caméra (et même un diviseur) = cela peut servir plus tard...   

Dois-je préciser que cela ne bouge plus (même avec une CCD montée) une fois réglé ? 
Cela fait plaisir... 

Ok, cela rajoute du poids, et je vais devoir adapter cela au niveau de l'équilibre...
mais une chose à la fois. 

Phase 2 : terminée...

Waow... déjà rien qu'avec ce chercheur, ça donne tout de suite une tout autre touche

Phase 2 : les engrenages... 

Mwais, hier soir: examen... Y a du jeu, certes... Mais c'est fatal avec le type de finition mécanique.
J'ai démonté les deux engrenages principaux des axes, mais quelques interrogations...

En gros : du métal standard, il ne faudra pas trop forcer, mais par contre : plus solide que les actuels ! 
(rien que le poids est un indicateur). 

Pour motoriser, clairement un challenge, car c'est pas avec un moteur de EQ1/3 que cela fonctionner du premier coup... 
Par contre, j'ai d'autres idées (on verra cela plus tard )   

L'organisation "pratique" des axes n'est pas idéale du tout...  
- chaque engrenage et axe d'entraînement est sur le modèle : un "court axe", muni d'un pas de vis + un axe "long" 
muni d'une encoche (pour fixer une extension et un bouton)
- on ne peux pas inverser l'axe, hélas... 



- le newton est un télescope qui s'utilise principalement vers l'avant (vu la position de l'oculaire),
donc, pourquoi avoir systématiquement placé les axes "long" vers l'arrière ??? 

a) Cela gène totalement dans la rotation dès que l'on fixe une allonge avec un bouton manuel, rotation qui devrait être le point 
d'intérêt pratique d'un Newton, pour le pointage au zenith...
=> ici, cela bloque quasi de suite inutilement...
b) c'est pas pratique pour celui qui veut "suivre" avec les manettes "loin de lui"...
c) cela induit des vibrations inutiles (long axe + allonge = inertie en torsion)

Réponse évidente : la monture est originellement prévue pour une lunette (et là, cela change évidemment 
le discours) et pas un Newton... 

Bon, qu'y faire ?

a) nettoyage et graisse... Hélas, je trouve que celle que j'ai en stock ne me semble pas très idéale...
Elle est bonne, mais pas assez fluide... Ok, on fait avec (c'est mieux que de ne pas en avoir, comme maintenant), 
mais faudra réfléchir à une bonne" graisse à l'occase.



2) les axes... faudrait les "ré-usiner" pour les rendre plus adaptés (en recréant une encoche, par exemple) ou... 
Et si on utilisait le filetage ?

=> un "embout" de déport, c'est essentiellement une "tresse" métallique qui est censée "amortir" 
les mouvements avant l'axe d'engrenage... Mais souvent, c'est l'inverse ! Elle "accumule" l'énergie et la "rend" 
brusquement dans l'engrenage = ne rajoute pas de la fluidité...  

Donc : on va carrément les supprimer et remplacer cela par des "roues" directement mises sur l'axe...  avantage : 
on va gagner en précision et libérer la rotation... 

On passe donc de ceci :


à cela... 



Ok, j'ai ré-utilisé un engrenage qui traînait... Faudra faire mieux, mais en attendant, cela fonctionne 
bien mieux ! 

Désormais, la rotation est plus fluide (graisse, mais on peut encore améliorer) mais surtout la précision 
dans le mouvement est grimpée (au moins 2x plus précis)... Et comme c'est devant : plus facile et on 
gagne en précision "musculaire"... 

Reste à trouver un autre engrenage ou volant pour l'autre axe, et faire de même...

Ok, phase 2 complète, à ce stade... 

On a fini avec le "banal et courant", reste le spécial... 

Phase 3 : et le Goto ??? 

De nos jours, une monture sans Goto, cela ne fait pas sérieux...
Et pourtant, en "low cost", on fait quoi ? 
 
Mais d'un autre, a quoi sert un "Go to" ? Revoyons la base...

a) d'offrir une liste d'objets observables à un moment de la soirée et du lieu 
b) permettre de pointer vers un objet (visible ou pas par l'observateur)
c) garder le pointage actif pendant une soirée 
d) simplifier la vie de l'observateur... 

Ok, on va garder (a),(b),(d) pour ce cas-ci, car faire "plus" = dépasse le budget autorisé... 

Donc, comment obtenir cela à "low cost".? 

Facile : exploiter l'ordinateur le plus petit, mais puissant, avec affichage portable
qui existe actuellement et lui demander de faire le boulot... 
En gros, cela s'appelle un smartphone... 

Et si on utilise une "App" du genre "StarTracker" 
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.PYOPYO.StarTracker



On va disposer d'une application qui va répondre à nos trois besoins... 
Avec le positionnement GPS et les mouvements suivis via accéléromètre, on va disposer 
d'un "pointage" certes approximatif, mais suffisant que pour répondre au point (d).

Seul problème : faire fonctionner cela dans un environnement métallique intense (comme 
un tube de télescope). Donc, on va bricoler un support sur base plastique et "à distance" pour que cela fonctionne.  

Comme on dispose d'arceaux de fixation, profitons-en...         


 
Deux support plastiques, deux écrous, une fixation smartphone de "selfie"... 

Et voilà un support bien stable, parfaitement en ligne avec le tube... 

Deux-trois essais "à vide" montrent que apparemment le mécanisme n'est pas trop influencé
par la masse métallique... J'utilise un (ancien) Samsung 5 comme smartphone, il dispose
de la puissance et des capteurs nécessaires. Pour garder l'autonomie, je rajoute une batterie 
fixée sur l'autre arceau (un tôle pliée sur un écrou) qui assurera la durée.      

Bien, on va tester cela en mode "réel" plus tard. Même si une précision de quelques degrés est seulement 
envisageable, entre "rien avoir" et être guidé vers un objet, cela pourra toujours servir.     

Phase 3 terminée... 
On va pouvoir passer aux premiers réglages de l'optique...

Phase 4 : Pfff... 

Ce n'était pas un décalage, mais "je pointe où, bon sang ?"... 
En fait, il a fallut tout démonter... 

a) si la fixation est relativement conventionnelle 
- 3 supports du miroir, chaque support enfiché sur un axe 
- une tête soudée sur l'axe, permettant de faire bouger le miroir
- pour chaque support, une vis qui "bloque" la position une fois correcte 




b) Le fait est qu'on ne devait pas l'avoir fait depuis des années !
tout était tellement "bloqué" que j'ai préféré regarder le mécanisme en entier.
=> le problème (typique) d'un télescope "abandonné"

Mais cela m'a permis de voir que le miroir était OK et de le souffler un brin... 

Cela pris plus de temps que prévu, mais c'est fait... 
Et je crois que c'est la première fois que cela lui arrive d'être collimaté, à mon sens...   

Phase 4 terminée... 
Il ne reste plus qu'avoir un ciel ? (problème habituel : je n'ai même pas vu le premier quartier lunaire) et tester la "première" lumière... 

On passe à capture/affichage...