Foire Aux Questions

Avis :

Merci pour ce petit mot flatteur, voici quelques éclaircissements. S'ils vous paraîtront longs, c'est que j'ai révisé ce sujet récemment avec le projet de 400 de Serge: J'ai donc beaucoup de choses bien en tête.

Pour ce qui est du miroir, je n'ai pas eu de difficulté à faire F/D=5 mais c'était un 250. C'est votre choix. Pas de problème.

Avis :

Pour la position de l'oculaire, il faut faire le dessin pour voir ce que ça donnera. Mais en première approche ce doit être selon votre idée.

Réponse:

Pour le porte oculaire (PO), le mirroir secondaire (MS), l'obstruction, le champs, il faut faire un dessin pour comprendre.

J'essaye d'expliquer avec des mots:

Une étoile dans l'axe du télescope (au centre de l'image par le fait) va donner un cône de lumière ayant pour base le bord du miroir et comme foyer le foyer primaire (FP). C'est facile à dessiner (sans se soucier du MS). Le FP est à 1650mm du fond du creux du miroir (vous avez un creux de DxD / 16.F = 3,41mm pour être précis).

Une étoile à 0,5° de l'axe du télescope (donc en bord de champs pour un grossissement permettant de voir 1° de large sur le ciel) va donner dans le télescope un cône de lumière ayant pour base le bord du miroir et comme foyer un point dans le plan du FP mais à 0,5° de lui. Ce qui est à  Tangente( 0,5° ) x 1650 = 14,4mm du FP.

Il faut dessiner le cône du FP et les deux cônes pour +0,5° et - 0,5°. Ça aide à comprendre ce qui se passe au secondaire. On peut faire le dessin pour + et - 0,6° ou pour + et - 0,4°. Mais je garde + et - 0,5° car c'est un bon ordre de grandeur pour un télescope de 250 ou 300 que de vouloir viser un champ stellaire (CS) de 1° sur le ciel à faible grossissement. Ici nous avons deux étoiles espacées de 28,8 mm dans le plan du FP.

Le calcul ci-dessus indique que pour voir les étoiles de bord de champ, il faut que l'oculaire puisse voir des images (dans le plan foyer) de 28,8mm de large. L'oculaire est en principe une loupe qui grossit l'image qui est au foyer du télescope. Mais les oculaires ont leurs limitations. Ils ont un champ limité. Ils ne savent pas voir sur 180°. En générale on trouve des oculaires de 50°, 67° et 82° de champ apparent (CA).

On peut estimer que pour un oculaire de focale f, l'image qu'il est capable d'analyser au foyer est de largeur:  2.F x Tan(CA.f / 2.F) 

C'est une approximation car les oculaires ont des défauts (rien n'est parfait en ce bas monde). Ainsi un 32mm en 82° va analyser une image de 45,8mm de large. Théoriquement! mais pas réellement faisable avec des lentilles coincées dans un tube de 50,2mm extérieur... Tandis qu'un 24mm en 67° va analyser une image de 28,1mm. Limite! pour un tube de 31,75 extérieur...

Pour le CS de 1° retenu, il faut couvrir 28,8mm. Le 24mm en 67° pris en exemple est limite.

Dernier point, l'oculaire de 32mm donne une pupille de sortie de 32 / 5,5 = 5,8mm tandis que le 24mm donne 24/5,5= 4,4mm. Il y a moins d'une demie magnitude de luminosité en ciel profond entre les deux. Avec un œil jeune, la pupille de 5,8 peut rentrer dans l'œil, tandis que pour un œil plus agé, seul la pupille de 4,4 rentrera sans vignetter.

Pour la taille du PO, vous avez dans les explications ci-dessus les bases pour tous vos calculs. Et c'est de là qu'il faut partir. Comme pour votre miroir, vous décidez de ce que vous avez envie et que vous sentez faisable. Il faut "tailler" son secondaire en fonction de ce que l'on veux en faire. Il faut partir de ce qui rentre dans œil. Puis des oculaires que l'on veux acheter. Revenons donc à votre question pour y répondre après ces préalables.

Pour un 300mm à F/D=5,5, un CS de 1°, un oculaire de focale 24mm en 67° de CA, ça marche. Et cet oculaire se trouve en 31,75 de diamètre donc pas besoin de passer à un PO de 2". CQFD en apparence!

Que gagne-t-on en passant en 2": les oculaires 2"! Voyons ça :

Le GROS et LOURD 32mm 82° de CA permet de voir une image de 45,8 mm. On remonte alors au CS = CA x f / F =  1,59° sur le ciel. C'est plus grand, bien plus grand. Mais c'est plus gros, plus lourd, ... Et ça oblige à avoir un gros MS comme on le verra. La question est donc: En voulez-vous? Et si oui, il faut en payer le prix (car il est cher, car le PO sera plus cher, car le MS sera plus cher, car la balance de poids du secondaire sera terrible à équilibrer, ...). Pour le strock-250 j'ai choisi de ne pas payer le prix car alors cela ne passait plus en bagage cabine.

Réponse:

Pour le MS, il faut avoir décidé pour le PO. Dans l'ordre! Ensuite il faut reprendre le dessin en ajoutant dessus le MS.

Sans changer le dessin, toujours avec les cônes qui partent des bords du miroir et qui arrivent sur les trois points au foyer, on peut placer le MS. C'est une droite en diagonale qui coupe l'axe optique.

On remarque de suite que pour mettre le MS, ce qui manque c'est de savoir à quelle distance on le place du FP! On remarque que si on le place loin, il faut qu'il soit grand pour couvrir les cônes qui arrivent du miroir. C'est tout le problème du MS: La distance MS-FP selon l'obstruction et le vignettage souhaité.

Il faut partir des oculaires, de toute la série: comment se placent-ils par rapport au foyer? En général leur collerette d'appuis sur le PO se place entre 1cm sous le FP et 2cm au dessus du FP. Ou encore 10 mm dans le télescope et 20 mm dehors. Mais il y a des Barlows qui nécessitent des tirages bien différents. Il faut essayer sur une lunette et comparer les positions de MAP (mise au point).

Ceci donne les ré et sorti. Et selon le choix de PO, cela donne de combien le FP doit sortir du tube optique. Il faut donc dessiner le PO sur le schéma. Au moins la base de fixation et le tube porte oculaire dans les deux positions (10mm sous le FP et 20 mm au dessus). On remarque de suite que plus le PO est une grosse mécanique et plus il faut sortir le FP du tube et donc agrandir le MS.

Ensuite il faut dessiner la mécanique de la cage secondaire. Il faut de l'ordre de 20 mm de boiserie avec la cage du strock-250.

Ajouter la marge, car pour que les étoiles à 0,5° de l'axe soient visibles, il faut que le cylindre de lumière tombant des étoiles ne soit pas occulté par la cage du secondaire. Dans votre cas il faut environs 14mm de part et d'autre. Le calcul exacte doit tenir compte de la distance FP-MS qui n'est pas encore définie. Mais on peut prendre en première approche majorante la largeur de l'image au foyer.

On arrive à la distance FP-MS = 10mm + Hauteur mini du PO + ~20mm de boiserie + 14mm de marge + 150mm Je ne connais pas votre PO. Si c'est un Kineoptic de 31,75, il faut de l'ordre de 50mm peut-être moins. Ca donne 244mm!

Et seulement maintenant on peut placer et commencer dessiner la diagonale du MS sur le dessin.

Reste à voir sa taille.

La taille du PO calculée simplement avec MS-FP / (F/D) donne entre 39,8 et 42,5 mm de petit diamètre et donc 56 à 60mm sur le grand axe qui est dessiné sur le dessin. Une fois dessiné, vous constaterez que c'est juste ce qu'il faut pour attraper l'étoile qui est sur l'axe. Pour attraper les étoiles à +0,5 et -0,5° il faut rajouter environs 12,5 mm de chaque coté du miroir sur le petit axe et 17,5mm sur le grand. On arrive à un MS de 65 à 67,5mm de largeur petit axe.

Mais dans ce cas, on éclaire à 100% les étoiles au centre et sur les bords du champ. Ce qui n'est pas toujours nécessaire. Seuls les variabilistes cherchent à ne pas modifier l'éclairement des étoiles même en bord de champ. En plus l'œil ne sait pas distinguer de petite chutes de luminosité. Et puis il y a peu d'objets du ciel profond qui justifient cela. Il y a un outil de calcule très pratique pour cela sur le site de Mel Bartels: http://www.bbastrodesigns.com/tm.html dans la rubrique "Online diagonal sizing program". C'est auto compréhensible même dans cette langue très peu usité qu'est l'étatsunien...

On y calcul qu'un miroir de 50 mm de petit axe à 234mm de l'axe sur un 300 1650 donne une perte de magnitude de 0,26mv à 14mm du FP. Ce qui est tout à fait tolérable (jusqu'à 0,3 magnitude visuelle en bord de champ pour les puristes). C'est le plus simple pour optimiser la position et la taille du MS: Jouez avec ce petit outil.

Au passage l'outil de Mel Bartels donne l'excentrement du MS. Car vous aurez noté sur votre dessin que le MS, pour capter les rayons des étoiles en bord de champ n'est pas centré sur l'axe optique...

Donc avec un CS accepté de 1°, avec des oculaires pas trop lourds ni chers de 67° en 31,75, avec un PO pas trop lourd mais taille basse, avec un vignettage accepté de 1/4 de magnitude en bord de champs (seulement avec le plus faible grossissement !), on arrive à descendre à 17% d'obstruction. Ça c'est un effet du choix du F/D:5,5. Plus c'est long et plus il est facile de réduire l'obstruction. Avec un miroir de 60mm de petit axe vous serez à 20% d'obstruction et 94% d'éclairement à 14mm du FP. C'est excellent!

Mieux vaut réduire l'obstruction en dessous de 20%. Car au dessus, ça dégrade distinctement les images planétaires. Donc si il est possible de passer à 60mm ce sera un peu mieux que 65.

La question peut être inversée: Avec un miroir de 65, le PO pourra être plus gros (et/ou plus haut), le champ stellaire sera plus large et donc la marge à prendre plus forte. Je vous laisse refaire le calcul dans ce cas. Disons que l'on sera à 270mm. Alors on perd 1/3 de magnitude à 24 mm du FP. C'est encore très bon. Mais avez-vous l'usage d'un oculaire 2" et comment ferez-vous l'équilibre? Déjà que 1650mm de focale complique le problème...