Notions de base sur les télescopes astronomiques (types, pièces, fonctionnement, etc ...)

Galileo Galilei a inventé le télescope astronomique au début du 17ème siècle avec l'intention d'observer la Lune, Jupiter et les étoiles, un univers auparavant inconnu, plein de mysticisme et de légendes. Quelques siècles plus tard, l'intérêt humain pour l'espace persiste et l'astrophysique a réussi à développer des outils puissants à la disposition de tous pour rapprocher l'univers de notre regard.

Un télescope se compose essentiellement de:

Objectif: Responsable de la collecte de la lumière de l'extérieur et de son acheminement vers le tube optique. Plus le diamètre de l'objectif est grand, plus la quantité de lumière entrante est grande et aussi plus de netteté. Plus la distance focale de l'objectif est grande, plus nous atteindrons un grossissement.

Tube optique: à l' intérieur se trouve le système optique du télescope, des lentilles ou des miroirs. Ces lentilles conditionneront l'image que l'observateur contemplera.

Oculaire: C'est la pièce qui va directement entre notre œil et le tube optique. La relation entre la distance focale de l'objectif et celle de l'oculaire vous donnera le grossissement du télescope. Plus la distance focale de l'oculaire est grande, plus le grossissement obtenu est faible.

Monture: C'est la partie où repose le tube optique et qui déterminera le type de mouvement du télescope pour exercer une surveillance optimale du corps céleste que nous voulons observer. Il existe des montures altazimutales et des montures équatoriales. Les supports peuvent être motorisés pour un suivi facile. Le support est toujours associé au trépied qui le tient et qui entre en contact avec le sol ou la surface de support. Le trépied nous offre la stabilité nécessaire pour la surveillance et l'observation.

Finder: C'est un outil conçu pour localiser facilement des objets et les amener dans le champ de vision du télescope principal. Le viseur doit être parfaitement aligné, afin de voir la même chose dans le viseur que dans le télescope.

Image: Parties d'un télescope

Le premier dilemme lors de l'acquisition d'un télescope est de savoir si nous voulons un réfracteur ou un réflecteur, en quoi diffèrent-ils?

Réfracteur:

Dans un télescope réfracteur, des lentilles convergentes ou convexes (tube optique) sont utilisées pour focaliser l'image. Dans ces lentilles, la lumière est réfractée, c'est-à-dire que la réfraction de la lumière se produit dans la lentille de l'objectif. Ainsi, les rayons lumineux parallèles d'un objet très éloigné convergent sur un point du plan focal. En conséquence, nous voyons les objets distants les plus grands et les plus brillants. L'image est inversée à l'intérieur du tube optique, mais nous pouvons inverser le processus avec un inverseur d'image.

Les télescopes réfringents ont un tube optique plus long et sont utiles pour l'observation planétaire. Lune, planètes et corps célestes mis en évidence. Un télescope astronomique à réfracteur peut également être adapté pour l'observation de la Terre.

Image d'un télescope réfracteur (cliquez)

Réflecteur:

Un télescope réfléchissant utilise des miroirs au lieu de lentilles pour focaliser la lumière et former des images. Ils utilisent normalement deux miroirs, l'un au début du tube (miroir primaire), qui réfléchit la lumière et l'envoie vers le miroir secondaire. Une fois réfléchi dans le miroir secondaire, il est envoyé vers l'oculaire. Ils sont également appelés télescopes newtoniens ou newtoniens, en raison de leur inventeur.

Les télescopes réfléchissants ont des ouvertures d'objectif plus grandes (plus de diamètre), donc plus de lumière pénètre et offrent de meilleures fonctionnalités pour observer le ciel profond, c'est-à-dire les constellations, les galaxies ou les nébuleuses.

Image d'un télescope réfléchissant (cliquez)

Catadioptres:

Aussi appelé télescopes complexes, ce type de télescope réfléchissant combine un système optique de miroirs et de lentilles à l'intérieur. Le miroir primaire est concave et le miroir secondaire est convexe, auquel est fixée une lentille (Schmidt), indispensable pour corriger les aberrations produites par le miroir sphérique.

Il existe deux variétés, la Schmidt-Cassegrain et la Maksutov-Cassegrain. Ce sont des télescopes avec une grande distance focale et plus petits que les réflecteurs classiques. Ils offrent une qualité d'image et une netteté excellentes, en particulier dans le ciel profond.

Image d'un télescope Schmid-Cassegrain (cliquez)

Il existe deux types de monture qui détermineront le type d'observation et l'utilisation du télescope:

Mont Altazimuth:

Il propose deux types de mouvements, de gauche à droite (horizontal sur l'axe X) et de haut en bas (vertical sur l'axe Y). Avec ce type de monture, nous pouvons adapter le télescope à une utilisation à la fois astronomique et terrestre, ce qui le rend plus maniable pour les débutants. Il a de grandes limites d'utilisation en astrophotographie en n'acceptant pas de mécanisme motorisé.

Monture équatoriale:

Cette monture offre un gyroscope décalé autour de l'étoile nord céleste ou polaire (alignement). Ce mouvement permet aux étoiles d'être suivies lorsqu'elles se déplacent d'est en ouest en raison de la rotation de la Terre. En fait, la rotation du télescope est en harmonie avec l'axe de rotation de la Terre. Il permet d'adapter un moteur et un mécanisme GO-TO, ce qui nous permettra de prendre des photographies à longue exposition et de faciliter le suivi des corps célestes à observer. La monture équatoriale est adaptée uniquement à l'observation astronomique.

La monture équatoriale est complétée par le contrepoids pour bien équilibrer le télescope. Les montures équatoriales allemandes sont bien connues.

Le calcul du grossissement du télescope est une opération mathématique simple, impliquant deux parties du télescope, l'objectif et l'oculaire. Plus précisément, deux paramètres tels que la distance focale (longueur) de l'objectif et la distance focale (longueur) de l'oculaire, dans une relation inversement proportionnelle.

Grossissement = distance focale objective / distance focale de l'oculaire

Plus la distance focale de l'objectif est grande, plus le grossissement est important, mais plus la distance focale de l'oculaire est grande, le résultat est un grossissement plus petit.

Si nous parlons d'oculaires, il faut tenir compte du fait que plus il y a de diamètre (D), plus le champ de vision est grand et plus la distance focale (F) est grande, moins il y a d'agrandissement, comme nous l'avons déjà montré précédemment.

Si l'on parle de l'objectif, sa résolution ou sa puissance de netteté est également importante, mesurée en secondes d'arc (capacité à distinguer ou apprécier deux objets très proches).

Puissance de résolution = 120 / diamètre objectif (mm)

* Exemple:

Caractéristiques du télescope:

• Diamètre objectif: 114 mm
  
• Distance focale objective (D): 900 mm
  
• Distance focale de l'œil (F): 10 mm
  

• Incréments = 900 mm / 10 mm = 90X
  
• Puissance de résolution = 120/114 mm = 1,05 seconde d'arc