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03 juin 2024
Collimation d'un télescope
L'astronomie est un domaine qui exige précision et rigueur, notamment lorsqu'il s'agit d'utiliser un télescope. L'une des étapes les plus cruciales pour garantir des observations claires et nettes est la collimation. Mais qu'est-ce que la collimation, pourquoi est-elle si importante, et comment peut-on la réaliser correctement ?
Dans cet article, nous allons explorer en profondeur cette technique essentielle pour tout astronome amateur pour les télescopes Newton et type Cassegrain. Juste avant, rappelons le principe de fonctionnement d'un Newton/Dobson :
Schéma : Dessin technique d'un télescope type Newton
La collimation : "Comment ca marche ?"
La collimation est l’étape qui consiste à aligner les miroirs d'un télescope afin d’obtenir une image nette et contrastée dans l’oculaire. L’observation d’une étoile défocalisée vous permet de vérifier si les miroirs sont alignés ou non. Placez une étoile brillante au centre de l’oculaire et modifiez la mise au point de l’image pour quitter la zone de netteté.
Si les conditions de seeing (déformation de l'image liée aux turbulences atmosphériques) sont bonnes, vous devriez voir un disque de lumière entouré d’anneaux plus ou moins concentriques. Si le disque et les anneaux sont concentriques alors le télescope est correctement collimaté.
Schéma : Simulation d'une étoile défocalisée dans un télescope
Une mauvaise collimation peut entraîner des images floues, déformées et une perte de détails, rendant l'observation astronomique frustrante et inefficace. Les télescopes mal collimatés peuvent aussi montrer des aberrations telles que la coma, où les étoiles apparaissent étirées en forme de comète, ou une perte de contraste qui affecte la clarté des objets célestes.
Cependant vous n'êtes pas obligés de collimater votre instrument à chaque observation ! Seulement si vous vous déplacez en voiture... ce type de déplacement crée des vibrations qui très souvent dérèglent l'instrument. Si vous êtes à votre domicile et que vous déplacez l'instrument à la main sur un balcon ou votre jardin, la collimation va très probablement être conservée.
Plusieurs méthodes existent pour vous aider à réaliser cette opération qui semble difficile mais pourtant simple avec un peu de pratique. N'hésitez à vous rendre dans le club d'astronomie le plus proche de chez vous pour maîtriser cette technique grâce à d'autres passionnés.
L'ASTUCE DES VIS BOB'S KNOBS :
Ces petites vis moletées en plastique remplacent les vis d'origine. Elles permettent de régler le miroir secondaire à la main, sans outils (clef Allen)... et d'éviter de les perdre au sol. C'est un gain de confort important, surtout dans le noir, même avec des gants fins et par grand froid. Fiche produit dédiée ici.
Collimation au laser : simple et rapide
L'une des manières les plus simples de collimater votre instrument est d'utiliser un laser, spécialement dédié à cet usage. Bien que ca ne soit pas la méthode la plus efficace, celle qui offre le plus de précisions (les lasers étant rarement parfaitement alignés), cette technique est très appréciée des débutants ou les acheteurs d'un premier télescope. On peut collimater ainsi son instrument de nuit comme de jour.
Il faut d'abord insérer le laser dans votre porte-oculaire 31.75mm, le serrer légèrement puis de l'allumer. Le faisceau traverse la plaque vitrée dans un premier temps puis se réfléchit à 45° sur le miroir secondaire (pour les télescopes Newton/Dobson).
Il est ensuite reflété par le miroir primaire puis à nouveau le miroir secondaire... un point apparait alors sur la plaque vitrée du laser; ce qui indique que les miroirs ne sont pas parfaitement alignés.
En réglant d'abord le miroir secondaire à l'aide des 3 vis placées à 120° (ne touchez pas la vis centrale), vous arriverez à ramener le faisceau au centre du miroir primaire (au milieu de la pastille présente sur la plupart des instruments).
Il vous reste alors à régler les 3 vis de réglage du miroir primaire pour ramener le faisceau réfléchit dans la même direction que le faisceau incident. Le "point" rouge va alors disparaître, signe que les faisceaux "entrant" et sortant" sont confondus.
Etape 1 : Insertion du laser dans le porte-oculaire
Etape 2 : Réglage des vis du secondaire sur le centre du primaire
Etape 3 : Réglage du miroir primaire pour faire coincider le faisceau entrant et sortant.
Faites en sorte de ne plus voir de point sur la plaque vitrée du laser
LE SAVIEZ-VOUS ?
Le “flou” historique du télescope spatial Hubble ne venait pas d’un mauvais polissage, mais d'un défaut de réglage du banc de contrôle optique. À cause d’un écart d’environ 1.3mm dans cet appareil de mesure, les ingénieurs ont poli un miroir… parfaitement faux. Cette erreur monumentale rappelle qu'en optique, un réglage ou un contrôle mal réalisé peut vite ruiner les performances.
Oeilleton de collimation : efficace et économique
Cette méthode consiste à placer un outil de collimation percé doté d'une surface réfléchissante. On l'appelle oculaire de collimation, cheshire ou oeilleton de collimation : placez-le dans le porte-oculaire de votre télescope type Newton/Dobson.
Il faut commencer par le miroir secondaire. Pointez le télescope vers un mur blanc et numérotez vos vis de 1 à 3 et regardez dans l’oculaire les déplacements en vissant et dévissant celles-ci. Reportez ces déplacements sur une feuille pour vous aider (dessin sur fond vert ci dessous).
Oculaire de collimation 31.75 Sky-Watcher
Sur un Newton
- Pour aligner parfaitement les miroirs primaire et secondaire d'un télescope
- Utilisable pour aligner les lentilles d’une lunette
- Très précis pour une collimation rapide
Tournez la mise au point jusqu’à faire disparaître le reflet du tube de mise au point de votre champ de vision. Ignorez l’image de votre oeil et de l’oculaire de collimation pour l’instant et intéressez-vous à la position des 3 pattes de fixation du miroir primaire orientées à 120°.
Si vous ne les voyez pas simultanément, c’est que vous devez agir sur les 3 vis de réglage du miroir secondaire. Une astuce peut consister à tirer le système de mise au point pour les faire disparaître simultanément de votre champ de vision.
Au centre du miroir primaire se trouve un œillet (ce qui n’est pas le cas sur les 130/900 ou les 114/900). Vous constaterez également la présence d’un petit rond noir. Pour une bonne collimation, il suffit de faire correspondre l’œillet avec le rond noir de l'oeilleton en jouant sur les vis de réglage du primaire (comme à l'étape 3 sur le laser).
Etape 1 : Numerotez vos vis du miroir secondaire et commencez le réglage
Etape 2 : Tournez la mise au point pour faire apparaitre les pattes de fixation du miroir
Etape 3 : Ajustez les vis pour que les 3 pattes apparaissent en même temps
Etape 4 : Réglage du miroir pour faire coïncider le centre de l'oculaire de collimation avec l'oeilleton du primaire
Collimation sans accessoires : la plus précise
Si vous ne souhaitez pas acquérir d'accessoires, il est fort heureusement possible de régler votre instrument. Il vous suffit simple d'un oculaire à fort grossissement... et d'une étoile brillante ! (une motorisation sera cependant un plus appréciable pour recentrer l'étoile après chaque réglage).
C'est une méthode extrêmement précise qui vous donnera la meilleure collimation possible de votre instrument. Elle nécessite autour de 10min et ne peut se faire que la nuit.
Schéma : Simulation d'une étoile défocalisée dans un télescope
Dans un premier temps défocalisez l'étoile visée afin de voir les anneaux plus ou moins concentriques, puis réglez les vis du secondaire afin de centrer l'ombre du secondaire.
Ensuite ajustez les vis du primaire pour que les anneaux soient parfaitement concentriques. Important : à chaque réglage recentrez l'étoile ! Une motorisation (GOTO si possible) sera un plus très appréciable en terme de confort.
A noter : Cette méthode fonctionne bien si votre secondaire est déjà bien réglé préalablement (avec oculaire de collimation).
LA COLLIMATION ÉLECTRONIQUE :
Il est désormais possible à travers des outils comme ceux de la marque OCAL de régler son télescope à l'aide d'une caméra et d'un logiciel. Ils affichent en temps réel l’alignement des miroirs avec des repères superposés à l’écran. Résultat : plus besoin d’interpréter “à l’œil”, tout devient mesurable et reproductible. Difficile de faire plus intuitif. La collimation devient accessible à tous.
Collimation des Cassegrains
Pour les Maksutov-Cassegrain : la collimation n'est réglable qu'en atelier, nous vous invitons à éviter d'y toucher si vous rencontrer un problème. La collimation est faite en usine et bouge très peu.
Pour les télescopes Schmidt-Cassegrain : le miroir primaire est fixe et non réglable. Il peut certes bouger légèrement lors de la mise au point (variation d'inclinaison qu'on appelle le "shifting"). La collimation se fait donc uniquement sur le secondaire... encore plus rapidement et facilement qu'un Newton du coup.
◈ Mode d'emploi pour les télescopes Ritchey-Chretien : PDF à télécharger ici
⚠️ Ne touchez pas à la vis centrale du miroir secondaire. Contrairement à une idée reçue, le risque qu’il tombe sur le miroir primaire est très faible. En revanche, cette vis règle la position (géométrie) globale du secondaire : en la modifiant, vous pouvez le décaler en profondeur (trop près ou trop loin du primaire), altérer sa rotation et perdre son centrage vis-à-vis du porte-oculaire. Résultat : une collimation beaucoup plus complexe à reprendre, avec un alignement global faussé.
Conclusion et ce qu'il faut retenir
Après avoir utilisé l'une des méthodes ci-dessus, pointez votre télescope vers une étoile brillante et utilisez un très fort grossissement et obtenez la netteté (sans défocaliser du coup cette fois). Si l'instrument est parfaitement réglé l'étoile apparaîtra comme un point net au centre de l'oculaire sans aberrations/déformations. La tâche d'Airy sera présente (cercles faiblement lumineux autour du point central).
✅ Régularité : Vérifiez régulièrement la collimation, surtout après avoir transporté votre télescope.
1️⃣ Priorité : On commence toujours le réglage par le miroir secondaire, puis on affine avec le primaire.
⚠️ Précaution : Manipulez les miroirs avec soin. De petits ajustements peuvent avoir de grands effets sur l'image finale.
⌛ Patience : La collimation peut sembler complexe au début, mais avec de la pratique, elle deviendra une routine simple et rapide.
💎 Mieux vaut une collimation correcte que parfaite mais rarement atteinte.
La collimation est une compétence essentielle pour tout astronome amateur. En suivant ces étapes et en prenant le temps de bien comprendre votre télescope, vous pourrez améliorer considérablement la qualité de vos observations astronomiques.
FAQ
C'est une question fréquente mais généralement non ! Le transport depuis l'usine (souvent en Asie) peut désaligner les miroirs et même si nous collimations chaque instrument avant expédition... il sera décollimaté pendant le dernier transport jusqu'à chez vous. Donc il est conseillé de vérifier la collimation dès la première utilisation, même sur un instrument tout neuf.
Hélas non. Elle permet d'utiliser 100 % de la qualité de votre optique, mais elle ne pourra pas compenser un miroir mal taillé ou souffrant d'astigmatisme intrinsèque.
Oui. Les capteurs modernes ont des pixels très petits qui ne pardonnent aucun défaut. Un léger décalage invisible à l'œil peut rendre les étoiles déformées.
Sur les télescopes Newton "ouverts" (f/4 ou f/5), le miroir secondaire n'est techniquement pas tout à fait au centre géométrique du tube pour intercepter tout le cône de lumière. C'est un réglage d'usine souvent ignoré des débutants mais crucial pour conserver l'intégralité de la lumière provenant du primaire.
Non, absolument pas. Les vis de réglage sont conçues pour être manipulées régulièrement. Seul le nettoyage physique des miroirs demande de la précaution. Régler les vis de collimation n'implique aucun contact avec les surfaces optiques.
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