Collimation d'un télescope

Sommaire

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.

Rappel utile : 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 atmoshpériques) 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.

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 le coma, où les étoiles apparaissent étirées en forme de comète, ou une perte de contraste qui affecte la clarté des objets célestes.
 
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 déréglent 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 de le club d'Astronomie le plus proche de chez vous pour maîtriser cette technique grâce à d'autres passionnés.

Photo : Simulation d'une étoile défocalisée dans un télescope

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, de serrer légèrement puis de l'allumer. Le faisceau traverse la plaque vitrée dans un premier temps 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 plaque vitrée 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.

Check-List à imprimer (PDF) et vidéo d'Astro-Nico à travers ce QR Code 

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

et ne plus voir de point sur la plaque vitrée du laser

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. Pour le miroir secondaire, agissez sur les 3 vis de manière homogène en jouant avec la molette de mise au point. 
 
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 en jouant sur les vis de réglage du primaire. Une fois le réglage terminé, il suffit de venir placer les vis serrages en contact contre le support du miroir primaire. ATTENTION !!! Ne pas forcer pour éviter de dérégler la collimation du primaire ! Appliquez un serrage équilibré sur les 3 vis. Vérifiez la collimation avant/après serrage.

Check-List à imprimer (PDF) et vidéo d'Astro-Nico à travers ce QR Code

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.
 
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 : A 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)

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

Conclusion

Après avoir utilisé l'une des méthodes ci-dessus, pointez votre télescope vers une étoile brillante et utilisez un très fort grossisement 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. La tâche d'Airy sera présente (cercles faiblements lumineux autour du point central).
  • Régularité : Vérifiez régulièrement la collimation, surtout après avoir transporté votre télescope.
 
  • 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.

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. Une bonne collimation est la clé pour utiliser votre instrument au maximum de ces performances. N'hésitez pas à vous rapprocher d'un club d'Astronomie pour apprendre à la maîtriser.

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