L'instrument

Que ce soit pour l’observation ou l’astrophotographie, le choix de l’instrument est primordial. Nous allons détailler les différents paramètres à prendre en compte ; en premier lieu, la finalité détermine le type d'instrument le plus adapté.

Pour l’observation, on privilégie un grand diamètre pour la luminosité et pour la résolution. Les déformations optiques dans les angles, les aberrations chromatiques et la qualité du suivi par la monture sont secondaires. La formule Dobson semble le meilleur compromis diamètre/compacité/coût. Le champ (la portion de ciel visible dans l’instrument) est modifiable en faisant varier le grossissement avec un oculaire approprié. Une tête binoculaire apporte beaucoup de confort à l'observation.

En revanche pour l’astrophotographie, le champ est imposé par le rapport taille du capteur / focale de l’instrument ; on peut cependant ajouter un multiplicateur/réducteur de focale (lentille de Barlow). Le paramètre important est le nombre d’ouverture ou rapport Focale/Diamètre qui conditionne directement le temps de pose. Enfin, il faut des optiques bien corrigées et un suivi de qualité afin de pouvoir faire des poses longues. Les aberrations (non-planéité du champ, astigmatisme, coma pour les Newton, aberrations chromatiques des lentilles) sont très visibles sur une photo.

Les lunettes ont l’avantage de la compacité, d’une sensibilité moindre à la convection thermique, et d’une facilité de mise en œuvre car il n’y a pas de collimation. Pour la photographie, les lentilles "apochromatiques" s'imposent. Les optiques haut de gamme procurent un très bon piqué, mais le prix augmente très rapidement avec le diamètre.

Les télescopes à miroirs offrent un plus grand diamètre accessible donc une meilleure ouverture F/D, ce qui permet de réduire les temps de pose. L’absence d’aberrations chromatiques est appréciable, cependant une collimation régulière est nécessaire.

Ces éléments sont détaillés dans l'article "Les instruments pour l'astronome amateur" ; le site https://www.stelvision.com/astro/telescopes-lunettes-astronomiques-comprendre-choisir/ conseille les débutants dans le choix d'un premier instrument. Personnellement j'apprécie surtout la formule Newton pour sa simplicité, l'accès facile à tous les composants, la mise en température rapide, la faible sensibilité à la buée, le coût imbattable.

L’application Stellarium permet de visualiser sur la voute céleste le champ couvert par un instrument équipé d’un oculaire ou d’un capteur au foyer. On peut aussi utiliser un calculateur à l’adresse http://cfaa.is.free.fr/ ou http://astronomy.tools/calculators/field_of_view/ .

Pour l’astrophotographie du ciel profond j’ai d’abord cherché la complémentarité des instruments de façon à couvrir différents champs avec l’appareil photo. J’ai choisi la formule suivante :

- Objectifs Canon et Sigma de 10 à 250 mm : des focales courtes pour couvrir un champ large (de 96° à 5° avec un capteur APS-C). C’est utile pour photographier des objets étendus, notamment la voie lactée ou une constellation.
 

Cependant la netteté se dégrade dans les angles à moins de diaphragmer fortement. Un objectif spécialisé astro est préférable, comme le modèle Askar FMA 40/180 (F4.5) ci-dessous. Les résultats sont excellents et le vignetage imperceptible sur un capteur APS-C. Le diamètre permet de visser un filtre de 2 pouces directement devant la lentille frontale.

- Lunette Skywatcher APO Evostar ED diamètre 72 mm / focale 420 mm (F/D = 5,8). Je recherchais une lunette pour l’autoguidage, mais aussi de bonne qualité pour faire de la photographie avec une focale intermédiaire, complémentaire des autres instruments. Le poids de la lunette était aussi un critère à prendre en compte. Avec 2 kg le modèle choisi reste d’un poids raisonnable, supportable pour la monture. Elle est dotée d’une bonne optique, et les aberrations chromatiques sont bien corrigées (formule apochromatique). Cependant, le correcteur de champ est indispensable (voir plus loin). Je conseille l’utilisation d’un renvoi coudé 1,25’’ pour faciliter l’observation proche du zénith ; la caméra de guidage fonctionne avec ce renvoi.

- Télescope Newton Skywatcher black diamond 150 mm / focale 750 mm (F/D=5). Je souhaitais un instrument à la fois lumineux et une focale assez courte pour avoir un rapport F/D faible et un champ autour de 1,5° avec l'APN. Je voulais également pouvoir faire de l’observation avec, donc il me fallait un diamètre suffisant. J’envisageais également une utilisation nomade, donc là aussi le poids et la facilité de transport entraient en ligne de compte.

A l’usage le tube se révèle compact et lumineux. La qualité d’image est très correcte pour un prix raisonnable. D’un poids de 6 kg il se manie aisément. L’option de la crémaillère Crayford démultipliée pour le déplacement fin du porte-oculaire est vivement recommandée. Elle est de base avec la lunette mais pas sur le télescope. En effet les instruments à grande ouverture demandent une mise au point très précise (1/10^e mm) ; d’autre part il faut supporter le poids de l’APN sans flexion.

Ces instruments sont complétés par une gamme d’oculaires Skywatcher grand champ (66°) de focales f=28 mm, 15 mm, 9 mm et 6 mm d’un très bon confort visuel et peu onéreux.

Une lentille de Barlow x2 Skywatcher 2’’ permet de doubler la focale de l’instrument ; les aberrations chromatiques de ce modèle sont très bien corrigées. Cependant le piqué des images est un peu dégradé, et le rapport F/D double multiplie par 4 les temps de pose ; je l’utilise peu en photo de ciel profond : une caméra à petit capteur est préférable (voir la page sur le capteur numérique). Rappelons que le grossissement GBarlow x F/f doit rester entre les valeurs D/7 et 2xD où D est le diamètre de l’instrument. En revanche une lentille de Barlow est très utile en planétaire.

Il faut un jeu de porte-oculaires et de bagues-allonges pour pouvoir faire la mise au point dans la limite de débattement (3,6 cm) de la crémaillère "Crayford" qui équipe l'instrument.

Les oculaires existent dans deux formats, avec un diamètre d’entrée (coulant) de 1,25 pouces (31,75 mm) ou 2 pouces (50,8 mm). Les bagues-allonges ou d’adaptation les plus courantes présentent des filetages au format T2 (diamètre 42 mm) ou M48 (diamètre 48 mm). En général le filetage mâle est dirigé en sortie du tube vers l’oculaire ou le capteur.

J’utilise le correcteur de coma Skywatcher adapté aux Newton F/D 4 à 6 mais il fonctionne bien aussi sur la lunette. Attention, ce correcteur diminue un peu la focale (x0,915 mesuré) ; il se fixe devant l’appareil photo au moyen d’une bague T-M48 adaptée au boitier, à commander séparément. En effet, il faut impérativement respecter la distance entre le plan du capteur et la lentille du correcteur soit 55 mm. Un filtre 2’’ peut être vissé devant le correcteur. Le correcteur Baader MPCC MkIII est un peu moins performant sur les Newtons Skywatcher mais il ne réduit pas la focale (x1,03 mesuré).

Ce correcteur n'est pas nécessaire avec une caméra à petit capteur (<1/2 pouce), lequel ne voit que la partie centrale du champ.

Enfin, afin de réduire la montée du fond de ciel dû à la pollution lumineuse, j’utilise les filtres Explore Scientific CLS 1,25’’ et UHC 2’’. La perte de luminosité sur les étoiles est de 2 diaph environ (soit un facteur ¼) mais le contraste sur les nébuleuses est notablement augmenté (voir la page sur les filtres).

Le chercheur 6x30 fourni avec le télescope est de qualité très moyenne. J’utilise plutôt un laser acheté sur Internet et fixé par des colliers sur le tube, ce qui facilite énormément le pointage de l’instrument.

Un deuxième laser dans la poche permet de désigner une étoile à une autre personne, et de confirmer dans l’oculaire que l’on vise bien l’étoile recherchée.

Cette configuration permet de s'initier dans de bonnes conditions à l'astrophotographie. Pour progresser, je propose un setup plus performant sur la page "configuration avancée".

Une lampe frontale rouge est indispensable pour manipuler l’instrument et les accessoires sans altérer la vision nocturne des participants. Pas de lumière blanche sur le site d’observation !