Le téléscope Meade ETX 90/EC

Habitant Paris, je savais que mes plus belles observations se feraient ailleurs, donc il me fallait un instrument facilement transportable. Je voulais aussi un instrument motorisé, afin de pouvoir le piloter depuis un ordinateur portable. L'instrument que j'ai choisi, un téléscope Meade ETX 90/EC, remplit toutes ces conditions pour un budget raisonnable.

         - Configuration de base

Le Meade ETX 90/EC est un téléscope de Schmidt-Cassegrain de focale F=1250mm et de diamètre D=90mm. Ceci donne un rapport d'ouverture F/D=13,9, ce qui est peu lumineux, et le prédispose plutôt à l'observation planétaire (les téléscopes les plus lumineux, ouverts à F/D=4, sont eux plus adaptés à l'observation du ciel profond). En standard, il est livré avec un oculaire Plössl de focale f=26mm, ce qui donne un grossissement final de G=F/f=1250/26=48x.

Le téléscope Meade ETX 90 avec la raquette Autostar...		... qui permet la connexion à un PC via le port série.

Pare-buée réalisé en papier buvard...		...en position.

Réalisation d'une valise de rangement...		...en fonction des accessoires.

Webcam

         - Phillips Vesta Pro PCVC680K

La webcam Phillips Vesta Pro est considérée comme l'une des meilleures webcam pour la photographie astronomique. Ces caractéristiques sont les suivantes:    - résolution maximale : 640x480 (capteur 659x494)    - pixels carrés de 5,6µm    - taille du capteur : 3,87 x 2,82mm    - sensibilité inférieure à 1 lux    - échantillonnage : 30 bits (10 bits par couleur)    - cadence : 30 images/seconde    - connexion PC: port USB Il semble que ce modèle soit maintenant remplacé par la famille "Toucam" chez Phillips. De plus, les webcam Phillips bénéficient d'un support Linux sur l'excellent site http://www.smcc.demon.nl/webcam/ . Pour l'installation des drivers et l'utilisation de la webcam sous Linux, voir ici.

         - Adaptation de la webcam au foyer du téléscope

Pour faire de la photo planétaire avec la webcam, il faut pouvoir "brancher" celle-ci sur le téléscope. La solution classique consiste à fabriquer un adaptateur d'oculaire, pièce cylindrique qui s'enfiche dans le porte-oculaire du téléscope et qui se termine par un petit cylindre de 12mm de diamètre extérieur fileté au pas de vis de 0,5mm afin de se visser dans la webcam à la place de l'objectif d'origine. De nombreux sites expliquent comment réaliser cet accessoire soi-même, souvent à partir d'une boite de pellicule photo (au diamètre très proche de 31,75mm, celui d'un porte oculaire). J'ai personnellement commencé par réaliser un adaptateur d'oculaire à l'aide d'une boite de ce type, d'un bouchon de stylo et de colle expoxy (une pâte adhésive qui devient très dure après séchage). Evidemment, le pas de vis était très approximatif (l'adaptateur s'enfichait plus qu'il ne se vissait), et la stabilité au final assez moyenne. J'ai quand même réalisé mes premières images sans problème avec ce dispositif. Quelque temps après, j'ai fait l'acquisition d'un adaptateur métallique auprès de Danny Loudèche.               Adaptateur d'oculaire en plastique... ...et colle epoxy, et modèle "deluxe" en métal. Lorsque l'on enfiche la webcam directement dans le porte-oculaire de l'ETX, on obtient, compte tenu de la taille des pixels (5,6µm), un champ de 0,0056x640/1250=0,0029 radians par 0,0056x480/1250=0,0022 radians soit 590''x440'' (en secondes d'arc). En pleine résolution, une cible comme Jupiter (30-50'' de diamètre apparent) occupera entre 30 et 55 pixels, contre 20 pixels environ pour Saturne (15-20''). Le pouvoir de séparation théorique de l'instrument étant de r=120/D=1,3'', on est donc plutôt en situation de sous-échantillonnage avec des pixels de 0,92'' (le théorème de l'échantillonnage de Shannon nous impose un pas maximal de 1,3/2=0,65''). Une lentille de Barlow x2 ou même x3 est donc souhaitable pour obtenir une image de meilleure qualité, et doubler (ou tripler) la taille des objets.

         - Adaptateur d'objectif photo pour la webcam

Pour observer le ciel profond, on peut remplacer l'objectif initial de la webcam par un objectif photo standard (reflex 24x36). Un bon candidat est le classique 50mm f/1,8, valant moins de 1000F dans presques toutes les marques. Une fois fixé sur la webcam, on obtient ainsi l'équivalent d'un 500mm f/1,8 en 24x36, une aubaine ! Mais pour cela, il faut réaliser un adaptateur.        50mmm : le seul objectif photo abordable à f/1,8 ... ...devient un 500mm f/1,8 (en équivalent 24x36) une fois monté sur la webcam Pour la partie objectif, je suis parti d'un bouchon arrière d'objectif (en plastique) mais on peut certainement sacrifier aussi une bague alonge (en métal) pour obtenir quelque chose de plus solide. Pour la partie webcam, il faut quelque chose qui se visse à la place de l'objectif d'origine de la webcam, et là il vaut mieux du métal car cette partie va être soumise à d'importantes contraintes. J'ai d'abord pensé utiliser l'adaptateur d'oculaire comme pièce intermédiaire, mais malheureusement pour pouvoir faire la mise au point, il faut respecter une longueur maximale pour l'adaptateur de l'ordre de 3,5cm, ce qui était trop court pour mon adaptateur d'oculaire. J'ai réalisé la liaison avec la webcam à l'aide d'un adaptateur en PVC pour tuyaux d'arosages, et pour le pas de vis j'ai réalisé un moulage en métal synthétique de la partie supérieure de l'adaptateur d'oculaire (moule en plastique thermo-malléable, puis pièce en métal chimique peinte en noir pour éviter les reflets). Il aurait été certainement plus simple de faire usiner la pièce par un spécialiste, mais bon... J'ai finalement fixé les trois éléments (après avoir percé le bouchon d'objectif) à l'aide du même plastique thermo-malléable (ce qui m'a permis plusieurs essais pour l'alignement des axes, et pour l'épaisseur de l'adaptateur). En fin de compte, j'obtiens un adaptateur assez solide, d'épaisseur 3cm, qui fonctionne très bien avec le 50mm.        Adaptateur photo pour webcam... ...pas très joli mais efficace. La longueur d'un tel adaptateur est très importante. Si l'adaptateur est trop long, vous ne pourrez pas faire la mise au point à l'infini et serez limité à la macro-photographie. S'il est trop court, vous risquez juste de ne pouvoir faire la mise au point que sur des objets lointains (ce qui suffit pour l'astronomie), à moins qu'il soit beaucoup trop court, auquel cas il sera inutilisable. Après quelques tatonnements et des mesures sur mon boitier reflex, j'ai finalement déterminé une longueur convenable pour cet adaptateur, qui permet une mise au point sur une plage de distances allant de quelques dizaines de centimètres à l'infini. J'ai ensuite demandé à Danny Loudèche la réalisation d'un modèle en métal --- sauf pour le raccord à l'objectif, toujours réalisé en plastique à partir d'un bouchon d'objectif (photo ci-dessous).        Adaptateur photo en métal... ...selon le plan ci-dessus. Plan de l'adaptateur : image GIF ou fichier PostScript. Remarque : la longueur idéale de cet adaptateur est, pour la marque Canon, probablement plutôt 38 ou 39mm que 36mm. En effet, pour pouvoir utiliser des objectifs plus complexes (à focale variable, autrement dit des zooms), je suis obligé de dévisser mon adaptateur actuel d'environ 2-3mm pour pouvoir faire la mise au point.

Montage en "piggy-back"

La technique du "piggy-back" (littéralement, "dos de cochon" en anglais) consiste à fixer un appareil photo (ou une webcam en ce qui nous concerne) sur le tube du téléscope, et à utiliser la motorisation de celui-ci pour réaliser des photos en longue pose (avec compensation du mouvement sidéral). En théorie, ceci n'est possible que sur une monture équatoriale, car en suivi alt-azimutal il y a rotation du champ d'un angle L en 6 heures (L étant la latittude du lieu d'observation), soit à Paris de 7,5 degrés par heure. Cependant, en photographie numérique, on peut ajouter des poses courtes et compenser numériquement cette rotation.

         - Adaptateur

La marque américaine JMI fabrique un adaptateur piggy-back pour ETX, mais les délais de commande et le goût du bricolage m'ont plutôt conduit à réaliser moi-même ce dispositif.       Matériel pour le montage de la webcam en piggy back: (a) joints de protection (b) collier de serrage (c) platine principale (d) sur-platine pour webcam (en bois) (e) vis de fixation (f) adaptateur d'objectif photo (g) platine secondaire pour l'objectif Pour les pièces (c) et (g), le matériau que j'ai utilisé est un plastique thermo-malléable a volonté: au dessous de 60°C, ce matériau est dur, au dessus il devient mou et on peut donc lui donner la forme voulue (et, ce qui est important, il n'adhère pas aux surfaces froides). On trempe le morceau de plastique (au départ des ganulés) dans de l'eau chaude pendant quelques secondes, puis on le façonne pendant qu'il durcit peu à peu en refroidissant. Si l'on est pas satisfait du résultat, on peut recommencer l'opération autant de fois qu'on le désire. Grâce à ce matériau, les deux pièces que j'ai réalisées épousent parfaitement la courbure du tube du téléscope. La première sert à fixer la webcam (ou le boitier photo), avec notamment un trou pour introduire une vis au pas Kodak pour la fixation. Le deuxième sert à poser l'objectif.        Le plastique thermo-malléable permet de réaliser des pièces de forme complexe et peut être usiné après moulage. Pour la vis au pas Kodak, j'ai simplement récupéré une des deux vis présentes sur la base du téléscope (qui ne servent qu'à boucher le pas de vis), et j'ai juste percé une rainure sur la tête de la vis. Avec toutes ces pièces, on peut alors réaliser l'installation de la webcam en parallèle sur le tube du téléscope. La fixation de l'adaptateur piggy-back sur le tube se fait grâce à deux colliers de serrage (rayon "ventilation") et des bandes de caoutchouc (rayon "joints") pour éviter le contact direct avec le tube. installation de la webcam en piggy-back : prêt à filmer !