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UNE TABLE ÉQUATORIALE POUR MON DOBSON

par Roger Gagnon

On trouve sur le Web plusieurs sites parlant de tables équatoriales; je recommande celui de Reiner Vogel pour apprendre tout ce qu’il faut sur de telles montures. C’est en allemand, mais cliquez sur «english pages», puis sur «eq platform».

Table équatoriale
Table équatoriale, par Vincent Becker
Changer un télescope Dobson en équatorial est assez simple, à première vue. Il suffit de mettre un pivot sous l’un des trois points de support — celui du sud — et de relier les deux autres points par un arc de cercle incliné, parallèle à l’équateur terrestre. Cet arc est soutenu par deux roulements à billes, et on fait tourner le cercle de 15 degrés par heure.

Dans mon cas, je voulais faire de l’astrophotographie avec un télescope SkyWatcher SynScan de 30 cm (12″) pesant plus de 40 kg. Il me fallait donc un montage capable de supporter un tel poids tout en étant très précis. Heureusement, mon télescope n’aurait pas à se déplacer, car il est dans un observatoire.

Principe
Principe de la table équatoriale
Palomar
Télescope du mont Palomar
Le principe de la table équatoriale est très ancien. Vous souvenez-vous du télescope de 5 m du mont Palomar? Regardez la photo ci-contre…

Le grand télescope tourne d’abord autour de son axe de déclinaison, visible au centre. L’ensemble est ensuite supporté par l’axe polaire formé d’un point fixe, au sud (à droite), et d’un grand cercle, au nord (à gauche). On n’a pas besoin du cercle entier, puisque ce dernier repose uniquement sur sa base; avec un peu d’imagination, on peut éliminer toute la partie du haut et soutenir le télescope uniquement sur trois points. Palomar est donc l’ancêtre des tables équatoriales!

Support
Comment soutenir l’arc de cercle
Il y a plusieurs manières de supporter l’arc de cercle. Adrien Poncet, l’inventeur de la célèbre monture, mettait des roulements en-dessous du plan de rotation, car il vivait plus au nord que moi (en France ou en Belgique), et son cercle était plus incliné. Alan Gee a préféré mettre ses supports à la périphérie du cercle, car celui-ci était plus vertical (à la latitude des États-Unis). Les deux solutions sont bonnes mais, dans chaque cas, le cercle a tendance à glisser vers le bas sous le poids du télescope, obligeant le pivot du sud à exercer une force oblique pour compenser. D’Autume a imaginé un cercle découpé comme une section conique (la pointe du cône étant le support sud), ce qui permet de le soutenir horizontalement. C’est une solution élégante, mais difficile à réaliser, l’arc de cercle devenant une parabole (pour la latitude de 45°); de plus, la vitesse d’entrainement du moteur doit varier en fonction de la position le long de la parabole.

J’ai donc décidé de m’en tenir à un arc de cercle, mais soutenu des deux côtés : une monture «Poncet + Gee», avec quatre roulements au lieu de deux.

Roulements
Deux roulements perpendiculaires
Ci-contre, on voit la base du Dobson (avec une de ses pattes en caoutchouc qui ne sert plus) et deux roulements perpendiculaires soutenant l’arc de cercle, dont on voit l’extrémité. Les roulements sont légèrement décalés l’un de l’autre, afin que leurs axes puissent se croiser sans se toucher. L’arc de cercle est en bois (contreplaqué [plywood]) recouvert d’aluminium. Comme recouvrement, j’ai pris un morceau de bordure de comptoir de cuisine, courbé légèrement au préalable, ce qui permettait de recouvrir à la fois la périphérie du cercle et une partie de son plan, juste assez pour les deux roulements.

La précision d’une table équatoriale dépend de la perfection de l’arc de cercle; son centre de courbure constitue l’axe polaire, et cet axe doit rester stable lorsque la monture tourne. Le rayon du cercle (pour un axe incliné à 45°) est égal à 0,707 fois la distance séparant le pivot sud de la base du cercle, située exactement au nord (voir l’image intitulée «Principe de la table équatoriale» ci-dessus). Faites vos calculs… et ensuite, trouvez le moyen de découper un arc de cercle parfait dans un morceau de bois ou de métal!

L’arc de cercle et le pivot sud sont normalement reliés par une plateforme horizontale (comme dans l’Image 1), sur laquelle on dépose le télescope. Mais puisque mon SkyWatcher comporte déjà une telle plateforme à sa base, j’y ai fixé directement l’arc de cercle, après l’avoir taillé à 45°. De même, j’ai fixé une bille d’acier sous l’extrémité sud de la plateforme; mon Dobson tient donc désormais sur cette bille et sur l’arc de cercle. J’ai enlevé les trois pattes de caoutchouc (mais je les conserve au cas où…).

Cela fait, il reste à équilibrer la monture pour que son centre de gravité se situe le long de l’axe polaire, et ensuite à la motoriser.

Contrepoids
Le Dobson et ses contrepoids
Lors de l’équilibrage, j’ai eu la surprise de constater que le SkyWatcher est très décentré, les deux moteurs d’entrainement GoTo pesant très fort sur un côté… et ce côté change lorsque l’on tourne le télescope! J’ai dû jongler avec des contrepoids pour que l’ensemble reste à peu près stable dans toutes les positions; sinon, j’aurais eu du trouble pour le faire tourner. Ces contrepoids, placés sous le télescope, ont également servi à abaisser légèrement le centre de gravité de la monture et à le rapprocher de l’axe polaire, situé très bas.

Mais ce n’était pas suffisant, l’axe polaire étant toujours trop bas; n’oublions pas qu’il part d’en-dessous du télescope, côté sud. J’ai donc décidé (après avoir longtemps hésité) d’alléger le télescope lui-même, puisque c’est lui qui fait monter le centre de gravité de l’ensemble. Les appareils SkyWatcher ont des tubes en acier; de plus, le mien était «télescopique» en vue du transport, ce qui l’alourdissait davantage. J’ai donc acheté de la feuille d’aluminium (pour toitures) et fabriqué un tube très léger, éliminant les fixtures télescopiques et faisant passer le poids du télescope de 20 à 13 kg (la base restant à 23 kg).

Ce n’était pas encore suffisant, mais j’ai eu de la chance; regardez la réaction en chaine : le grand miroir devenait maintenant la partie la plus lourde du télescope, ce qui abaissait son centre de gravité. J’ai donc dû déplacer les deux supports de chaque côté du tube, les abaissant vers le miroir afin de préserver l’équilibre. Cela fait, j’ai alors constaté que le télescope était maintenant juché trop haut; il y avait de l’espace en-dessous. J’ai donc pu raccourcir les montants, d’environ 10 cm, ce qui abaissait le télescope (et allégeait encore un peu l’ensemble)… et là, à ma grande surprise, ma monture Poncet était en équilibre!

Restait le moteur. L’entrainement d’une monture Poncet consiste à faire tourner un seul des roulements, les autres restant libres. Puisque mon observatoire est situé en ville (Montréal), je ne fais jamais de photos à longue exposition; quelques minutes me suffisent donc. Mon roulement à billes doit alors tourner très peu — à peine une fraction de tour. J’ai donc décidé d’enserrer ce roulement avec une pince, ne lui laissant qu’un peu d’espace pour tourner (il peut tourner pendant environ dix minutes), et j’ai relié cette pince à un long bras de levier. Au bout de ce levier, un moteur fait tourner une vis sans fin (worm gear) qui entraine le levier tangentiellement.

Levier
Bras de levier entrainé par une vis sans fin
On voit en haut l’arc de cercle soutenant le Dobson; à gauche le moteur entrainant la vis sans fin; et la pince enserrant le roulement, en haut à droite. Le roulement est invisible.

L’avantage de la vis sans fin réside dans la grande démultiplication du mouvement du moteur. C’est le mode d’entrainement le plus utilisé pour entrainer un télescope, mais j’ai constaté que c’est très délicat à fabriquer, parce qu’il faut pouvoir le décrocher en fin de course pour ramener le levier à son point de départ. Si vous le pouvez, demandez conseil à un expert.

La longueur du bras de levier dépend de la vitesse du moteur dont on dispose. Voici la formule à utiliser :

Levier (mm) = 228,5 × Vmoteur (tours/min) × Vis (mm) × Rroul (mm) / Rcercle (mm)
Vmoteur = Vitesse du moteur, en tours/minute
Vis = Pas-de-vis de la vis sans fin, en mm
Rroul = Rayon du roulement à bille, en mm
Rcercle = Rayon du cercle de l’axe polaire, en mm

Dans mon cas, par exemple, le moteur fait 50 tours/min et le bras mesure environ 25 cm. La longueur de ce bras doit être ajustable (de quelques %, dépendant de la justesse de vos mesures), car cette longueur détermine la vitesse de rotation de l’axe polaire.

M57

Voilà donc comment j’ai changé mon Dobson GoTo en équatorial! J’utilise le GoTo pour trouver mon objet-cible puis, lorsque je suis prêt à photographier, je demande au télescope d’arrêter le suivi («stop tracking») et je mets en marche le moteur du «Poncet-Gee». Le résultat n’est pas encore parfait, la vitesse de suivi laissant encore à désirer, mais le taux de réussite des photos est bien meilleur qu’avec le GoTo.[1] Je viens de photographier la nébuleuse de l’Anneau de la Lyre (Messier 57; ci-contre) avec mon nouveau système, en empilant une série de poses de 10 s avec Deep-Sky Stacker. J’espère allonger mes temps de pose avec le temps.

[1] Les montures Dobson doivent effectuer un mouvement de gauche à droite en même temps qu’un mouvement de haut en bas pour suivre un objet. Conséquemment, il en résulte un effet d’«escalier» qui peut paraitre sur les images à longue exposition. [NDLR]



 

 

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