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Réaliser un télescope de 250

English version

(Difficulté : **** assez difficile)

Nous avons un petit télescope 115/900 monté sur une monture équatoriale EQ2...

Nous souhaitons un télescope un peu plus gros, pas trop gros, pas trop lourd, que l'on puisse emmener partout et à un budget raisonnable.

Nous l'utiliserons essentiellement pour du visuel.

Dans ces conditions, le Dobson s'impose. Pour la dimension, nous avons choisi 250 mm : un télescope suffisamment puissant mais d'un coût, d'un poids et d'un encombrement limité.

Nous souhaitons une structure légère type serrurier.

Après avoir parcouru Internet, nous avons trouvé ce que nous voulons : un Strock 250.

C'est un télescope conçu par Pierre Strock, essentiellement en contreplaqué et en tubes carbone, assez facile à fabriquer et qui, une fois démonté peut passer en bagage avion cabine.

Une fois démonté, l'engin se présente sous la forme d'une petite valise, avec une poignée, de 360x420x162, de moins de 10 kg (avec les miroirs) ce qui rentre largement en bagage cabine.

Pas mal de sites le proposent.

Celui du Club d'Astronomie de Saint Quentin en Yvelines propose les plans au format PDF et Autocad.

La partie basse se démonte pour former une boîte qui contient tout le télescope y compris la tourelle et le secondaire (mais ici, pas les tubes carbone).

La tourelle octogonale, l'araignée et le porte-oculaire.

Une jupe en tissu noir avec 8 tubes carbone.

Nous pourrons ensuite, éventuellement lui ajouter une table de Poncet pour le suivi ou lui ajouter un "Push to" et peut-être le motoriser en "Goto".

Nous avons acheté les miroirs à CY44, un sympathique astronome de Loire-Atlantique qui les a remplacés par des miroirs faits par un artisan, nettement meilleurs mais nettement plus chers...

Voici les miroirs, ils ne nous manquent plus qu'un porte-oculaire et pas mal de pièces de quincaillerie : contreplaqué, les tubes carbones, les fermoirs, poignées, visserie....

Construction : (Début le 24/08/2021)

Avec les miroirs, nous pouvons réellement commencer la construction (Nous allons commencer par réaliser la tourelle).

Nous avons commencé par fabriquer un secondaire en bois : mêmes formes, mêmes dimensions, pour éviter de manipuler le miroir définitif.

De même, nous allons fabriquer un faux miroir primaire (probablement en plâtre).

Construction de l'araignée posée sur le miroir secondaire en bois (Les branches ont encore le film plastique de protection blanc)

Le miroir de 250 mm en plâtre, garanti Lambda/0.0001 :-)

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Pour les manipulations et les essais : même taille et à peu près la même masse que l'original...

La couronne bien avancée.
Nous avons choisi un rouge "tomate".
(Il manque le trou du porte-oculaire là où il y  marqué "H") avec l'araignée (mais sans le secondaire), les tiges "carbone" (fibre de verre époxy noir) du bas (beaucoup trop longues), et celles du haut (trop longues aussi) pour supporter le pare-lumière optionnel en tissu noir.
Les fixations des tiges du bas sont assurées par des vis M4 chc qui seront remplacées par des vis moletés (et les écrous M4 qui appuient sur les tôles noires seront collés (Araldite) aux tôles.
Les tiges du bas appuient sur le cercle du haut de la couronne.
Les tiges du haut traversent les deux cercles et n'ont pas d'appui.
Les deux vis de réglage du secondaire sont un tout petit peu trop longues et seront remplacées par des vis moletées...

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Le barillet en cours de construction :
Son châssis en contre-plaqué de 10 pour le fond et de 5 pour le cadre.
Chacun des 4 plots en bois est percé 2 fois pour accueillir les tiges carbone et une fois pour accueillir une tige fileté M4 qui maintient une tôle en alu (à peine visible) qui constitue la butée pour les tiges carbone.
Le fond est fendu 2 fois pour accueillir 2 leviers en alu (alu 6x6 collé dans alu de 8x8). Les leviers permettent de régler le primaire par-dessus.
Un axe de Ø2 traverse chaque profilé.
Au bout des profilés, un trou chanfreiné reçoit une bille de roulement collée Araldite.
L'écrou de M5, serti au fond, recevra une vis sans tête sur laquelle sera collée une bille de roulement (Cette vis ne se règle qu'une fois)

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Le barillet avec les 3 triangles en tôle aluminium. Sur chaque triangle, un trou fraisé avec un peu d'Araldite dans lequel est posé une bille de roulement à billes.

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Et avec le miroir en plâtre...

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Il reste à construire les butées du miroir, les sécurités et la cornière en aluminium qui va recevoir les 2 vis de réglage du primaire (chaque vis sera rallongée avec une tige carbone.)
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Ça prend forme : les tiges "carbone" sont évidemment beaucoup trop longues...
Le barillet est équipé de 3 profilés alu, 2 sont munis d'un roulement à billes pour les appuis du miroir.
Une fois le miroir installé et réglé, les 3 profilés recevront une butée de sécurité pour le miroir.
Dans le barillet, 2 équerres alu reçoivent les vis M4 (qui seront rallongées avec une tige carbone) qui permettront de régler facilement le primaire....

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Il manque les leviers de réglage du primaire et, évidemment, le primaire lui-même (Celui-là, moins on le manipule, mieux c'est).

Après avoir installé le miroir primaire et collé (silicone) le miroir secondaire et fait une rapide collimation du barillet seul, nous allons installer le barillet seul, dehors, la nuit, pointé au Zénith, pour déterminer la longueur exacte des tiges carbone.
Avant de poser le primaire, nous avons ajouté un petit point de silicone sur chacun des trois triangles du barillet pour les maintenir en position même pendant manipulation ou transport.
A noter que sur la photo ci-dessous, les tiges "carbone" et leur plaques alu sont montées à l'extérieur de la couronne pour pouvoir régler exactement leur longueur avant de les couper.
Ici le porte-oculaire (pas terrible) est équipé d'un pointeur laser.

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Une fois le barillet relié provisoirement (via des serre-joints) aux deux cercles et le tout posé dans la base, la rotation est très lisse, très bien. Par contre, le centre de gravité n'est pas bon : une fois la tourelle équipée du miroir secondaire et d'un oculaire (pour le poids), il faudrait encore rajouter un pointeur laser ; la tourelle descend toute seule, lentement mais sûrement.
Nous ne pouvons pas nous rapprocher plus de la base (Nous avons même chanfreiné les angles pour gagner quelques mm).
Plusieurs solutions :
- Lester la base. Bof !
- Alléger la tourelle. Mais il n'y a pas grand-chose à enlever : faire des trous dans le CTP de 5 entre les vis des tiges carbone ?
- Reconstruire une base plus haute de 20 ou 30 mm pour pouvoir monter les cercles d'autant (On doit pouvoir récupérer la base actuelle pour la transformer en rocker).
- Un système de ressort ?
Ceci dit, nous avons recoupé (du côté long) toutes les plaques alu de serrage des tiges de la tourelle : gain 60 g.
Une fois les tiges recoupées, nous allons gagner 140 g dans les hauts soit l'équivalent de 180 g.
Ça fait déjà 240 g.
En faisant 8 trous dans le CTP5 on peut encore gagner 40 g...

Autres problème :
- Il semble que les tiges en carbone ne sont vraiment pas assez rigides : elles flambent légèrement (Nous ferons des mesures au laser pour plusieurs inclinaisons.) Je me demande comment font "les autres".
- Il semble nécessaire de bloquer les tiges carbones sur la base (surtout celles du haut), pour éviter qu'elle ne se "déchaussent" en partie quand le télescope s'approche de l'horizontale.

Encore un problème : le miroir secondaire n'est pas correctement centré haut/bas. Ça, c'est facile à résoudre : il faut le décoller et le recoller un peu plus haut...

Pour régler parfaitement les longueurs des tubes carbone. Nous avons observé, de nuit, sans rocker ni base, juste en penchant la base et en tenant la tourelle à bout de bras. Et tant qu'à faire, un coup d'œil à
Jupiter : beaucoup de lumière mais le télescope n'est pas bien réglé :  beaucoup de vignetage.
Il ne reste plus qu'à recouper tous les tubes à la bonne longueur, les fixer en bas (par des vis à bois) et retenter l'équilibre pour voir s'il faut refaire une base plus haute...
D'autre part, si nous changeons les tubes carbone, le centre de gravité va encore bouger...
Et recoller le secondaire...

Après avoir recoupé les plaques de serrage des tubes, fait des trous partout et allégé la couronne au maximum : 1070 g (Avec le secondaire, les plaques, le porte-oculaire et sans oculaire).

Le 250 "Terminé" prêt à observer.

En fait, il est loin d'être terminé :

- Il manque les vraies tubes carbone (8x6x1000) beaucoup plus rigides

- Les 3 patins entre la base et le rocker sont des patins en feutre provisoires : moyen. Nous allons mettre les mêmes patins téflon que pour l'inclinaison.

- On ne voit pas, sur la photo, un disque de sandwich alu (le même que les plaques support du secondaire). Ce disque très lisse de Ø360 e=4 est entre la base et le rocker, c'est sur lui que frotte les patins pour un mouvement doux.

- Il manque toutes les découpes pour alléger le télescope et permettre le montage

- Il manque les 8 coins de valise et la poignée de transport.

- Le secondaire n'a toujours pas été recentré

- L'équilibre est beaucoup mieux après avoir allégé la tourelle, il faudrait peut-être rendre le mouvement d'inclinaison légèrement plus dur...

De bas en haut :

- Une cale (un morceau de profilé aluminium) pour être sûr qu'il ne "tombe" pas

- Une cordelette de sécurité provisoire pour maintenir les tiges "carbone" en appui quand le télescope se couche.

- Les appuis de primaire à roulement à bille avec une cale en bois : la butée de sécurité.

- Notons au passage que les leviers de réglage (non visibles sur la photo) sont très pratiques). Il manque les rallonges carbone pour rallonger leurs vis.

- Les 2 cercles (Fixés chacun par 3 vis M4). Ils sont fixés de telle sorte que le barillet passe à 2 mm du fond... On distingue les vis qui maintiennent le profilé alu 10x2

- Les pseudo tiges "carbone" (en fibre de verre) qui manquent de rigidité

- Le pointeur laser allumé : on distingue le retour proche du centre...

- Le porte-oculaire, lourd, pas terrible et peu adapté... Mais ça permet de tester...

- La tourelle allégée : pleine de trous

- Les plaques alu qui pincent les tiges (en appui sur le haut de la tourelle : on voit bien les 2 tiges arrière) avec des vis M4

- L'araignée fixée avec les équerres (Avant que la tourelle ne soit percée, c'était la seule solution pour sortir l'araignée après démontage)

- Les 2 vis M4 (provisoires) de réglage du secondaire : pratique

1ère lumière (01/09/2021) :

Première lumière avec un primaire réglé à la grosse louche et des tiges "carbone" flexibles et pas toujours en butée basse.

Nous avons dû bricoler un laser fixé sur le barillet (pour ne pas mettre de poids dans les hauts).

La tourelle est encore un poil trop lourde : il a fallu ajouter un petit contrepoids de 800g sur le bord du barillet.

A noter que si on ôte la partie mobile de notre porte-oculaire (très lourd), le contrepoids est trop lourd, on est pratiquement à l'équilibre sans...

Les patins en feutre ne conviennent pas : un peu trop dur.

Avec le contrepoids, le mouvement d'inclinaison est très bien.

Nous avons jeté un coup d'œil à Véga (pour régler la mise au point et le pointeur laser).

La longueur des tiges est OK : porte-oculaire à mi-course.

Puis le premier objet que je teste avec un nouveau télescope : M13 : beaucoup de lumière, bien défini malgré le réglage pourri.

Ensuite M57 (Lyre) pas mal, beaucoup de lumière.

Jupiter et ses satellites : encore de la lumière mais les bandes mal définies vu les réglages (Et surtout parce qu'elle est basse et les tiges carbone se déchaussent).

Saturne bien définie mais pas question de voir la division de Cassini avec ce réglage et ces tiges.

Nous allons trouver un contrepoids (pour remplacer le marteau) et voir si on peut encore alléger la tourelle (calculer de combien).

Nous allons fixer un laser réglable sur le barillet, côté opposé à l'oculaire.

Et nous allons remplacer les patins feutre par les mêmes patins téflon que pour l'inclinaison.

Dès que nous recevrons les tubes carbone 8x6x1000, nous allons les installer en les verrouillant par vis en bas sur le barillet.

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En attendant, nous avons installé les rallonges (en tube "carbone") sur les deux vis de réglage du primaire. C'est épatant, on peut visser ou dévisser (c'est démultiplié par le bras de levier des 2 leviers du miroir) tout en regardant dans l'oculaire.

Un truc idiot mais je me rappelle le 300 de "Sciences pour Tous" où il faut pratiquement être deux : un presque allongé qui tourne les réglages et l'autre qui regarde dans l'oculaire.

Sur le gros 600 de Sciences pour Tous, le problème a été simplifié : les réglages sont électriques et se font à partir de la raquette...

Au passage, sur la photo, on distingue une cale en bois (avec un peu de jeu) pour limiter le mouvement du primaire : il n'y a que quelques dixièmes de jeu. Pour ôter le primaire, il faut dévisser les 3 butées en bois de sécurité, ôter cette cale et attraper le primaire.

Par la suite, on pourra tailler les cales de sécurité en V pour gagner un tout petit peu d'obstruction...

Et oui, les "ficelles de sécurité" sont toujours là...

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Une protection, en plexiglas transparent (pas très visible sur la photo) avec une poignée alu collée double-face a été rajoutée au primaire. Elle devrait largement résister à une chute de secondaire...

La plaque protège efficacement le miroir primaire (elle est en appui sur ses butées en bois). Elle permet de faire les réglages préliminaires normalement à l'œil, au pointeur laser, ou avec une Led. On peut même chercher un objet du ciel avec : Jupiter ou M13 avec, sans oublier, évidemment de l'ôter pour observer :-).

Elle pourra servir à vérifier le suivi de notre future table de Poncet...

Un contrepoids d'un kg (que l'on pourra peut-être supprimer avec un porte-oculaire plus léger).

Les 2 tiges de réglage du primaire.

Et un pointeur laser avec son support réglable avec des vis à oreilles : il y a longtemps que nous avons abandonné les Telrad, point rouge, lunette auxiliaire,... beaucoup, beaucoup moins pratiques et moins pédagogiques.

Le pointeur laser a été monté avec son axe assez loin de l'oculaire par sécurité. (Si on l'avait mis sur la tourelle, il aurait fallu encore rajouter du contrepoids...

Le pointeur laser nous a cruellement manqué lors de notre première nuit d'observation...

La partie blanche du pointeur laser (imprimée en 3D) permet de le verrouiller allumé en la faisant tourner.

Et nous avons enfin déplacé le secondaire. Une astuce bête pour le centrer correctement, au moment du collage, insérer le pointeur laser dans le porte-oculaire de la tourelle...

Il reste aussi un détail : le pare-lumière sur la tourelle, face à l'oculaire : indispensable sur ce type de télescope ouvert : un morceau léger, souple, résistant à l'humidité noir environ 300 x 300.

Le télescope complet, dans sa boîte (Il manque l'oculaire actuel trop grand de 3mm, les tiges "carbone") et actuellement, la surface de frottement (Jaune) que nous avons découpée un tout petit peu trop grande...

Il manque aussi les 8 coins, les 4 fermoirs et la poignée.

La boîte ouverte, les cercles, découpés et allégés sont sous la base...

La cordelette verte permet de maintenir la boîte en plastique qui protège le secondaire...

On distingue une partie d'un des deux cercles découpés et allégés pour rentrer dans le fond.

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Les nouvelles embases pour cintrer les tubes.

Les leviers modifiés "retournés conformément au design original.

Un film de plastique pour retenir le triangle du bas en position verticale collé au silicone.

Les 2 autres triangles ont un tout petit point de silicone sur les leviers pour les retenir en position verticale.

Et 2 appuis réglables, en haut, 2x45°, un profilé alu en U, un écrou M5 collé Araldite, une vis nylon M5 et un ressort.

Les leviers de réglage (pas installés sur la photo) ont un manchon élastomère rentré à force dans les 2 cylindres pour le montage et le démontage.

Sur une photo un peu plus loin, à peu près la même vue, mais avec le miroir, les butées et les leviers.

- La base et le rocker avec les coins métalliques (pour le transport au format valise).

- La plaque de protection en plexiglas.

- Les deux cercles ont été ajourés et découpés pour alléger et surtout qu'ils rentrent (Pile) dans le boîtier, sur une seule épaisseur pour le transport.

En haut :

- La tourelle avec le cache lumière et le porte-oculaire précis

- Le support de pointeur laser et le laser

Masse totale du télescope tel qu'il est là (oculaire, plaque plexiglas de sécurité...) : 10.5 kg. (Nous ne sommes plus très loin de la masse du petit 115 avec sa monture équatoriale : 10 kg.)

à la place du porte-oculaire du commerce :

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Comme l'oculaire est assez compact, nous allons probablement rallonger les tubes carbone de 20 mm. C'est à dire qu'au lieu de les couper à 980 mm, nous n'allons pas, dans un premier temps, les couper du tout.

Après avoir malencontreusement décollé (en la poussant légèrement), une des tiges de réglage du primaire (décollée entre la base et la tête de la vis Chc), nous avons refait les tiges de réglages avec des tubes en aluminium, un morceau de tige filetée M4x45 collée dans le bas du tube sur 20 mm et un bout de gaine thermorétractable de couleur. Ça tordra mais ça ne cassera plus !

Nous avons rajouté 2 appuis réglables (vis nylon M5 et ressort) en haut à 2x45° pour le primaire.

Nous avons installé un pare-lumière très léger (une double chemise plastique pour feuille A4).

Pour tester les masses, nous utilisons un dynamomètre pour relever la tourelle et l'abaisser et nous assurer que la force est à peu près la même...

Les trois profilés alu qui servent d'appui ont été découpés pour que la couronne puisse descendre (la valise est moins haute).
On ne voit pas les extrémités aplaties des leviers alu cylindrique (tubes) de réglage mais on voit leur reflet dans le miroir...


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Après discussions, nous avons déplacé les 2 appuis bas du primaire pour les positionner à 2x45° (au lieu de 2x60°) pour limiter la déformation du primaire.
Les deux roulements à billes (Pratiquement invisibles sur la photo mais visibles sur une photo un peu plus haut...) qui constituent les appuis bas sont alignés, en hauteur, avec le centre de gravité.
Nous avons collé (Au silicone) une bande de plastique sous le triangle d'appui supérieur sous le primaire pour éviter que le triangle ne chute, télescope en position horizontale ou pendant le transport.
Nous avons remplacé le support du pointeur laser par un

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L'axe vertical : une vis M8 est muni d'un écrou "à levier" maison (écrou 8 serti à l'étau, collé à une tôle d'aluminium), rondelle à dents et un écrou papillon.

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(monté sur queue d'aronde trapézoïdale) :

laser est sur la tourelle à l'intérieur du tissu (la bosse est visible en haut à droite).
8 tiges sur la tourelle augmentent la hauteur du pare-lumière à environ 150 mm au-dessus de la tourelle.

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Nous avons aussi construit une

• Montage du 1er profilé sur le pied par 4 vis à bois
  
• Télescope posé en intérieur sur un support stable
• Le 2e profilé (avec le niveau collé) fixé (serre-joint) sur l'avant (ou l'arrière) du rocker
• Régler la rotation d'altitude pour centrer la bulle dans cet axe et bloquer la rotation d'altitude
• Régler la rotation dans l'autre sens en faisant pivoter le 2e profilé / serre-joint
  
• Régler, de cette manière, pour centrer la bulle
• 1/2 tour du rocker
• Réglage des 3 tiges filetées des pieds pour amener la bulle à mi-distance entre la position de la bulle et le centre
  
• Et ainsi de suite jusqu'à ce que ça ne bouge plus et que la bulle reste centrée pendant le demi-tour : l'axe d'azimut est parfaitement vertical
  
• Sans bouger ou déplacer le télescope, montage avec les 3 vis et ressorts du 2e profilé avec le niveau
• Réglage des 3 vis M3x20 pour centrer parfaitement la bullle
  

That's All, folks !

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