Construction d'un télescope 115/900 type Microbe Sommaire Plan général de présentation de ce télescope Microbe Pourquoi ce projet? Durée du projet Contraintes personnelles Le télescope fini La réalisation La découpe des pièces Le support du miroir secondaire, et l'araignée La boîte du primaire et le barillet Le porte-oculaire et sa platine Méthode de rectification des tourillons Tube Serrurier Base / rocker Chercheur Tests et conclusion Remerciements Pourquoi ce projet de télescope de voyage? ---------------------------------------------------------------------- up Il y a près d'un an, plusieurs amis astronomes et moi avons caressé le désir de partir faire des observations astronomiques dans l'hémisphère sud. Après avoir envisagé le Chili, nous nous sommes rabattus sur la Namibie pour des raisons financières. Quelle que soit la destination finalement choisie, il nous fallait être autonomes au niveau du matériel. Pour ma part, il s'agit de transformer mon Dobson Skywatcher 254/1200 en équivalent du Strock. Mais débutant en bricolage, je me suis dit que le plus sage serait de m'entraîner en transformant mon ancien télescope 115/900 en modèle de voyage, qui pourra toujours me servir même lors de vacances non-astronomiques en se logeant dans un sac à dos 30 litres. Pour ce faire, j'ai adapté les plans du télescope Microbe de Jean-Jack Hélie(un 150mm) à mon 115/900. Cette page vous présente les différentes étapes de la réalisation et le télescope fini. Concernant les plans, vous pouvez récupérer ceux du Microbe ici. Ce télescope rentrera dans un petit sac à dos genre 30 litres, hormis les barres du tube Serrurier. Durée du projet : ---------------------------------------------------------------------- up - 15 jours pour la conception, le temps de m'imprègner des plans existants et de les adapter à mon 115/900. - 5 mois pour la construction, en y travaillant 2-3 heures à chaque fois. Je pensais le finir en un mois, voeu bien pieux... Contraintes personnelles : ---------------------------------------------------------------------- up Dans la mesure où pour construire un télescope, il faut scier et percer, je ne tenais pas à voir voltiger de la sciure et de la limaille d'aluminium dans mon home sweet home! Je dispose d'une cave, assez grande pour un immeuble parisien, mais sans électricité. Pas de souci, cette cave est devenue mon atelier de bricolage! J'ai investi dans un établi pliable très pratique, rigide et stable, à 100 euros. On le trouve facilement dans les magasins de bricolage. Il fait aussi office d'étau et d'aide au perçage, de rapporteur et règle. Sans électricité, je n'avais plus comme solution que d'acheter des outils fonctionnant sur batterie et une lampe puissante sur le même principe. Concernant la perceuse à main, le choix était pléthorique. A la réflexion, j'aurais dû prendre une vraie perceuse et non pas une perceuse-visseuse. Une erreur de débutant. La scie sauteuse sur batterie a été plus délicate à trouver, seuls 2 modèles existaient sur batterie, dont un à un prix professionnel trop cher! Au niveau lames, il faut les modèles découpes droites, courbes dans le bois, et découpes métal. Parmi le petit outillage, citons aussi la scie à métaux, le marteau, le poinçon et la lime qui sont très utiles. Les matières premières ont été achetées soit dans les magasins de bricolage classiques, soit au BHV (Bazar de l'Hôtel de Ville) pour la petite visserie, car on peut acheter à la pièce, soit chez Weber(fermé le week-end) pour le Téflon et l'Actuglass. L'autonomie des batteries est une contrainte assez gênante. Je dispose de 3 heures d'éclairage, avec un temps de recharge de 25 heures(!), et en utilisation normale, d'une heure avec la scie sauteuse et 1h30 avec la perceuse (recharge en 1 heure). Le mode de travail consistant à bricoler 2 heures chaque soir est donc le mieux adapté à ces contraintes, tout en respectant le voisinage (19h30-21h30). Et enfin une règle d'or : aucun outil ne devra être utilisé pour le montage et réglage du télescope sur le site d'observation! Le télescope fini ---------------------------------------------------------------------- up Voici quelques photos du télescope fini (cliquer sur la vignette pour avoir l'image pleine taille et des détails). La peinture rouge et noire est un clin d'oeil au télescope de voyage Strock. 118 Ko Caisse ouverte 99 Ko Rangement oculaires 115 Ko Oculaires sortis 110 Ko Oculaires sortis 101 Ko Cage secondaire et couvercle protecteur 105 Ko Caisse et oculaires 95 Ko Caisse, base, toile 91 Ko Caisse et toile rangée 88 Ko Caisse fermée et cornières Serrurier 80 Ko Caisse fermée et cornières Serrurier 95 Ko Pesée du télescope complet avec oculaires 102 Ko Montage du Microbe : étape 1 100 Ko Montage du Microbe : étape 2 96 Ko Montage du Microbe : étape 3 93 Ko Montage du Microbe : étape 4 91 Ko Montage du Microbe : étape 5 96 Ko Montage du Microbe : étape 6 85 Ko Montage du Microbe : étape 7 90 Ko Montage du Microbe : étape 8 85 Ko Montage du Microbe : étape 9 84 Ko Montage du Microbe : étape 10 89 Ko Montage du Microbe : étape finale 11 84 Ko Cage du secondaire 76 Ko Cage du secondaire 76 Ko Porte-oculaire 85 Ko Chercheur 82 Ko Ressort de rappel 97 Ko Contrepoids et vis de collimation miroir primaire 96 Ko Sur mon site d'observation 114 Ko Sur mon site d'observation 89 Ko Sur mon site d'observation 72 Ko Sur mon site d'observation 110 Ko Sur mon site d'observation 91 Ko Sur mon site d'observation ---------------- La réalisation ---------------- La découpe des pièces ---------------------------------------------------------------------- up J'ai commencé à la mi-juin, avec notamment un samedi après-midi et un mercredi soir dans les rayons de bricolage du BHV pour rassembler les divers composants, plus un petit tour chez Weber le lendemain matin (téflon, actuglass, plaque aluminium 3mm). Pour info, Weber est fermé le week-end. Ensuite, la découpe des éléments m'a pris 3 soirées à la scie sauteuse, avec notamment l'autonomie des batteries qui me jouait des tours. Les pièces les plus dures à découper furent les tourillons d'altitude (disque de bois) et les 2 anneaux de la cage du secondaire. Emploi de lames à bois pour découpe courbe. Je décrirai plus loin la méthode utilisée pour rectifier les tourillons. Pour ces anneaux, le mieux est d'en découper un seul, de le dégrossir à la lime, puis de reporter son contour sur la plaque de bois qui formera le second, les 2 plaques étant solidaires via 2 pinces serrantes de maintien. Ensuite, percer les trous pour les tiges de métal à travers les 2 épaisseurs. Et c'est là une des difficultés : sans perceuse à colonne, il est difficile de bien percer droit dans 10mm ou plus de bois. Du coup, j'ai dû refaire l'un des 2 anneaux. Après, il était facile de coincer et coller dans ces trous les barres de montant en aluminium diamètre 10mm, pour constituer la structure principale de la cage du secondaire. Pour évider l'intérieur de l'anneau, il faut faire un trou à la perceuse avec une mêche de 8mm afin d'avoir la place de passer la lame de la scie sauteuse. En découpe courbe, malgré l'emploi d'une scie sauteuse, on n'est pas certain de conserver un bon équerrage de l'anneau (pas le même diamètre de chaque côté). Du coup j'ai dû jouer de la lime pour rectifier les 2 anneaux, de façon à ce que la cage du secondaire puisse rentrer facilement à l'intérieur de la boîte du primaire. Et ce malgré une marge de sécurité de 5mm. Le support du miroir secondaire, et l'araignée ---------------------------------------------------------------------- up Le support du miroir secondaire, et l'araignée sont la partie qui m'a donné le plus de mal à réaliser. Concernant les branches de l'araignée, la difficulté a été de découper le feuillard de 0.5mm d'épaisseur. En utlisant le fait que mon établi fasse aussi étau (on peut coincer une plaque dans le sens de la longueur de la table), j'ai positionné le feuillard à plat au-dessus de la fente de l'étau et l'ai coincé avec 2 pinces de serrage. Ensuite, je l'ai découpé en faisant passer dans la fente la scie sauteuse ou à métaux. Cette méthode permet d'absorber les vibrations importantes induites par la découpe. La scie à métaux est la plus appropriée quand la pièce est petite, car il n'y a alors pas assez de prises pour permettre de stabiliser la pièce lors de la découpe avec la scie sauteuse (vibrations). Il faut minimiser le poids de l'araignée et de la cage du secondaire pour ne pas avoir à rajouter de masse vers le miroir primaire afin d'assurer un bon équilibrage. Mon miroir secondaire a un petit axe de 25mm Il repose sur un support fait à partir d'une barre en bois de diamètre 30mm limée à 26mm. Le schéma ci-contre fait avec Qcad illustre le principe de ce support de miroir secondaire. A la place d'un support d'araignée en bois, j'ai fait un support d'araignée fait de 2 rondelles de 26mm assemblées par des vis et écrous (cf photo ici), vis sur lesquelles sont tendues les 2 branches de l'araignée en feuillard. Avec ce système, à condition de percer dans les 2 anneaux à la fois, pas de soucis de vis de collimation qui partent de travers! Ce souci était survenu en tentant de réaliser cette pièce en bois. Le support du miroir secondaire n'était pas assez mobile angulairement car j'avais fixé la vis centrale dans un manchon. Une erreur de débutant de plus! Maintenant, la vis utilisée est une 4mm à tête conique, qui passe dans un large trou percé côté opposé au miroir secondaire. La tête est dirigée côté miroir secondaire, et passe dans une rondelle retenue par des pattes vissées dans le bois pour éviter tout décrochement du support. Une autre rondelle est collée sur le dessus des pattes et sert de surface de contact avec les bouts arrondis des 3 vis de collimation. L'araignée est réglable dans le plan de l'anneau pour centrer le miroir secondaire sur l'axe optique. Le schéma ci-contre présente le principe de fixation de la nouvelle araignée, constituée de 2 lames de feuillard zinc 0.5mm de 12mm de large. Ces lames sont tendues et coincées par les vis de liaison des 2 rondelles. La longueur des lames a été étudiée pour laisser un peu de latitude de réglage via des vis longues (M3) avec ressort de rappel. Ces vis passent dans 4 trous à 90° percés dans le rayon de l'anneau supérieur. Voici la version définitive de mon araignée : araignée réglable. La boîte du primaire et le barillet ---------------------------------------------------------------------- up Le barillet est un 3 points vu la relative épaisseur de mon miroir en regard de son diamètre, répartis à 65% du rayon. Les points de contact sont 3 petits patins en feutre collés sur les têtes des vis de collimation, elles-mêmes noyées dans la plaque de bois du barillet. Les supports latéraux sont fait de 4 bouts de contreplaqué vissés dans le barillet par 2 vis. Ils sont surmontés chacun d'une large patte de retenue (à 2 vis) avec feutrine collée dessous => sécurité antibasculement, à 3mms au-dessus de la surface du miroir primaire. Le schéma ci-contre présente ce barillet. J'ai vérifié l'équerrage et le bon ajustage des parois de la cage du primaire, rectifiant parfois légèrement à la lime plate dans le sens de la longueur. La boîte du primaire a été assemblée à l'aide de pointes de tapissier très fines pour fixer les parois, pas entièrement enfoncées d'abord, de façon à passer un pinceau avec de la colle à bois, et permettre un ajustage des faces. Puis avec le marteau et ces pointes, j'ai fixé définitivement les faces latérales sur la plaque de fond, puis entre elles. Donc la boîte du primaire est clouée et collée, ce qui devrait lui assurer une bonne résistance. Il faut vérifier au passage que les 2 faces latérales destinées à recevoir les tourillons soient bien parallèles l'une à l'autre! Le porte-oculaire et sa platine ---------------------------------------------------------------------- up Le porte-oculaire de mon Microbe a été construit sur le principe du Crayford du Pauvre de Toshimi Taki. Contrainte supplémentaire dans mon cas, ce porte-oculaire doit être le plus bas possible, pour que la cage du secondaire puisse se ranger dans la boîte du primaire. Ce qui signifie que j'aurai peu de course pour la mise au point (2cms). Tous mes oculaires en coulant 24.5 et 31.75 sont dans cette fourchette, je vais juste m'amuser pour définir la position optimale. La platine du porte-oculaire est fixée sur la cage du secondaire avec des cornières d'aluminium 15x15. J'ai découpé le trou central(diamètre 40mm) en perçant d'abord un trou de 8mm au centre puis en sciant en tranches fines avec la scie sauteuse, et enfin en perçant sur le rayon de la tranche pour l'enlever. Avec des lames à découpes courbes, le travail est un peu plus simple, mais la lame a vite fait de se coincer. Le travail est fini à la lime pour enlever les petites imperfections résiduelles. Ma platine a une forme un peu inhabituelle, plus large autour du trou afin de positionner les 2 cales de bois+téflon sur lesquelles glissera le tube du porte-oculaire. Le tube est en PVC de diamètre interne 32mm. Pour assurer un mouvement d'équerre du tube du porte-oculaire par rapport au plan de la platine, la méthode utilisée est la suivante : 3 patins de téflon ont été cloués sur 3 morceaux de bois coupés bien d'équerre vis à vis de la platine. Deux de ces patins sont à 120° par rapport à la tige comportant la molette de mise au point. Le 3ème patin permet de rigidifier et solidifier l'ensemble. Il a été positionné en premier pour bien être en face du point de contact du caoutchouc avec le PVC. Ensuite chacun des patins + support a été collé à la super-glue, en assurant le contact du téflon avec le PVC en haut et en bas du patin. Une fois la colle sèche, une vis a été fixée par le dessous à travers la platine pour bloquer définitivement chaque patin. L'ensemble est rigide avec des oculaires de moins de 400g. La molette de mise au point a vu son diamètre réduit au plus petit restant exploitable, de façon toujours à pouvoir ranger la cage du secondaire dans la boîte du primaire. La perpendicularité de la platine et du porte-oculaire par rapport au tube a été réglée avec le collimateur laser. Après un test, j'arrive à monter et descendre le tube du porte-oculaire avec toute combinaison d'oculaires et barlow, le tout avec une grande finesse. Bon, ce n'est pas très joli en photo, mais au moins ça fonctionne! :-) 79 Ko 59 Ko 69 Ko 69 Ko 79 Ko 63 Ko 93 Ko Méthode de rectification des tourillons, pour les faiblement outillés ---------------------------------------------------------------------- up Pour les faiblement outillés, j'ai expérimenté une méthode assez simple pour rectifier les tourillons (axe d'altitude) d'un Dobson et les rendre bien circulaires. Bon, alors voilà comment j'ai procédé... Les tourillons sont sous forme d'un disque, qu'on peut couper à la scie à main courbe ou mieux à la scie sauteuse avec lame courbe, en coupant à 1mm à l'extérieur du rayon souhaité. Outillage : Un étau ou un établi qui peut faire étau. Une lime plate de finition, largeur au moins 2cms Du papier de verre grain 80 ou 120 Un marteau, des clous. Une perceuse, une vis de diamètre 5mm + écrou à ailettes associé. Une planche de bois A petite taille pour fixer le papier de verre. Une planche de bois B assez longue (30-40cms). Pinces ou dispositif de serrage. Percer un trou diam 5 au centre du disque des tourillons. Percer idem vers le bout de la planche B. Assembler ces 2 pièces avec vis et écrou ailette, ce dernier côté tourillon. Serrer suffisamment pour éviter tout mouvement autre que la rotation. Fixer la lime dans l'étau ou l'établi étau. La lime doit être bien orthogonale à la table (à vérifier avec une équerre), et à une hauteur de 2 à 3cms au dessus de la table (selon l'épaisseur du bois du tourillon et de la planche pour être en contact avec la tranche des tourillons. Placer la planche B en contact avec la table, tourillon au-dessus, et faire glisser l'ensemble vers la lime jusqu'au contact. Vérifier que la lime est bien en contact avec la tranche des tourillons. Bloquer la planche B avec des pinces ou autre système de serrage. La planche et le disque ne doivent + bouger! Faire tourner doucement le disque des tourillons sur l'axe de la vis. Quand il n'y a + de point de résistance avec la lime, rapprocher le disque un peu + de la lime et recommencer idem. Pour la finition, remplacer la lime par la planche A sur laquelle aura été cloué du papier de verre, et suivre le même principe en remplaçant souvent la zone de contact bois-papier de verre, ce dernier s'usant vite. Eviter de gratter sur les clous! Le tube Serrurier de mon 115/900 ---------------------------------------------------------------------- up Le demi-tube Serrurier est un concept en mécanique qui permet d'avoir un télescope à la fois rigide et transportable. En théorie, au lieu d'un gros tube plein, 8 barres (ici des cornières alu 15x15) forment la structure du tube en dessinant 2 par 2 des triangles qui se croisent côté boîte primaire et cage secondaire. En pratique, côté boîte primaire, faire coïncider les croisements de 2 triangles est difficile car ils ne sont pas dans le même plan, mais les fixations sont proches, d'où une bonne rigidité. Côté cage du secondaire, les cornières sont réellement croisées. Pour diminuer le temps de montage, côté boîte primaire, les trous de fixation des vis poéliers de diamètre 4mm et longueur 10mm ont été transformés en fentes du centre du trou au bout de la cornière. Voilà ce que donne ce tube Serrurier démonté : 8 cornières! Vous remarquerez que les cornières ont été amputées et limées sur les 2 côtés perpendiculaires aux faces de la boîte du primaire. Ceci afin de pouvoir les croiser. Pour déterminer la quantité à enlever, j'ai fait un dessin à l'échelle 1 du tube Serrurier(boîte du primaire, cornières et cage du secondaire). A propos, comment ai-je su à quelle longueur il fallait couper les cornières? J'ai vu sur Internet une méthode pour déterminer empiriquement la bonne distance : aligner sommairement les cages du primaire et du secondaire en direction d'un objet éloigné(1km) et translater la cage du secondaire jusqu'à pouvoir faire la mise au point avec tous les oculaires. Puis mesurer la distance entre le haut de la caisse du primaire et le bas de la cage du secondaire. Essayer autant que possible de collimater avant les miroirs (le secondaire notamment à la bonne hauteur, face au porte-oculaire, et les vis du primaire non desserrées) pour ne pas induire un décalage de distance lors de la mesure. Ce décalage atteint facilement 2cms! Lors de la découpe, j'ai laissé 2cm de marge au cas où je me tromperais sur la longueur des barres. Car on peut enlever de la matière, mais pas l'inverse... La base / rocker ---------------------------------------------------------------------- up C'est la partie sur laquelle le tube, formé par la caisse du primaire, les cornières et la cage secondaire, est posé, le contact se faisant par les tourillons (ou demi-lunes). Le rocker ou fourche est posé sur la base, qui est la seule partie du télescope en contact avec le sol. Le plus important est que les 2 faces parallèles de la fourche sur laquelle se posent les tourillons soient vraiment parallèles! Pour en être sûr, j'ai construit cette fourche (le rocker) autour de la caisse du primaire. Même système d'assemblage colle-clous que pour la caisse du primaire en veillant à l'équerrage, pour assurer une bonne rigidité. Sur la face avant du rocker, j'ai rajouté dernièrement une planche, amovible par 2 vis pendant le transport, et percée de 4 trous pour stocker mes oculaires au coulant 24.5mm. C'est très pratique! Le rocker sert de boîte de rangement des divers éléments de ce télescope et la base est le couvercle de cette boîte. J'ai collé sous le rocker une plaque d'Actuglass type "granit". Il assure un mouvement très doux en azimuth par contact avec les 3 patins de téflons collés à 120° (à gauche sur la photo) sur le dessus de la base. L'axe d'azimuth est une vis M5 serrée par un écrou moletté. En altitude , les mouvements se font par contact entre des patins de téflon (2 par côté à 90° l'un de l'autre) et un thermoplastique (thermochamp de protection de plaques d'aggloméré). Là aussi mouvements très fluides. Le chercheur ---------------------------------------------------------------------- up J'ai récupéré le chercheur 6x30 à renvoi coudé de la version "commerce" de ce 115/900. Pour pouvoir équilibrer le télescope, j'ai dû le positionner sur la boîte du primaire au lieu de la cage du secondaire. La visée est possible même au zénith sans se tordre le cou! (mais chercheur presqu'au ras du sol). Il se monte par 2 trous sur la boîte comme montré sur ce schéma qui détaille aussi son fonctionnement : mécanisme d'alignement du chercheur basé sur celui de mon Dobson Skywatcher ( 2 vis + un picot monté sur ressort de compression). En voyage, le chercheur se fixe sur la base (qui sert de couvercle à la boîte) avec 2 écrous molettés et devient une poignée de transport! Tests et conclusion ---------------------------------------------------------------------- up J'ai finalement abandonné l'idée d'utiliser mes lourds oculaires en 31.75 sur mon 115/900 Microbe. C'était trop galère pour équilibrer entre 0 et 600g sur un télescope de 5kgs avec des tourillons de 15cms de diamètre. Mes oculaires légers en 24.5mm me permettent enfin d'avoir un télescope équilibré à toutes les hauteurs. Je n'ai plus que 4 barres de contrepoids (400g) et je pense à en remplacer une partie par de la charge utile : ventilateur qui souffle sur le primaire + poids des piles! Les premiers tests sur le ciel samedi dernier étaient probants, à part le chercheur trop contraint (ressort de pression trop long). Suivi à 225x sur Mars et Saturne facile. Quelques détails sur Mars gibbeuse, division de Cassini et ombres anneaux-planète faciles. Bonnes images de diffraction sur alpha Gem et gamma Leo. Par contre, l'ensemble me semblait peu lumineux mais c'est vrai que j'ai pris de mauvaises habitudes avec mon T254 ! Mise à jour tests le 15 janvier 2006 : Je reviens d'observer avec le Microbe, télescope de voyage 115/900. Je trouvais les images peu lumineuses et un peu baveuses la dernière fois, bien que fines. J'ai compris : bien que collimaté avec l'axe du primaire, le miroir secondaire n'était pas réglé au centre du télescope suivant l'axe du porte-oculaire (+ éloigné du porte-oculaire). Ce qui fait qu'il n'interceptait pas tout le cône de lumière et qu'en plus l'obstruction vue depuis le porte-oculaire était augmentée. Je m'en suis aperçu en défocalisant l'image de Mars. Une fois ce réglage fait puis la collimation refaite au laser, j'ai eu des détails faciles sur Mars gibbeuse avec une image propre et contrastée. Je suis satisfait de cette première construction qui en plus de m'offrir un télescope tous voyages, me donne l'énergie et l'audace pour construire son grand frère de 254mm. Remerciements ---------------------------------------------------------------------- up Je tiens à adresser mes plus sincères remerciements à : Jean-Jack Hélie pour avoir mis en ligne les plans de son Microbe Pierre Strock et le club Magnitude 78 pour avoir décrit les contraintes d'un télescope de voyage Toshimi Taki pour les plans de son porte-oculaire Crayford La liste "Dobson" sur Yahoo Groups pour les précieux conseils prodigués Fabrice et Cyril mes amis pour leurs conseils sur la construction du support de l'araignée Objectif Namibie été 2006! Pfff je vais me coucher! Bravo à ceux qui ont lu jusqu'ici! Xavier