Mise en station d'une monture équatoriale

 

Parmi les nombreuses méthodes existantes, on peut en distinguer trois principales : la méthode approchée, basée sur le pointage direct de α Ursae Minoris (l'étoile polaire) ; la méthode de Bigourdan qui permet une mise en station est un réglage qui concerne les télescopes équipés d'une monture équatoriale. Elle consiste à régler l'axe horaire de la monture pour le rendre parallèle à l'axe de rotation de la Terre. Ce réglage permet d'observer un astre pendant de longues périodes en suivant sa trajectoire par une simple rotation du télescope sur cet axe horaire.et une mise en station plus précise (ce qui est notre cas en astrophotographie) avec une étoile quelconque ; et la méthode de King, basée sur l'analyse de photographies à longue pose.

 

 

D'une manière générale, une mise en station consiste à régler d'une part l'inclinaison de l'axe horaire, et d'autre part son orientation.

 

 Description d'une monture équatorial

 

Une monture équatoriale est constituée de 4 axes :

  • Bien repérer les quatre axes avant de commencer. Pour ce repérage, on décrit les axes à partir du trépied pour

    finir au tube du télescope :

    • L'axe d'orientation (azimut) est l'axe vertical qui permet à l'ensemble de la monture équatoriale de tourner sur elle-même de 360°. Sa base est fixée au trépied.

    • L'axe de latitude est un axe horizontal qui permet à la partie supérieure de la monture équatoriale de pivoter de 180° mais on le règle une fois pour toutes sur la latitude du lieu d'où l'on observe. Sa base est fixée sur l'axe d'orientation (azimut).

    • L'axe horaire ou axe d'ascension droite (RA pour right ascension en anglais), permet à la partie supérieure de la monture équatoriale de pivoter sur 360°. Il est gradué en heures car il permet de suivre le mouvement d'un astre lors de la rotation terrestre. Sa base est fixée à l'axe de latitude.

    • L'axe de déclinaison, enfin : sa base est fixée à l'extrémité de l'axe horaire et son extrémité est fixée au tube du télescope lui-même. Il permet au tube du télescope de pivoter sur 360°.

       

      Pour l'observation :

L'axe horaire est celui qui porte le télescope, il peut pivoter sur lui-même et sert à suivre l'ascension droite d'un astre

L'axe de déclinaison est à l'extrémité de l'axe horaire, il relie celui-ci au tube du télescope et permet de le faire basculer pour suivre la déclinaison

  • Pour la mise en station :

  • L'axe de latitude est horizontal, il est situé à la base de l'axe horaire et permet d'en régler l'inclinaison ; certaines montures bon marché ont une inclinaison fixe de 40 ou 45°

  • L'axe d'orientation (azimut) est un axe vertical qui permet de faire pivoter l'ensemble de la monture à droite ou à gauche ; la monture est quelquefois solidaire de son support, dans ce cas il faut faire pivoter tout le support.

Méthode approchée

Le réglage approché d'une monture est pratique pour les observations de courte durée. Certaines montures équatoriales de type allemand sont équipées d'un viseur polaire qui facilite encore ce réglage. Sur une monture à fourche, elle nécessite l'emploi d'un coude qui renvoie l'image à 90°.

Tout d'abord, le support de la monture (généralement un trépied) doit fournir un support parfaitement horizontal, et si la monture est de type allemand, elle doit être correctement équilibrée.

Desserrer la vis de l'axe horizontal primaire (l'axe de latitude), une graduation permet de la régler sur la latitude du site

Le chercheur permet d'affiner le réglage à vue. Pour cela, l'instrument doit être muni d'un chercheur réticulé qui doit être préalablement réglé pour être parallèle au tube du télescope. Après un premier réglage à vue, les freins des axes horaire et de déclinaison doivent être maintenus serrés.

Pivoter le chercheur sur lui-même pour que les croisillons du réticule soient vertical et horizontal ; noter que l'image rendue par le chercheur est renversée droite-gauche et haut-bas

Desserrer légèrement la vis de réglage de latitude et incliner plus ou moins l'instrument pour amener l'étoile polaire sur le croisillon horizontal

Lorsque le réglage est satisfaisant, resserrer définitivement la vis de l'axe de latitude ; le réglage obtenu reste valable pour toute observation menée ultérieurement sur le même site ou à la même latitude

Pivoter la monture (ou le trépied) pour amener l'étoile polaire au centre du réticule

Bloquer définitivement le plateau de la monture ; dans tous les cas, veiller à ne plus bouger le trépied

Les freins des axes horaire et de déclinaison peuvent être débloqués, l'axe horaire est maintenant parallèle à l'axe de rotation de la Terre. La rotation de l'axe horaire suit l'ascension droite, et celle de l'axe de déclinaison suit la déclinaison.

La mise en station de la monture par cette méthode offre une précision qui ne dépasse généralement pas 2°.

Réglage avec le viseur polaire

Le viseur polaire se présente comme une petite lunette et possède un réticule éclairé ou non, il est situé pour une monture Allemande à l'intérieur de l'axe horaire creux. Le réticule se présente comme un cercle centré sur l'axe optique (qui correspond au pôle nord céleste), ce cercle représente l'écart de l'étoile polaire avec le pôle nord céleste pour un certain nombre d'années. Ce cercle possède sur sa circonférence un petit cercle qui représente la position de l'étoile polaire. Cette position dépend de la date, de l'heure et du lieu d'observation. Pour l'hémisphère sud le réglage s'effectue avec la constellation d'octant.

  •  Régler la platine de la monture à l'horizontale à l'aide d'un niveau à bulle.

  •  À l'aide des molettes de réglage en azimut et latitude, faire apparaître dans un premier temps l'étoile polaire dans le viseur polaire.

  •  Le viseur polaire comporte une échelle graduée qui représente un calendrier avec une graduation pour chaque jour. Cette échelle comporte aussi dans sa partie intérieure une échelle de longitude : en général de 20° Est à 20° Ouest.

La monture autour du viseur polaire possède une échelle graduée en heure. Régler en premier la longitude du lieu d'observation en tournant l'échelle graduée du viseur polaire. Faire correspondre la date du jour d'observation avec l'heure d'observation en faisant tourner à la mainle télescope sur son axe horaire, bloquer les freins de la monture sur cette position.

  • Affiner les réglages en azimut et latitude pour que l'étoile polaire soit placée à l'intérieur du petit cercle qui indique la position théorique de celle-ci à l'heure et à la date d'observation considérées.

La précision du réglage avec ce principe est de quelques minutes d'arc.

Nota : Du fait de la précession des équinoxes, l'étoile polaire se déplace lentement au cours du temps par rapport au pôle nord céleste. Par suite, le dessin du réticule qui représente la position de l'étoile Polaire par rapport au pole nord céleste finit par être trop éloigné de la réalité, ce qui nécessite, au bout de plusieurs années, de remplacer le viseur polaire par un viseur contenant un réticule actualisé.

 

Méthodes de mise en station plus précises :

Méthode de Bigourdan

 

Principe de la méthode

 

1  Réglage d’azimut

Observons la dérive en déclinaison d’une étoile lors de son passage au méridien.

Si l’étoile se déplace dans le champ vers le nord (∆δ >′ 0) , alors cela signifie que (∆A) est positif et il convient de faire pivoter la monture dans le sens horaire, soit à déplacer l’extrémité supérieure de l’axe horaire vers l’est.

Si l’étoile se déplace dans le champ vers le sud (∆δ <′ 0), alors cela signifie que (∆A) est négatif et il convient de faire pivoter la monture dans le sens direct, soit à déplacer l’extrémité supérieure de l’axe horaire vers l’ouest.

 

Remarquons qu’une éventuelle dérive horaire d’une étoile observée dans ces conditions ne peut être due à un mauvais positionnement de la monture. Il faut, dans ce cas, incriminer une mauvaise qualité de la poursuite horaire.

La poursuite horaire se fait à la vitesse angulaire Ω dont la valeur théorique est de 1 tour en 2 3 h 5 6 m i n 4 , 0 9 s ( ) 5 1 7, 29212 10− − Ω = × ⋅ r a d s . Tout écart par rapport à cette valeur entraînera une dérive en angle horaire.

Dans le but de caler la monture, il vaut mieux ne pas prendre en considération les dérives horaires : cela permet de sérier les problèmes et en particulier de ne pas être dépendant de l’erreur périodique due à l’imperfection de la vis sans fin. 

 

 

2 Réglage de hauteur du pôle

    La monture étant calée en azimut (∆ = A 0), observons une étoile circumpolaire au voisinage de son passage en quadrature du méridien, soit à      l’ouest (H = 6 ) h , soit à l’est (H =18 ) h . La dérive ne dépend alors pas de la déclinaison de l’étoile, toutefois il convient de choisir un astre dont la hauteur sur l’horizon est suffisante (h > ° 45 ) pour que les effets de réfraction atmosphérique ne perturbent pas trop les mesures.

 Observons une étoile à l’est (H =18 ) h . Si l’étoile se déplace dans le champ vers le nord (∆δ >′ 0) , alors cela signifie que ∆ϕ est positif et il convient de rabaisser l’axe horaire de la monture.

  Toujours pour une étoile à l’est, si elle se déplace dans le champ vers le sud (∆δ <′ 0), alors cela signifie que ∆ϕ est négatif et il convient de relever l’axe horaire de la monture. 

Bien sûr, il est possible d’observer une étoile à l’ouest (H = 6 ) h . Les conclusions devront alors être inversées, une dérive vers le nord demandant dans ce cas de relever l’axe horaire. 

 

Logiciels d'aide de mise en station :

 

PolarisFinder 

PolarFinder

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