récupéré_Le viseur Polaire Rémi cours

29/05/2016
Mise en Station &
Viseur Polaire
Association des Astronomes Amateurs d’Auvergne
Rémi Daviot
1 Table des matières
1.
2
LA MISE EN STATION D’UNE MONTURE .......................................................................................... 2
1.1
Introduction............................................................................................................................. 2
1.2
Généralités sur l’orientation de la monture............................................................................ 2
1.3
Mise en place du trépied ......................................................................................................... 2
1.4
Positionnement de la monture sur le trépied ......................................................................... 3
1.5
Glossaire de la monture .......................................................................................................... 3
1.6
Le viseur Polaire ...................................................................................................................... 4
CENTRAGE DE L’AXE OPTIQUE ........................................................................................................ 5
2.1
2.1.1
Le viseur est correctement centré – Absence de défaut ................................................ 6
2.1.2
Le viseur présente un défaut de centrage....................................................................... 6
2.2
3
4
5
Centrer l’axe optique du viseur ............................................................................................... 7
DISTINGUER L’ETOILE POLAIRE ET LE POLE NORD CELESTE (PNC) .................................................. 8
3.1
La théorie................................................................................................................................. 8
3.2
Mise en situation avec Stellarium ........................................................................................... 8
EXPLOITER LES INFORMATIONS DE LA RAQUETTE ........................................................................ 10
4.1
Rappel de notion de temps et de méridien local .................................................................. 10
4.2
Informations produites par la raquette................................................................................. 11
LA MISE EN STATION AVEC RAQUETTE ......................................................................................... 11
5.1
La théorie............................................................................................................................... 11
5.1.1
Polaris Position in P.Scope............................................................................................. 12
5.1.2
Hour Angle of Polaris ..................................................................................................... 13
5.2
6
Tester le centrage de l’axe optique ......................................................................................... 5
Mise en pratique ................................................................................................................... 13
5.2.1
Polaris Position in P.Scope............................................................................................. 14
5.2.2
Hour Angle of Polaris ..................................................................................................... 16
LA MISE EN STATION SANS RAQUETTE ......................................................................................... 19
6.1
Introduction........................................................................................................................... 19
6.2
Date de passage au méridien de Polaris ............................................................................... 19
6.3
Ephéméride de Polaris........................................................................................................... 20
6.4
Réglage de la bague repère ................................................................................................... 21
6.5
Mise en station sans raquette ............................................................................................... 24
1
1. LA MISE EN STATION D’UNE MONTURE
1.1 Introduction
La mise en station d’une monture définie l’étape initiale de positionnement et de réglage d’une
monture équatoriale.
Une mise en station précise permettra à l’utilisateur du télescope ou de la lunette de :
-
Pointer précisément un astre défini (grâce aux coordonnées de ce dernier notamment)
Faciliter le suivi de l’astre au fur et à mesure de la nuit
Faire de l’astrophotographie avec de longues poses
1.2 Généralités sur l’orientation de la monture
La monture équatoriale dispose de 2 axes mobiles :
-
L’axe de déclinaison (axe de la barre de contrepoids)
L’axe horaire (axe d’ascension droite / axe de la polaire)
1.3 Mise en place du trépied
Le trépied de la monture doit être équilibré, positionné dans un endroit stable. La surface supérieure
du trépied sur laquelle va venir reposer l’embase de la monture doit être bien
horizontal (vous pouvez utiliser un niveau à bulle
– parfois intégré à la monture – pour équilibrer
le trépied).
Les trépieds disposent le plus souvent d’une
marque qui indique le Nord. Il convient donc de
positionner cette marque dans la direction du
Nord (l’utilisation d’une boussole est
recommandée). Ce marquage est mentionné car
la monture sera ensuite positionnée sur le
trépied dans un sens précis.
!
Le trépied et la monture est parfois métallique, veillez à ne pas
trop approcher la boussole pour obtenir une information correcte.
2
1.4 Positionnement de la monture sur le trépied
Une fois le trépied stabilisé et correctement orienté, fixer la monture sur ce dernier.
A l’aide des vis de réglage de latitude (F et G dans l’image ci-dessous), orientez l’axe Horaire de la
monture vers le Pôle Nord Céleste. Utilisez les graduations de latitude mentionnées sur la monture (H
sur l’image) pour les faire correspondre à la latitude du lieu d’observation. Une fois cette opération
réalisée, l’axe horaire de la monture devrait pointer en direction de l’étoile Polaire.
H
F
G
Exemple de Latitude : La Garandie => 45°
Rappel : coordonnées complètes de la Garandie : Latitude N45°39’56 / Longitude E2°56’40
1.5 Glossaire de la monture
Repère de l’échelle graduée en AD (Ascension
Droite)
Vis de blocage de l’échelle graduée en AD
Echelle graduée en AD (24 Heures) /Cercle
horaire
Cercle gradué des dates (Le chiffre indique le
mois de l’année)
Echelle graduée des longitudes (Est /Méridien 0
/ Ouest)
Bague repère (Trait Blanc) à régler
manuellement.
Vis de centrage de l’axe optique du réticule
Bague de réglage de la mise au point du viseur
polaire
3
1.6 Le viseur Polaire
Pour une mise en station précise, l’utilisation d’un viseur polaire est recommandée.
Le viseur Polaire est en réalité un mini-lunette, il est généralement assorti d’un
cerclage gradué. Il dispose d’une lentille réticulée « gravée ». Ce réticule peut
prendre différentes formes.
Exemples de réticule :
Le viseur est directement vissé dans le corps de la monture (dans l’axe horaire). Parfois, le viseur
dispose d’un éclairage qui lui est propre (rouge) qui facilite la lecture du réticule la nuit.
Le viseur permet non seulement de s’assurer que la monture est correctement orientée vers la Polaire
mais il permet également d’axer la monture vers le Pôle Nord Céleste qui a une position différente de
celui de l’étoile Polaire.
4
2 CENTRAGE DE L’AXE OPTIQUE
Le viseur Polaire peut être comparé à une lunette astronomique taille réduite.
Une fois inséré dans le corps de la monture, malgré qu’il soit vissé, il faut s’assurer que son axe optique
soit confondu à l’axe mécanique de la monture.
Schématisons l’axe optique du viseur polaire par les flèches rouges et l’axe mécanique de la monture
par l’axe polaire (défaut exagéré pour l’exemple) :
Le viseur est bien réglé
Le viseur est mal réglé
2.1 Tester le centrage de l’axe optique
Installer le trépied et la monture sur une surface plane, cibler un objet fixe éloigné dans le viseur polaire
(un angle de mur, une antenne, un poteau…)
En utilisant les vis de réglage de latitude et d’azimut, faites coïncider le centre du réticule avec le
point de référence stable de votre choix (dans le cas ci-dessous le sommet d’une antenne).
-
Desserrer le frein d’ascension droite et faites tourner l’axe horaire en vous aidant de la barre
de contrepoids.
Si tout au long de la rotation, le centre du viseur polaire (matérialisé par la croix) reste centré sur
l’antenne, l’axe optique est correctement centré, sinon, il faudra corriger le défaut.
5
2.1.1 Le viseur est correctement centré – Absence de défaut
L’axe optique du viseur polaire est
correctement centré. Tout au long de la
rotation, il reste centré sur le point de
référence.
2.1.2 Le viseur présente un défaut de centrage
L’axe optique du viseur polaire n’est pas
centré. Tout au long de la rotation, le
centre du réticule ne reste pas sur notre
point de référence (sommet de
l’antenne).
Il convient de centrer l’axe optique du
viseur
6
2.2 Centrer l’axe optique du viseur
La correction de la direction de visée du viseur Polaire se fait grâce à 3 vis positionnées tout autour du
viseur polaire. Pour réaliser cette opération, il faudra généralement se munir des clefs Allen fournies
avec la monture.
Parfois, les vis de réglages ont pu être remplacées par des vis molletées, ce qui simplifie énormément
le centrage
Tout comme pour un chercheur, il faudra agir sur les 3 vis (en vissant ou dévissant) pour corriger le
centrage. Au fur et à mesure des corrections, vous devrez refaire l’étape du test de l’antenne pour
vous assurer que les actions apportées corrigent ce centrage.
Une fois le centrage effectué, il est fait de manière définitive et n’a pas besoin d’être renouvelé.
Clefs Allen
Vis molletées
Cas d’un viseur Polaire où les vis originales ont été remplacées par des vis molletées
7
3 DISTINGUER L’ETOILE POLAIRE ET LE POLE NORD CELESTE (PNC)
3.1 La théorie
Le Pôle Nord Céleste (situé à 90° de Latitude Nord) ne coïncide pas avec la position de l’Etoile polaire.
L’étoile polaire ne passe pas exactement au Pôle Nord Céleste et sa position évolue chaque année
(environ ¼ de minute d’angle par an).
Latitude de l’étoile Polaire
01/01/2000 : 89°15’50’’ de latitude Nord
01/01/2005 : 89°17’09’’ de latitude Nord
01/01/2010 : 89°18’26’’ de latitude Nord
01/01/2016 : 89°19’55’’ de latitude Nord
A ce jour, l’étoile Polaire est donc éloignée du pôle Nord Céleste de 40 minutes environ soit un peu
plus d’une fois le diamètre apparent de la Lune.
3.2 Mise en situation avec Stellarium
Point d’observation Greenwich / Temps UTC
Le 5 mai 2016 à 0h00 UTC : passage au méridien de l’étoile Polaire à Greenwich
8
Vision agrandie proche de la Polaire et représentation schématique :
Visuellement, la Polaire passe « en bas » du Pôle Nord Céleste
S
PNC (Pôle Nord
Céleste)
O
E
Etoile Polaire
N
La même vue à travers le viseur polaire (image renversée car il se comporte comme une lunette
astronomique : équivalent à une rotation de 180° de l’image en visuel)
N
Représentation équivalente dans un
viseur Polaire :
E
O
S
Dans le viseur Polaire, les constellations de la Grande Ourse et de Cassiopée sont purement indicatives.
Elles sont positionnées comme elles apparaissent dans le ciel en visuel (par ailleurs elles se situent en
dehors du champ du viseur)
N
9
Visuellement l’étoile Polaire se situe à mi-chemin de Mizar (de la Grande Ourse) et Delta Cassiopée :
Mizar
Delta Cassiopée
Le dessin des 2 constellations sur le réticule du viseur polaire donne leur position dans le ciel (hors
viseur polaire) et permet donc de tester si l’orientation du viseur est cohérente ou non.
4 EXPLOITER LES INFORMATIONS DE LA RAQUETTE
Les raquettes produisent des informations permettant de faciliter la mise en station.
Les conditions préalables sont :
-
Saisir les coordonnées du lieu d’observation (Latitude / Longitude)
La date d’observation
La notion de Daylight Saving : Heure d’été (oui ou non)
4.1 Rappel de notion de temps et de méridien local
Heure locale (France) =
Heure UTC (Temps Universel) + 2 Heure en Eté
Heure UTC (Temps Universel) + 1 Heure en Hiver
L’utilisation du temps Universel est bien plus cohérente qu’il n’y paraît sous nos longitudes
Exemple : A Cournon D’Auvergne : Lat N45°44’29’’
Long E3°11’53’’
Le mouvement apparent du Soleil est tel qu’il parcoure les 360° du Globe Terrestre en 24 Heures.
Donc 1° est parcouru en 4 minutes.
D’un strict point de vue sidéral, notre décalage horaire « véritable » par rapport au méridien de
Greenwich est de seulement 12 minutes et 47 secondes.
Si le soleil passe au méridien (Zénith) à 12H (midi) Temps UTC à Greenwich.
En hiver à Cournon, le soleil passe au méridien à 12H (+1H fuseau Horaire) – 12m47s = 12h47
En été à Cournon, le soleil passe au méridien à 12H (+1H fuseau Horaire) -12m47s +1H (heure
d’été) = 13h47
10
4.2 Informations produites par la raquette
A l’aide des paramètres d’heure et de localisation, la raquette produit généralement 2 informations
sur l’étoile Polaire :
-
Clock /Polaris Position in Polar Scope
Hour Angle
Pour la mise en station vous devez exploiter l’une ou l’autre des informations, les 2 conduisent à un
résultat strictement identique.
5 LA MISE EN STATION AVEC RAQUETTE
5.1 La théorie
Exemple : à Greenwich le 5/05/2016 à 0h00 UTC
L’étoile Polaire passe à « 6 heures » / « en bas »
du PNC
Vue dans le ciel
Vue correspondante dans un viseur Polaire
(Image renversée)
Vue dans le viseur, Polaris passe exactement « en haut » du Pôle Nord Céleste
Test de la raquette de commande et exploitation des informations correspondantes :
Longitude 0° (méridien 0 à Greenwich)
Fuseau Horaire (temps Universel) => 0
Date d’observation : Le 5 Mai 16
Heure : 0h00 (minuit)
11
Heure d’Eté : Non (car temps Universel)
Information produite à l’issue de la saisie :
5.1.1 Polaris Position in P.Scope
Polaris Position in Polar Scope = 11 :58 => Position de l’étoile Polaire dans le viseur polaire =11h58.
Cette information est parfois appelé Clock (horloge en anglais). En effet, il suffit d’imaginer l’aiguille
des heures sur une Horloge pour visualiser Polaris par rapport au PNC.
Donc : L’étoile polaire se trouve à 11h58 du PNC dans le viseur Polaire
Etoile Polaire
Pôle Nord Céleste
.
12
5.1.2 Hour Angle of Polaris
Hour Angle of Polaris = 12 :03 => Angle Horaire le l’étoile Polaire =12h03.
Cette phrase peut être traduite par :
Temps écoulé depuis le dernier passage de Polaris au méridien du PNC.
Autrement dit : cela fait 12h et 3 minutes que l’étoile Polaire est passée « en haut » du Pôle Nord
Céleste
5.2 Mise en pratique
Exemple : A Cournon d’Auvergne le 01/07/2016 à 16h00 (heure locale) – Même s’il ne fait pas nuit à
16H, la logique est la même.
L’étoile Polaire passe à « 9 heures » du PNC
Vue dans le ciel
Vue correspondante dans un viseur Polaire
(Image renversée)
Dans le viseur Polaire, Polaris passe à 3 heures (à droite) du PNC puisque l’image est renversée
13
Test de la raquette de commande et exploitation des informations correspondantes :
Longitude 3°12’ Est (du méridien de Greenwich)
Latitude : 45°44’ Nord
Fuseau Horaire (+1 heure)
Date d’observation : Le 1er Juillet 2016
Heure : 16h00
Heure d’Eté : Oui
Information produite à l’issue de la saisie :
5.2.1 Polaris Position in P.Scope
Polaris Position in Polar Scope = 3:00 => Position de l’étoile Polaire dans le viseur polaire =3h00.
L’étoile polaire se trouve à 3h00 du PNC dans le viseur Polaire
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Le nouveau viseur Polaire Skywatcher exploite totalement cette information. En effet, pour mettre en
station la monture, il suffit de :
- Desserrer le frein d’ascension droite et faite tourner la monture sur son axe horaire en vous
aidant de la barre de contrepoid.
- Positionner le réticule tel une horloge. Une fois le réticule correctement orienté (Axe 0 – 6 bien
vertical et Axe 9 – 3 bien horizontal). Resserrez le frein.
- Positionnez ensuite l’étoile polaire à 3h00 (telle l’aiguille des heures d’une horloge) en utilisant
les vis de règlage de l’azimut et de latitude
Etoile Polaire
.
LA MISE EN STATION EST TERMINEE !
Vis de réglage de latitude
/ frein en latitude
Vis de réglage de l’azimut
/ frein en azimut
15
5.2.2 Hour Angle of Polaris
Hour Angle of Polaris = 5 :58 => Angle Horaire de l’étoile Polaire =5h58.
Rappel : cette phrase peut être traduite par :
Temps écoulé depuis le dernier passage de Polaris au méridien du PNC.
Autrement dit, cela fait 5h et 58 minutes que l’étoile Polaire est passée « en haut » du Pôle Nord
Céleste
Astuce technique pour une mise en station rapide avec n’importe qu’elle monture équipée du cerclage
d’ascension droite :
-
Desserrer le frein de l’axe d’ascension droite afin de représenter Polaris passant au méridien
du PNC dans le viseur polaire (rappel : il faut positionner Polaris en bas car le viseur Polaire
inverse la réalité).
-
Une fois orienté, verrouiller le frein de l’axe d’ascension droite
Assurez-vous que la vis de verrouillage du cercle horaire gradué est desserrée pour libérer la
rotation du cercle horaire
16
-
Manuellement, tourner le cercle horaire mobile (gradué des 24 heures) pour positionner le 0
en face du repère (sans desserrer le frein d’ascension droite).
Repère
Vis de verrouillage du cercle
Vous pouvez désormais exploiter l’information de la raquette : « Polaris est passée au
méridien il y a 5 heures et 58 minutes »
-
Desserrer cette fois-ci le frein de l’axe d’ascension droite, tourner manuellement l’axe
horaire de la monture à l’aide de la barre de contrepoid (dans le sens du mouvement des
étoiles : sens inverse des aiguilles d’une montre).
Utilisez les informations du cercle d’ascension droite (en l’occurrence celles dédiées en principe à
l’hémisphère sud !) pour indiquer en face de votre repère : 5h et 58 minutes.
-
Serrez le frein en ascension droite
17
Regardez dans le viseur Polaire vous devez obtenir l’image suivante
-
Positionnez ensuite l’étoile polaire dans le petit cercle dédié en utilisant les vis de règlage de
l’azimut et de latitude
LA MISE EN STATION EST TERMINEE !
18
6 LA MISE EN STATION SANS RAQUETTE
6.1 Introduction
Avec une monture non alimentée ou sans raquette, la mise en station exige la maîtrise des cercles
gradués (présents sur la monture et sur le viseur Polaire).
Pour pouvoir exploiter les cercles, il faudra impérativement régler la bague de marquage repère du
méridien local. Sans quoi, toute mise en station est impossible
Repère du méridien local
(trait blanc)
Vis de verrouillage de la
bague du repère
6.2 Date de passage au méridien de Polaris
Pour régler la bague repère, il faut trouver une date et une heure « remarquable » où Polaris passe au
méridien. Certes, elle y passe tous les jours mais pour régler facilement cette bague, il faut conjuguer
2 critères :
-
Obtenir une date et une heure où l’étoile Polaire passe au méridien
La date et l’heure sélectionnées doivent être simple à exploiter avec le cercle de la monture et
le cercle du viseur
Autrement dit, trouver une date et une heure la plus simple possible car le cercle horaire est
gradué en dizaines de minutes et le cercle de date à 2 jours près.
Pour cela, il faut consulter des éphémérides ou encore jouer avec Stellarium.
!
Dans les documents de référence sur la mise en station, on trouve très fréquemment la date
du 30 octobre à 0H00 comme date de référence pour le passage au méridien. Cette date
était remarquable en 2000, elle ne l’est plus en 2016
Pour l’année 2016, je propose de retenir la date du 20 Octobre 2016 à 1h00 UTC à Greenwich
RAPPEL : Le réglage du viseur Polaire se fait en temps Universel (UTC) au méridien 0 (Greenwich).
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6.3 Ephéméride de Polaris
Un site Internet mentionne les éphémérides des passages de Polaris au méridien :
Source : http://www.cadastral.com/2016ephs.htm
La colonne TUC représente l’heure de passage au méridien de Polaris
On retrouve la coordonnée « remarquable » du 30 octobre 2000 où Polaris passait au méridien
à 23h59m46s UTC à Greenwich soit quasiment 0h00 UTC
A titre de comparaison, le 30 octobre 2016, Polaris passe au méridien qu’à 0h19m54s
Pour régler la bague repère du viseur Polaire, il convient de trouver une date / heure de l’année en
cours à laquelle Polaris passe au méridien qui soit proche de 0H afin de faciliter le réglage de la
monture.
En 2016, le 20 octobre, Polaris passe au méridien à 0h59m07.1s. La date tout comme l’heure
sont facilement utilisables avec les cercles gradués.
20
6.4 Réglage de la bague repère
Nous allons exploiter la date de passage au méridien de la Polaire : A Greenwich le 20/10/2016 à 1h00
UTC
L’étoile Polaire passe à « 12 heures » / « en haut »
du PNC
Vue dans le ciel
Vue correspondante dans un viseur Polaire
(Image renversée)
- Verrouiller le cercle horaire sur le point 0
Pour cela déverrouiller le cercle en utilisant la vis dédiée, tourner manuellement le cercle horaire
mobile (gradué des 24 heures) pour positionner le 0 en face du repère puis reverrouiller le cercle.
Vis de verrouillage du cercle
Repère
Test : Desserrer le frein d’ascension droite. Si vous faites tourner l’axe horaire de la monture en vous
aidant de la barre de contrepoids, le cercle horaire ne devrait pas tourner.
21
-
Desserrer le frein d’ascension droite, puis orienter le viseur Polaire tel que Polaris soit à la
verticale du PNC (comme cela est le 20 octobre 2016 à 1h00 dans un viseur polaire)
Une fois Polaris positionnée, verrouillez le frein d’ascension droite
-
Ajuster manuellement le cercle du viseur Polaire afin qu’il coïncide avec notre date de
référence : 1H00 le 20 Octobre
!
Concernant le cercle gradué horaire, il faut utiliser les chiffres du haut (hémisphère Nord)
Echelle supérieure :
Heures à utiliser dans
l’hémisphère Nord
Cercle horaire
1 H 00 (UTC)
Heures
hémisphère Sud
Cercle des
dates : le 20 Oct
-
22
-
Ajuster la bague de marquage repère du méridien local :
o Libérer la rotation de la bague en la dévissant avec un petit tournevis plat
Vis de verrouillage
sur la bague repère
o
Tourner manuellement la bague afin que le repère coïncide exactement avec la
graduation de longitude => 0 (Greenwich)
Repère
Echelle de longitude
o
Reverrouillez la bague repère en revissant le vis avec un tournevis plat
Votre monture est désormais prête pour une mise en station sans raquette ni alimentation !
23
6.5 Mise en station sans raquette
Exemple : Je suis à la Garandie, le 01/06/2016 à 0H00 (Heure locale / Heure Française)
Je met à niveau mon trépied (en évitant les taupinières), je l’oriente au Nord. Je fixe la monture et je
l’oriente à 45°.
-
Je verrouille le cercle horaire sur la position 0
Le méridien local de la Garandie se situe à la longitude : 2°56 Est (du Méridien de Greenwich)
- J’ajuste manuellement le cercle du viseur polaire en mettant mon repère à 2°56 Est
Repère à
positionner à 2°56
Est
-
Je désserre mon frein d’ascension droite et utilise ma barre de contrepoids pour faire coïncider
ma date et mon heure d’observation en temps UTC.
Nous sommes le 01 Juin 2016 à 0H00 à la Garandie soit le 31 mai à 22H en temps Universel
22H UTC
Le 31 mai 2016
-
Je verrouille mon frein d’ascension droite
24
-
Je regarde mon viseur Polaire et il ne reste plus qu’à positionner Polaris dans le petit cercle
dédié à cet effet en utilisant les vis de règlage d’azimut et de latitude.
.
Le point rouge
correspond à
Polaris
La mise en station est terminée !
Test de cohérence avec Stellarium :
Vue en visuel
Vue viseur (Image renversée)
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