Poster Verticale - Section Astronomie de la SLA

L’ASTRONOMIE AMATEUR
L’oeil: notre premier instrument
sources:
ASTRODESSIN: observation & dessin en astronomie (Tome1)
La pupille:
C’est un trou au centre de l'iris qui permet de faire
passer les rayons vers la rétine.
Le cristallin:
C’est une véritable lentille optique biconvexe
qui a la propriété de se déformer. Ainsi, il effectue
le réglage de la mise au point de près comme de
loin.
L’iris:
C’est une membrane richement colorée, constituée de muscles
qui font variés l'ouverture de la pupille (entre 2.5 et 7mm) afin de
modifier la quantité de lumière qui pénètre dans l'œil afin d'éviter
l'aveuglement en plein soleil ou capter le peu de lumière la nuit.
Il joue le rôle de diaphragme.
La cornée:
C’est une membrane de soutien blanchâtre sur la périphérie et
transparente au centre. Par sa courbure, elle joue un rôle de
focalisation sans possibilité d’ajustement. La rétine:
C’est la surface sensible à la
lumière sur laquelle se forme l’image.
Elle est tapissée de photorécepteurs :
cônes et bâtonnets.
La fovéa est une zone de la rétine où
la vision des détails est la plus précise.
Elle est située dans le prolongement
de l'axe optique de l'œil .
ANATOMIE DE L’OEIL
Les bâtonnets
De forme allongée, ils sont environ 130 millions, sont absent de la fovéa et logent à la
périphérie. Ils ont une très grande sensibilité à la lumière, d'ou leur capacité à percevoir
de très faibles lueurs la nuit. Ils ont une très faible perception des détails et des
couleurs car plusieurs dizaines de bâtonnets ne sont liés qu' a une seule fibre du nerf
optique.
Les cônes:
Ils sont environ 5 à 7 millions à se loger dans la fovéa. Leur sensibilité à la lumière est
faible. leur perception du détails est très grande car il y a une densité très élevé de cône
dans la fovéa et surtout chaque cône de la fovéa transmet son information à plusieurs
fibres du nerf optique : la vision est donc de jour. Ainsi ils ont une très bonne
sensibilité aux couleurs.
PHOTO-RECEPTEURS
MODE DE VISION
La vision diurne : elle est active sous un éclairage
important comme le jour, une ampoule électrique. Dans
ce mode, l’iris diaphragme la pupille pour limiter la
quantité de lumière. Cette vision est très sensible au
couleurs et au détails.
La vision crépusculaire : elle est active dans des
conditions médiocres d’éclairage ( crépuscule, clair de
lune, …) . Les 2 modes précédents de vision se fondent
en un seul.
L’oeil:
Pour simplifier, l’œil est composé, comme l’appareil photo qui s’en est inspiré,
d’une lentille (le cristallin), diaphragmé par la pupille, et qui forme une image
renversée sur la rétine, à la fois écran et capteur qui envoie les informations
reçues au cerveau par l’intermédiaire du nerf optique.
C’est notre premier instrument. Il est puissant et capable de s’adapter à de très
grandes variations lumineuses.
La vision nocturne : elle est utilisée dans l’obscurité presque
totale. Malgré une pupille ouverte au maximum, le peu de lumière
entrante n’excite que les bâtonnets. Elle permet de distinguer que de
pâle nuances de couleurs: la nuit, la plupart des nébuleuses sont
grises.
Les bâtonnets sont situés en périphérie de la rétine: pour observer un
objet céleste, il vaut donc mieux ne pas le regarder en direct mais
légèrement à côté : c'est la vision décalée.
Pour voir les détails à l’aide des bâtonnets, le cerveau a besoin d’un
temps d’adaptation de 15 à 20 min :
la nuit, les lampes blanches puissances sont à éviter.
Anatomie de l’œil
•La cornée
•Le cristallin
• L’iris
•La pupille
•La rétine
Photo-récepteurs
•Les cônes
•Les bâtonnets
Les modes de vision
•nocturne
•diurne
•crépusculaire

L’ASTRONOMIE AMATEUR
LA LUNETTE ASTRONOMIQUE
Elle appartient à la famille des réfracteurs. En effet, elle utilise
la réfraction de la lumière à travers un système de lentilles, appelé
objectif.
Ce dernier est placé à l’avant du tube formant la lunette. La
lumière provenant de l’objet observé traverse d’abord l’objectif
avant d’être focalisée sur le foyer situé à l’autre extrémité du tube.
Au niveau du foyer, toutes les lunettes possèdent un tube
coulissant muni d’une crémaillère au bout duquel est installé un
autre système de lentilles : l’oculaire. Il est amovible. Le
changement d’oculaire permet d’augmenter ou diminuer le
grossissement
notes :
•Les chiffres qui sont donnés sur une lunette, par exemple 60/400
correspondent dans l’ordre au diamètre de l’objectif et à la focale (en
millimètre).
•Le grossissement se calcule en divisant la focale de la lunette par celle
de l’oculaire
La lunette astronomique
Aberration chromatique
Lunette achromatique / apochromatique
Aberration chromatique:
L'aberration chromatique est un défaut caractéristique des lunettes
astronomiques ou de tout objectif constitué de lentilles.
Elle se traduit par une mise au point différente selon la longueur
d’onde.
En pratique cette aberration se présente sous la forme d'un halo
faiblement coloré, souvent bleu-violet, quelquefois mêlé d'un peu de
jaune-rouge autour des objets forts contrastés comme les étoiles
brillantes.
Image avec
aberration Image sans aberration
Aberration d’une simple lentille
Lunette achromatique / apochromatique
Les lunettes modernes ont toutes des objectifs et des oculaires composés de plusieurs
lentilles. L’aberration peut être corrigée ou diminuée en appariant plusieurs lentilles ayant
des verres d'indice différent.
•le doublet achromatique est un assemblage de 2 verres différents: 2 couleurs
peuvent être superposées au plan focal, la 3ième est floue. L'image possède une frange
colorée souvent jaune/violette et le contraste est moyen.
•le triplet/quadruplet ou quintuplet apochromatique est un assemblage de 3, 4 ou 5
lentilles permettant de corriger les trajectoires de plus de 3 faisceaux de longueurs
d'onde différentes. Ce type de lunette est exempt de défauts sur des plages plus
grandes .
Exemple Quintuplet apochromatique
Astrographe Vixen Ultra-lumineux VSD100F3.8
La lunette astronomique

L’ASTRONOMIE AMATEUR
Le télescope de NEWTON
Appelé communément « Newton », c’est un dispositif optique composé de 2 miroirs. C’est donc un
dispositif à objectif « réflecteur » (qui réfléchit la lumière) a contrario de la lunette astronomique qui
est un dispositif à objectif « réfracteur ».
Il est composé :
•D’un miroir primaire parabolique situé au fond du tube et concentrant la lumière en point
focale à l’avant du tube.
•D’un petit miroir secondaire plan situé à l’avant du tube, son rôle consiste à détourner à 90°
la lumière réfléchie par le primaire.
•Un porte-oculaire à crémaillère permettant d’ajuster la mise au point.
Dans un Newton, l’astronome observe latéralement à l’avant du tube dans un oculaire.
Le télescope Newton
Le télescope Cassegrain
Notions sur les lunettes et télescopes
Le télescope Cassegrain:
Il est composé :
•D’un miroir primaire concave parabolique ou sphérique situé au fond du tube
et concentrant la lumière en un point focal à l’avant du tube. Sa partie centrale
est évidée.
•D’un petit miroir secondaire convexe situé à l’avant du tube, son rôle consiste
à renvoyer la lumière réfléchie par le primaire vers le centre de celui-ci.
L’astronome observe à l’arrière du tube comme pour une lunette.
Il existe des diverses variantes dont les plus connues sont :
Schmidt-Cassegrain, Ritchey-Chrétien, Maksutov, Dall-Kirkham
Le télescope spatial : Hubble
Notions sur les lunettes et télescopes
•Le diamètre : Il correspond à la dimension de l'objectif ou du miroir. Sur un 114/900 l’objectif est de 114 mm, plus ce chiffre est grand, plus votre instrument
sera lumineux.
•La distance focale : Il s'agit de la distance qui sépare le centre de la lentille ou de la surface du miroir et du point appelé Foyer Image. Celui-ci étant le
point de convergence des rayons lumineux. Toujours sur notre 114/900, la distance focale est de 900 millimètres. Plus la distance focale est grande, plus
les grossissements sont théoriquement grands. La turbulence de l’atmosphère est un facteur limitant du grossissement.
•Le rapport F/D : C'est le rapport entre la focale et le diamètre. Ce rapport nous indique la luminosité de l'instrument. Autrement dit sa capacité à "voir" les
faibles luminosités. D'une manière générale, un rapport F/D faible ( <6 ) indique un instrument adapté à l'observation du ciel profond, car très lumineux ; un
rapport F/D important (>10 ) désigne les instruments adaptés aux observations planétaires. Entre les deux nous dirons que l’instrument est assez
polyvalent .
Réplique du 1ier télescope:
le télescope de Newton
Le fameux Newton 115-900 qui a
été pendant plusieurs décennies
le télescope du débutant
Celestron C8
Schmidt-Cassegrain
Le télescope

L’ASTRONOMIE AMATEUR
La monture azimutale
La monture azimutale est une monture des plus simples. Elle comporte un axe vertical,
ou encore axe d’azimut, et un axe horizontal, également appelé axe de hauteur. Cette
disposition permet de viser facilement l’objet à observer.
Les plus petites lunettes et télescopes d’amateurs en sont équipés par défaut, au vu de
la simplicité de sa mise en œuvre. Sa réalisation mécanique est beaucoup plus simple
que la plupart des montures équatoriales.
Pour suivre le mouvement apparent d’un astre, il faut agir sur les 2 axes à la fois.
Cette monture même motorisée n’est pas adaptée à la photo en longue pose (ciel
profond) car le champ va tourner. Seules les étoiles du centre de la photo seront nettes.
La monture azimutale
La monture équatoriale
Les montures motorisées GOTO
La monture équatoriale:
Une monture équatoriale est un dispositif comportant un axe de rotation
parallèle à l'axe de rotation terrestre (l'axe horaire). L'axe des
déclinaisons permet de pointer l’astre sur la voûte céleste.
Le mouvement apparent (circulaire) des étoiles se fait selon l’axe des
pôles. Pour suivre un astre, il faut effectuer uniquement une rotation
inverse sur l’axe horaire.
C’est la monture idéale pour faire de la photo longue pose car le champ
d’étoiles ne tourne pas contrairement à la monture azimutale.
Il existe différents modèles de montures équatoriales, les plus connus
sont : •la monture allemande,
•la monture à fourche,
•la monture à berceau.
sources: Wikipédia, Webastro
Monture équatoriale allemande
Kit GOTO de motorisation d’une monture
Les montures motorisées GOTO
Aujourd’hui, la plupart des télescopes amateurs de moyenne gamme
possèdent un système appelé souvent « GOTO ».
Le Go-To est presque magique pour le débutant. Il suffit d’entrer la
date, l’heure et le lieu, de pointer trois étoiles et le GOTO prend les
choses en main. Il se charge de trouver et de suivre automatiquement
tous les objets du ciel qui vous intriguent : la planète Jupiter, les
anneaux de Saturne, les nébuleuses, les amas d’étoiles et les galaxies
du ciel n’auront plus de secret pour vous !
Avec ce système, on peut aussi commander la monture directement à
partir d’un PC et d’un logiciel de planétarium ( par ex: Stellarium).
La monture des lunettes et télescopes

L’ASTRONOMIE AMATEUR
ANPCEN
Association Nationale pour la Protection du Ciel et de l’Environnement Nocturne
Pollution lumineuse dans le Choletais
sources:
http://www.avex-asso.org/
http://www.anpcen.fr
La pollution lumineuse
La nuit ?
La nuit, c'est la moitié de la vie.
Chaque jour, la vie est un cycle nourri autant par le jour que par la nuit. En une
cinquantaine d’années, l’homme a bouleversé cette alternance naturelle du jour
et de la nuit en développant de manière anarchique et disproportionnée
l’éclairage artificiel extérieur.
La quantité globale de lumière émise la nuit n'a pas cessé d'augmenter depuis
quelques décennies.
L’ANPCEN s'attache à expliquer et à prévenir l'ensemble des effets des
éclairages extérieurs nocturnes non adaptés. Elle a adopté une approche globale
et transversale afin d'éviter l'incohérence de certaines approches sectorielles,
comme par exemple ne raisonner qu'en termes d'économies d'énergie en
oubliant les effets sur la biodiversité ou les effets sur le sommeil et la santé. Ce
qui peut conduire à des décisions contreproductives. Notre association se donne
donc pour objectif la convergence et la cohérence des solutions proposées pour
améliorer la situation actuelle et limiter collectivement la quantité globale de
lumière émise la nuit.
Source: http://www.anpcen.fr
Pollution lumineuse dans la CAC
Blanc : 0-50 étoiles visibles (hors planètes) selon les conditions. Pollution lumineuse très puissante et omniprésente. Typique des très grands centres
urbains et grande métropole régionale et nationale
Magenta : 50-100 étoiles visibles, les principales constellations commencent à être reconnaissables.
Rouge : 100 -200 étoiles : les constellations et quelques étoiles supplémentaires apparaissent. Au télescope, certains Messiers se laissent apercevoir
Orange : 200-250 étoiles visibles, dans de bonnes conditions, la pollution est omniprésente, mais quelques coins de ciel plus noir apparaissent ; typiquement
moyenne banlieue.
Jaune : 250-500 étoiles : Pollution lumineuse encore forte. Voie Lactée peut apparaître dans de très bonnes conditions. Certains Messiers parmi les plus
brillants peuvent être perçus à l’œil nu
Vert : 500-1000 étoiles : grande banlieue tranquille, faubourg des métropoles, Voie Lactée souvent perceptible, mais très sensible encore aux conditions
atmosphériques ; typiquement les halos de pollution lumineuse n’occupent qu’une partie du Ciel et montent à 40 -50° de hauteur
Cyan : 1000-1800 étoiles : La Voie Lactée est visible la plupart du temps (en fonction des conditions climatiques) mais sans éclat, elle se distingue sans plus
Bleu : 1800-3000 : Bon ciel, la Voie Lactée se détache assez nettement, on commence à avoir la sensations d’un bon ciel, néanmoins, des sources éparses
de pollution lumineuse sabotent encore le ciel ici et là en seconde réflexion, le ciel à la verticale de l’observateur est généralement bon à très bon
Bleu nuit : 3000-5000 : Bon ciel : Voie Lactée présente et assez puissante, les halos lumineux sont très lointains et dispersés, ils n’affectent pas notoirement
la qualité du ciel
Noir : + 5000 étoiles visibles, plus de problème de pollution lumineuse décelable à la verticale sur la qualité du ciel. La pollution lumineuse ne se propage
pas au dessus de 8° sur l’horizon