Observatoires et instruments astronomiques

Observatoires et instruments
astronomiques
Nous savons que les astres émettent leur rayonnement non seulement dans la
partie visible du spectre qui nous est familière, mais aussi à d'autres longueurs
d'onde allant des rayons ? aux ondes radio. Naturellement, bien que les principes
généraux soient les mêmes, des détecteurs différents devront être utilisés pour
capter les rayonnements à ces différentes longueurs d'ondes. De plus, comme nous
l'avons vu, l'atmosphère ne laisse pas passer toutes les longueurs d'onde et il nous
faudra, dans certains cas, placer nos télescopes au dessus de l'atmosphère
terrestre.
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Introduction 5
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Objectifs du chapitre 5
Savoir reconnaître les différents types de télescopes
Décrire les inconvénients et avantages de chaque type
Définir les termes suivants:
?pouvoir collecteur
?pouvoir séparateur
?grossissement
Faire la différence entre les différents types de récepteurs optiques
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Yannick Dupont
V2.0, été 2001
Objectifs du Chapitre 5
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Les sites astronomiques
Comme nous l'avons vu précédemment, l'atmosphère terrestre limite le domaine
des longueurs d'onde qui sont accessibles au sol. La couche d'air déforme et
dégrade aussi la qualité des images astronomiques que l'on peut obtenir à l'aide des
divers instruments. Il faut donc faire un choix judicieux de l'emplacement d'un
observatoire astronomique.
Un premier critère de sélection est évidemment le nombre de nuits dégagées
annuellement; idéalement on veut choisir un site où plus de 250 à 300 nuits sont
claires en moyenne. Le deuxième critère est celui de la stabilité et de la
transparence de l'atmosphère; il est essentiel de minimiser le plus possible la
dégradation de la radiation transmise par l'atmosphère. Ceci implique généralement
de choisir un emplacement en altitude (> 2500m), ce qui diminue ainsi l'épaisseur
de la couche d'air au dessus de l'observatoire. Un autre problème lié aux
observations astronomiques est la pollution lumineuse. En effet, les grands centres
urbains diffusent beaucoup de lumière dans leur voisinage, qui tend à noyer le faible
rayonnement en provenance des astres. Il faut donc sélectionner un site
suffisamment éloigné des villes avoisinantes tout en demeurant assez facile d'accès.
Finalement, afin d'avoir la possibilité d'observer un grand nombre d'objets
différents, il est souhaitable d'installer un observatoire près de l'équateur ( ± 30o de
latitude). Ceci permet d'accéder aux astres visibles des hémisphères nord et sud.
D'autres critères peuvent se rajouter dépendant de la région du spectre
électromagnétique que l'on désire observer. Par exemple, aux longueurs d'onde
infrarouge et millimétriques, on choisira un site le plus sec possible car la vapeur
d'eau absorbe une partie du rayonnement à ces longueurs d'onde.
Dans les domaines de la lumière visible et infrarouge, on trouve que la Cordillère
des Andes au Chili, le sud-ouest des Etats-Unis (Arizona, Texas, Californie), les Iles
Hawaii, et les Iles Canaries sont parmi les meilleurs endroits pour construire des
observatoires astronomiques.
Les télescopes
A quelques exceptions près, tous les télescopes qui sont utilisés servent à capter
des ondes électromagnétiques. Leur configuration et les équipements associés
diffèrent beaucoup en fonction de la région spectrale d'intérêt, mais tous se
conforment aux principes de base présentés aux Figures 5.1 et 5.2. Pour cette
raison nous allons nous attarder aux instruments du domaine visible. Quelques
exemples de télescopes fonctionnant dans d'autres domaines de longueur d'onde
sont illustrés à la fin du chapitre.
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Application_Java 5.1: La réflexion
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Application_Java 5.2: La réfraction
Figure 5.1: La réflexion, la réfraction et la dispersion
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