Télescope de Dobson - Définition
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Introduction
En astronomie amateur, le télescope de Dobson est un télescope de Newton monté sur une monture azimutale simplifiée. Pour désigner un tel instrument, on entend parfois l'anglicisme télescope dobsonien (qui vient de Dobsonian telescope), mais plus couramment et simplement, on utilise plutôt le terme Dobson ou, plus affectueusement, « Dob ». Comme ces noms l'indiquent, c'est l'astronome amateur américain John Dobson, né en 1915, qui est à l'origine de ce concept qui trouve de plus en plus d'adeptes, surtout en Amérique et en Europe.
Philosophie originale
Avant les années 1970, les astronomes amateurs n'avaient guère d'autre choix que de mettre la main au porte-monnaie pour trouver du matériel permettant d'observer le ciel de manière approfondie. Souvent, les amateurs d'observation visuelle étaient bridés par le diamètre limité des instruments qu'ils étaient en mesure de s'offrir (toutes choses égales par ailleurs, le prix d'un télescope croît grosso modo exponentiellement avec le diamètre), et la seule manière d'aller plus loin se résumait à se lancer dans l'astrophotographie, plus fastidieuse et qui ne procure pas les mêmes sensations.
Selon les dires de John Dobson lui-même, ce dernier a taillé ses premiers miroirs de télescope à la fin des années 1950 dans le plus grand secret de son monastère védiste californien. Il aurait ainsi construit son premier télescope (de 130 mm de diamètre) en 1958 à partir de matériaux de récupération disponibles sur place, y compris les émeris nécessaires au polissage du miroir. Une décennie plus tard (après avoir été expulsé de son monastère pour manque d'assiduité), John Dobson et son club disposaient d'un télescope de 600 mm de diamètre.
Remarquant d'emblée les intérêts inhérents au système (un télescope de grand diamètre pour un coût raisonnable), les astronomes amateurs américains l'ont vite adopté : les Dobson de toutes tailles fabriqués en un week-end à base de planches, de clous et autres bouts de tuyau devinrent alors monnaie courante. Depuis lors, n'importe qui peut accéder aux beautés du ciel profond moyennant quelques heures de bricolage. Même si ce n'est pas la première approche « Do it yourself » qui ait vu le jour en astronomie amateur, c'est assurément l'une des plus populaires encore aujourd'hui.
Diversification du concept
Industrialisation de masse
La relative simplicité du Dobson a permis aux industries de l'optique de s'approprier un concept peu coûteux à fabriquer et pouvant ainsi être proposé aux clients à des tarifs compétitifs. A l'orée du XXIe siècle, des usines chinoises et taïwanaises ont franchi le pas en proposant des télescopes de Dobson (avec un tube en métal) de 150, puis 200, 250 et 300 mm. On ne peut nier que l'apparition de ces instruments dans le commerce a contribué à l'essor de l'astronomie amateur moderne : le débutant d'aujourd'hui peut commencer avec un télescope de 200 mm de diamètre là où la génération précédente devait se contenter d'une lunette de 60 mm ou d'un télescope de 115 mm.
Un télescope transportable
Face à l'urbanisation croissante de leur territoire et plus généralement à la recrudescence de la pollution lumineuse, les astronomes amateurs ont dû se résoudre, pour la plupart, à se déplacer pour observer. Jusqu'à la fin des années 1980, le seuls instruments transportables étaient forcément limités en diamètre puisque la longueur du tube est au minimum du double de celui-ci. Les instruments du commerce les plus gros mais néanmoins transportables que l'on pouvait alors trouver étaient les Schmidt-Cassegrain de 12" (305 mm), pas forcément évidents à mettre en place par une seule personne (plus de 20 kg à hisser sur la monture).
Depuis lors, quelques amateurs et artisans américains ont eu l'idée de remplacer le traditionnel tube plein en carton par des tiges métalliques triangulées moins encombrantes, moins lourdes, et surtout démontables, s'inspirant du « tube Serrurier » du télescope Hale de 5 m de l'observatoire du Mont Palomar. Ainsi le Dobson pouvait se démonter en quatre parties distinctes :
- le berceau (« rocker ») qui sert de monture,
- la boîte à miroir qui contient le miroir primaire avec son barillet, et sur laquelle sont fixés les tourillons qui reposent sur le berceau,
- la cage du miroir secondaire dans laquelle se trouve le miroir secondaire et le porte-oculaire destiné à recevoir les instruments de l'observateur, et
- les tubes (en général au nombre de huit) destinés à relier la boîte à miroir et la cage du secondaire et éventuellement enveloppés, après montage, d'une « chaussette » en tissu noir permettant de protéger le miroir des intempéries et des lumières parasites.
La principale difficulté de réalisation tient dans la bonne définition du rapport rigidité/poids non seulement dans la structure du télescope, mais aussi dans sa partie optique. Le verre utilisé pour le miroir primaire est très dense, et c'est souvent la pièce la plus lourde. La course aux kilogrammes superflus nécessaire à la réussite du télescope revient à diminuer l'épaisseur du miroir, sachant que s'il est trop fin il va avoir tendance à se déformer sous son propre poids et donc à dégrader la qualité des images. Il est donc souvent nécessaire d'avoir recours à un barillet complexe : des trois points de contact traditionnels on devra souvent passer à six, neuf, dix-huit, vingt-sept points voire plus, tant qu'il est plus avantageux d'avoir un télescope complexe (il faut conserver l'isostatisme du barillet !) que difficile à transporter.
Aujourd'hui, nombreux sont les amateurs qui n'hésitent plus à faire appel aux matériaux composites (tubes en fibre de carbone...) ou encore aux services d'un mécanicien. Il existe même des société qui fabriquent des pièces détachées, si bien que l'amateur peut se concentrer sur le polissage du miroir ou bien les travaux de menuiserie.
Preuve de la compacité que peut atteindre ce type de télescope, un amateur français est parvenu à faire rentrer un Dobson de 760 mm de diamètre dans le coffre d'une Peugeot 106.
Vers plus de sophistication
De moins en moins d'amateurs rechignent à faire appel aux miracles de l'électricité (voire de l'électronique) pour améliorer leur télescope. Le principal défaut du Dobson réside dans l'absence de compensation du mouvement relatif de l'observateur par rapport à la voûte céleste, c'est pourquoi il existe des systèmes de motorisation des deux axes (azimut et hauteur) qui permettent non seulement de suivre les astres observés, mais aussi de pointer automatiquement un objet (système « go-to »). Un autre système appelé « table équatoriale » ou « plate-forme équatoriale » permet, une fois glissé sous la monture du télescope, d'assurer le suivi équatorial sans rotation de champ pendant une heure environ ; certains amateurs dotés de télescopes de Dobson ont ainsi pu faire de l'imagerie même si ce n'est pas la vocation première de ce type d'instrument.
Les amateurs souhaitant gagner du temps peuvent également équiper leur instrument d'un système de codeurs reliés à une interface permettant de sélectionner l'objet à observer. Une fois cet objet sélectionné, la raquette affiche les coordonnées différentielles de l'objet par rapport à la position courante du télescope ; une fois que l'observateur a tourné le tube de son télescope de manière à afficher zéro en azimut et en hauteur, alors l'objet voulu doit se trouver dans le champ de l'oculaire. Ce système est appelé « push-to » (littéralement « pousser vers ») par opposition au « go-to » (nom donné aux systèmes de pointage automatique ; signifie « aller vers ») qui suppose un déplacement motorisé et non manuel.
Finalement, le Dobson d'aujourd'hui n'a bien souvent plus beaucoup de points communs avec l'idée originale de John Dobson. Même si cet esprit reste vivace chez beaucoup d'astronomes amateurs, il n'en demeure pas moins que l'époque des planches, des quatre clous et des miroirs taillés à la va-vite est révolue. Les artisans et bricoleurs talentueux ont montré, depuis, que les télescopes de Dobson réalisés avec soin sont les instruments idéaux pour l'observation visuelle : légers, démontables et avec une bonne qualité optique malgré leur taille, il peuvent se révéler parfaitement utilisables au quotidien, aussi bien pour l'observation du ciel profond que pour celle des planètes. Bien sûr, une telle approche peut nécessiter un investissement assez important, autant en termes de temps que d'argent.
Les télescopes de Dobson sont aussi l'occasion de laisser libre cours à ses idées : ainsi de nombreux amateurs de génie ont construit des Dobson en matériaux composites (fibre de verre et/ou de carbone), des Dobson binoculaires, ou encore des Dobson qui se replient en une simple valisette...
