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Le miroir primaire d’un téléscope est un miroir de forme parabolique qui renvoie les rayons lumineux qu’il reçoit en un seul point appelé foyer. C’est à cet endroit que l’on place un oculaire afin de grossir l’image obtenue.

Principe de fabrication:

Pour fabriquer un miroir de téléscope, il faut 2 disques en verre de dureté différente que l’on frotte l’un contre l’autre en interposant un abrasif. Après une série d’étapes spécifiques, l’un des 2 disques (le futur miroir) fini par avoir une face concave, sphérique puis parabolique.

Le disque miroir est alors recouvert d’une fine couche d’aluminium afin de réfléchir la lumière.

L’aquisition du kit miroir:

Nous choisirons donc d’utiliser du pyrex pour son coût raisonnable et son faible coefficient de dilatation. Nous choisissons un disque de 250 mm de diamètre et 28 mm d’épaisseur (Cette épaisseur est conseillée pour la réalisation du Strock-250).

Il existe des kits contenant les 2 disques, les abrasifs et la caissette pour envoyer le miroir à l’aluminure (photo ASTAM).

L’ébauchage:

L’ébauchage consiste a rendre concave le disque miroir en lui donnant le rayon de courbure désiré. L’abrasif utilisé entre les 2 disques est composé de gros grains d’environ 300 µm (carborundum 80 par exemple). On frotte les disques l’un contre l’autre afin d’user l’un des deux. On travaille en alternant la position relative des disques (miroir dessus ou dessous). Au bout d’un moment, le disque miroir se creuse et fini par atteindre la courbure désirée.

Rappel:

La courbure du miroir est choisie en fonction du type d’objets que l’astronome veut étudier.

• Si l’on veut observer des objets du ciel profond, il faudra opter pour un miroir assez creux. Ainsi la distance focale du téléscope sera faible et le champ d’observation sera plus grand. On parle d’un rapport F/D (distance focale / diamètre du miroir) faible (ex: F/D=4 ou 5).

• Au contraire, si l’on veut faire de l’observation planétaire, il faudra choisir un miroir moins creux et donc une distance focale plus longue. On obtient des rapport F/D de 10 ou 15 avec certaines formules optiques.

Le grossissement d’un téléscope se calcule en divisant la distance focale d’un miroir par la distance focale de l’occulaire utilisé. Ainsi, on remarque que pour des instruments ayant de faibles rapports F/D, le grossissement est faible et donc adapté à une observation du ciel profond.

Lorsque la courbure est atteinte, nous pouvons passer à la phase de réunissage.

Le réunissage:

A ce stade, la courbure est atteinte mais les disques ne s’épousent pas parfaitement. C’est pourquoi il faut continuer à retravailler le miroir avec un abrasif plus fin.

Lorsque les disques s’épousent parfaitement, on peut passer à la phase de doucissage.

Le doucissage:

Cette étape consiste à retirer l’aspect dépoli du miroir. A ce stade, la surface du verre est entièrement couverte de fines rayures causées par l’abrasif au moment du réunissage. Il d’agit donc de continuer à user le verre avec un abrasif très fin pour enlever ces rayures.
Une fois que le miroir a pris un aspect poli, on peut passer à l’étape de polissage proprement dite.

Le polissage:

L’étape de polissage diffère des précédentes par le fait qu’il ne s’agit plus de creuser des sillons de plus en plus fins mais de niveller la surface verre à l’échelle moléculaire. Pour cela on recouvre le disque outil d’une substance résineuse plus molle que le verre: la poix. Une poudre à polir est interposée entre l’outil et le miroir et on continue à frotter les disques l’un contre l’autre. Au fur et à mesure, les sillons laissés par l’abrasif au cours du doucissage sont usés.
Au bout de quelques heures de polissage, le disque possède une face sphérique parfaitement polie. Or pour être utilisable dans notre téléscope, le miroir doit avoir une forme parabolique. En effet un miroir sphérique ne renvoie pas les rayons parallèles qu’il reçoit en un point fixe. Seul un miroir parabolique possède cette propriété. Nous devons donc nous efforcer de passer d’un miroir sphérique à un miroir parabolique.

La différence entre la sphère et la parabole est infime (de l’ordre du µm). C’est pourquoi nous avons besoin à ce stade d’un instrument permettant de détecter des variations d’épaisseur sur le verre de l’ordre de quelques centièmes de µm. Nous utiliserons pour cela l’appareil de Foucault dont la construction sera sera décrite dans une autre page.

(images extraites du pdf “Conctruction du téléscope amateur” de Jean Texereau disponible librement à cette adresse)