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TÉLESCOPES

Les diverses combinaisons objectives

Examinons maintenant les diverses solutions pratiques conduisant à un système collecteur-projecteur, et leurs propriétés respectives. Elles font appel soit uniquement à des lentilles (systèmes dioptriques ou réfracteurs), soit uniquement à des miroirs (systèmes catoptriques, ou réflecteurs), soit, plus rarement, aux deux (systèmes catadioptriques). On se limitera à l'exposé des plus courants.

Les réfracteurs : doublets achromatiques et astrographes

On a déjà vu qu'on pouvait réaliser, au moyen de deux lentilles, un système dioptrique dont l' aberration chromatique était sinon supprimée, du moins fortement réduite. En fait, cette condition d'achromatisme n'impose qu'une relation entre les courbures totales des deux lentilles, si bien que deux conditions sont encore disponibles pour fixer les quatre rayons de courbure des faces.

On supprime, d'abord, l'aberration sphérique, de façon à obtenir une image ponctuelle de l'étoile vers laquelle est dirigé l'axe de l'instrument. Quant au dernier degré de liberté, on l'utilise soit pour supprimer la coma, soit pour égaliser les courbures de la face de sortie du crown et celle de la face d'entrée du flint ; on peut alors coller les deux verres ( doublet de Clairaut), ce qui est très avantageux pour les objectifs de petite dimension, tels que ceux des jumelles et des longues-vues.

Les doublets ainsi conçus ont tous les mêmes propriétés quant à l'astigmatisme et à la courbure du champ, qui sont notables assez loin de l'axe, mais ne gênent en rien l'observation, par exemple, de la Lune entière (diamètre apparent de 30 minutes d'angle) ; quant à la distorsion, elle est négligeable.

Ce sont là les objectifs des grandes « lunettes » réalisées au xixe siècle et au début du xxe. Le diamètre maximal atteint a été celui du réfracteur de l'observatoire Yerkes, aux États-Unis, avec 102 centimètres pour 19 mètres de longueur focale. Trois objectifs dépassant 80 centimètres existent dans le monde (le deuxième est à l'observatoire Lick, aux États-Unis, le troisième à Meudon, près de Paris) et une trentaine seulement de plus de 60 centimètres avec des longueurs focales de 10 à 20 mètres ; cette voie n'a pas été poursuivie.

Cependant, les réfracteurs n'ont pas été limités aux doublets, et, pour obtenir des astrographes couvrant un détecteur (plaque ou C.C.D.) de grande dimension et atteignant des astres faibles grâce à un diamètre important, on a eu recours à des triplets dérivés de l'objectif photographique dit de Taylor, dans lequel deux éléments convergents encadrent un élément divergent, avec des distances notables entre eux. Une telle combinaison comporte huit variables (six rayons de courbure et deux intervalles) qu'on peut utiliser théoriquement pour corriger les aberrations chromatiques et géométriques du troisième ordre. Il s'agit là de combinaisons difficiles à réaliser et à régler, mais dont de très beaux exemplaires ont été construits, avec des diamètres atteignant 51 centimètres pour une distance focale de 375 centimètres et un champ de 40 centimètres × 40 centimètres (observatoire Lick). Mais l'avènement du télescope de Schmidt a fait que ces objectifs ont été eux aussi dépassés.

Les réflecteurs : le miroir parabolique et ses dérivés

Les réflecteurs présentent l'avantage d'un achromatisme absolu, ne demandent le polissage que d'une seule surface au lieu de quatre, et n'exigent pas des verres d'une homogénéité absolue puisque la lumière ne traverse pas le miroir. Le plus simple d'entre eux et le plus facile à polir optiquement est le miroir sphérique concave, qui présente malheureusement une aberration sphérique importante pour un objet à l'infini. Mais le [...]

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  • : astronome au laboratoire d'astrophysique de Marseille
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Pour citer cet article

Universalis, Olivier LE FÈVRE et Jean RÖSCH. TÉLESCOPES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Les lunettes astronomiques - crédits : Encyclopædia Universalis France

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Lunettes de Galilée - crédits : Leemage/ Universal Images Group/ Getty Images

Lunettes de Galilée

Leemage/ Universal Images Group/ Getty Images

Lunette de Galilée - crédits : Encyclopædia Universalis France

Lunette de Galilée

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Autres références

  • ASTROMÉTRIE

    • Écrit par Jean KOVALEVSKY
    • 6 512 mots
    • 9 médias
    Repérage d'une étoile - crédits : Encyclopædia Universalis France
    Deux types de télescopes sont actuellement utilisés pour l'astrométrie photographique. Ce sont d'abord les télescopes de Schmidt ayant un champ de 50 par 50 et dont la précision interne est de l'ordre de 0,15″ à 0,25″. Par ailleurs, des lunettes ou des télescopes à long foyer (de 12 à 18...

  • ASTRONOMIE

    • Écrit par James LEQUEUX
    • 11 339 mots
    • 20 médias
    Il est quelque peu arbitraire de faire commencer avec le xxe siècle l'astronomie contemporaine et ses grands instruments. Les premiers grands télescopes sont bien antérieurs, puisque ceux de William Herschel datent de la fin du xviiie siècle et que William Parsons (lord Rosse, 1800-1867) achève...

  • BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization)

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 716 mots
    • 1 média

    Le télescope B.I.C.E.P. (pour Background Imaging of CosmicExtragalacticPolarization, soit Imagerie de polarisation du fond cosmique extragalactique) est un instrument dédié à l’étude du rayonnement primordial. Il est installé sur le continent Antarctique et utilisé par des équipes de...

  • CASSEGRAIN NICOLAS (mort en 1712)

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 209 mots

    Physicien français, inventeur en 1672 du télescope qui porte son nom.

    On connaît très peu de chose sur Nicolas Cassegrain, qui a été vraisemblablement professeur au collège de Chartres. La combinaison optique qu'il a mise au point est très souvent employée dans les télescopes modernes...

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Voir aussi

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