L'observation (part 1)

L'observation astronomique d'un amateur, sauf exception assez rare en utilisant d'autres détecteurs que l’œil, se cantonne exclusivement au domaine du visible dans le spectre des ondes électromagnétiques situé entre 400 et 700nm. Pour le planétaire, on travaillera avec des filtres de couleur basiques à bande très large. Pour le stellaire et surtout les nébuleuses, on pourra se concentrer sur trois fréquences très étroites du monde visible :

L'hydrogène ionisé, H-Alpha, élément le plus répandu dans l'Univers rayonnant dans le visible autour de 656 nm.
Le H-Bêta rayonnant sur 486.1 nm dans une fenêtre de 12 nm.
L'Oxygen-III, l'Oxygène triplement ionisé, rayonnant sur la bande des 496nm-501nm.

Si on souhaite être encore plus précis, on trouve aussi les fréquences de la raie NII à 658,4 nm sur seulement 3 nm et de la raie SII à environ 670 nm sur 13 nm. La fréquence d'émission des comètes est le CII, deux raies du visible émettant à 511 et 514 nm. Ce sont les molécules C2 contenues dans la tête des comètes.

Arnaud FIOCRET utilise principalement son télescope avec pour vedettes le Soleil, la Lune, Jupiter et Saturne. Pour augmenter de temps à autre le contraste des images obtenues à l'oculaire et rechercher les effets intéressants d'une restriction temporaire du spectre du visible, il utilise des filtres ordinaires de couleur non dichroïques connus selon le standard KODAK :

Jaune (n°12)
Orange (n°21)
Bleu (n°38 A)
Rouge (n°25)
Vert (n°58)

Pour le soleil, outre un filtre à l'ouverture, il utilise parfois le filtre interférentiel BAADER Continuum basé sur une restriction optimale du spectre sur les 8 nm dans lesquels taches, facules et granulation sont sublimés, avec réduction de la turbulence.

Turbulence atmosphérique

Conduire correctement une observation astronomique, il va de soi que le ciel doit être dégagé, un détail météorologique qui n'échappe à personne. Toutefois, un ciel parfaitement dégagé n'est pas forcément gage de bonnes conditions pour observer. L'astronome amateur devra intégrer la turbulence dans l'équation. Il est important de bénéficier d'images stables. Un observateur expérimenté sait apprécier rapidement la cote de turbulence atmosphérique. L'observation successive des étoiles brillantes à différentes hauteurs (au zénith, puis à 40 ou 50°, puis à 20°) suffit pour se donner une idée de la qualité du ciel. Si les étoiles scintillent au zénith, la turbulence est intense et la collimation, ainsi qu'une mise au point correcte est impossible. Si une telle turbulence est négociable pour le ciel profond compte-tenu de la faiblesse des grossissements, il n'en est pas de même pour l'observation planétaire qu'il conviendra de remettre à plus tard.

L'astronome français Eugène Antoniadi avait établi une échelle que l'auteur utilise dans la notation de ses dessins :

Niveau V : Visibilité parfaite du disque d'Airy et des détails sur les planètes observées. Aucun frémissement. Mise au point facile, même à très longue focale. Possibilité d'atteindre le niveau A en collimation.
Niveau IV : Légères ondulations, avec des accalmies de quelques secondes. Mise au point restant assez facile, avec de moyennes focales. Collimation niveau A ou niveau B
Niveau III : Visibilité médiocre, avec de grands remous atmosphériques. Mise au point délicate avec de grandes focales. Impossibilité d'atteindre le niveau A en collimation.
Niveau II : Mauvaise visibilité, avec de grands remous atmosphériques. Mise au point critique.
Niveau I : Très mauvaise visibilité permettant à peine de faire des croquis approximatifs. Collimation impossible.

Turbulence instrumentale et collimation

Conduire correctement une observation astronomique ne peut se résoudre uniquement à un calme atmosphérique excellent. L'instrument en lui-même devra subir quelques préparations avant de mettre l’œil à l'oculaire. La mise en température du télescope est indispensable avant d'entamer l'observation ou une correction de la collimation si nécessaire. Les éléments mécaniques d'un télescope sont très sensibles à la température ; la variation thermique provoque la dilatation ou la compression de ceux-ci, provoquant également des oscillations assez importantes de réglage. Autrement dit, il est inutile de collimater un télescope qui n'est pas à température, puisque celle-ci suffit à faire varier sensiblement la collimation. Avant de collimater un télescope, il faut compter en moyenne au moins une heure (idéalement deux heures) pour que celui-ci soit mis à température par rapport à celle de l'extérieur autour d'un Delta T compatible avec des images de qualité.

Il est d'autant plus conseillé de mettre son instrument à température que, de toutes les façons, les turbulences instrumentales sont suffisamment importantes pour rendre les disques d'Airy quasi-invisibles dans un incessant ballet de perturbations thermiques, ce qui rend la collimation quasi-impossible. Les turbulences instrumentales sont tout simplement causées par un échange thermique incessant conduisant au refroidissement progressif de l'air prisonnier dans l'instrument beaucoup plus chaud car initialement à la température de l'intérieur d'où vous sortez votre instrument. Selon l'illustration, la température de l'air extérieur du site d'observation s'oppose à la température de l'air interne contenu dans le tube optique avec un delta T de différence de 12 °C. Respecter le délai nécessaire vise à réduire ce Delta T au minimum possible (+ ou - 1 °C).