Contrôles de miroirs aux N.A.T 2017

De retour des ces 4 jours d’astronomie, avec une chaleur infernale en journée, et de très jolies nuits d’observation !
Du coup, bien à l’ombre, installé dans l’observatoire,  pour y faire quelques contrôles de miroirs au contraste de phase!
Beaucoup de monde, mais nous y sommes arrivés.
Aussi un grand merci à tous pour votre participation à ce test!

Principe du contraste de phase

Le test à contraste de phase, ou bien test de Lyot , permet de mettre en évidence des défauts de surface allant de 0,1 mm à 5 mm de diamètre et de 1 à plusieurs dizaines d’Angströms de haut , défauts que l’on nomme rugosité millimétrique ou bien micromamelonnage millimétrique .

– L’amplitude de ce type de défaut va donc induire les 2 cas suivants :

1)  Plus ce défaut est élevé et plus la quantité d’énergie lumineuse diffusée autour des objets deviendra importante . Pour donner un ordre d’idée, un micromamelonnage régulier de 3 à 4 Angströms sur l’onde de hauteur, va  diffuser environ   1/100 000 ème de lumière autour de la tache de diffraction.                                                         Un défaut régulier de 15 à 20 Angströms de haut , diffuse environ 100 fois plus de lumières , ce qui est parfaitement visible à l’oculaire.

2) Plus le défaut est petit en résolution spatiale et plus l’angle de diffusion augmente autour des objets sur le ciel, aussi un défaut de 2 mm de diamètre régulièrement réparti sur le miroir, va diffuser sur un angle solide d’ 1 à 2 minutes  dans le champ de l’instrument , un défaut de 0,2 mm diffusera sur 10 à 20 min d’angle , et ainsi de suite…

En dessous de 2 Angströms rms sur l’onde  ( cas des miroirs superpolis ) la diffusion n’est plus détectable par l’œil , les objets lumineux apparaissent donc contrastés sur un fond bien noir , les surfaces planétaires présentent plus de nuances de couleurs à l’observation qu’avec un polis standard.

A partir de 3/4 Angstroms  la diffusion commence à apparaître faiblement autour des objets brillants.

Un bon polis ( cas des miroirs d’artisans soigneux ) tourne entre 3 et 6 Angströms.

Un bon polis industriel entre 5 et 10 Angströms.

Un polis industriel standard entre 10 et 20 Angströms.

Après on peut aussi trouver des cas plus graves dont la rugosité peut aller de 30 à plus de 50 Angströms, voir encore plus parfois ! …

Il existe d’autres échelles de défauts de surface plus petits, d’ordre micrométrique, voir nanométrique à la surface des optiques, mais qui ne nous intéresses pas en visuel , la diffusion produite n’étant pas détectable par l’ œil , car répartie sur plusieurs dizaines de degrés dans le champ.
Exemples:
Aspect photographique de la surface d’un miroir de 300 mm ouvert à 4 avec une lame de phase réalisée sur une pellicule TP2415.
300 F/d 4 super polis
300 F/d 4 super polis

 

Même miroir vu derrière une lame calibrée densité 2,5.               Hauteur moyenne du micro-mamelonnage 2,5 Angströms rms sur l’onde.
300 F/d 4 super - polis
300 F/d 4 super – polis

 

Miroir dont la rugosité tourne autour des 10/15 Angströms .
Miroir d'Emmanuel 400 mm SkyWatcher
Miroir d’Emmanuel 400 mm SkyWatcher
Micromamelonnage entre 10 et 15 Angströms.
Miroir de David Orion 305/1500
Miroir de David Orion 305/1500
La sensibilité de la lame est dépassée sur cette image,  la rugosité est supérieur à 40 Angströms.
Miroir de David TSUNC 305/1200
Miroir de David TSUNC 305/1200

 

Sur ce miroir la rugosité atteint 25/30 Angströms avec des zones concentriques laissées par  l’outil de polissage en rotation.
Miroir de Julien 400mm Meade
Miroir de Julien 406 f/d 4,5  Meade