Les différents types de télescopes

Introduction

Le type de télescope qui vous conviendra va principalement dépendre de ce que vous souhaitez observer. Un grand nombre d’astronomes amateurs possèdent plus d’un télescope, chacun étant spécialisé pour tel ou tel type d’observation. Si vous êtes débutant, vous aurez certainement besoin d’acquérir un télescope qui pourra vous servir à faire diverses observations (Lune, planètes, ciel profond...)

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Chaque type de télescope possède son lot d’avantages et d’inconvénients concernant la qualité de l’optique, les performances, la facilité d’utilisation, l’entretien, et bien sûr le prix.

En général, la lunette astronomique est un bon instrument pour l’observation planétaire, alors que le télescope est l’instrument de prédilection pour observer le ciel profond.
Quant aux télescopes catadioptriques, ils tentent de rassembler le meilleur des deux mondes : ils sont capables de donner de bons résultats pour l’observation astronomique en général, sans être forcément les meilleurs instruments.

Ce qui est très important de savoir avant de faire l’acquisition d’une lunette astronomique ou d’un télescope, c’est l’environnement dans lequel vous envisagez de pratiquer l'observation du ciel :

  • Ciel urbain rempli de pollution lumineuse : Les télescopes catadioptriques ainsi que les lunettes donnent de meilleurs résultats que les télescopes à miroirs simples.
  • Ciel urbain avec peu de pollution lumineuse : tous les types de télescopes conviennent.
  • Ciel noir de campagne : les télescopes catadioptriques et les télescopes à miroirs (réflecteurs) donneront les meilleurs résultats grâce à leur bonne capacité à collecter la lumière

La lunette astronomique ou réfracteur

Le composant d’un instrument d’observation qui permet de récolter la lumière, que l’on appelle un objectif, est l’élément qui détermine le type de télescope. Une lunette astronomique utilise un système de lentilles comme objectif. La lentille est placée devant la lunette et la lumière subit une courbure (elle est réfractée) lorsqu’elle traverse la lentille.

Historiquement, les premiers instruments fabriqués par l’homme (Galilée, en 1609) étaient des lunettes astronomiques. Nous allons lister ici les avantages et inconvénients de la lunette astronomique.

Schéma d’une lunette réalisé par TamásTamasflex

Les 9 Avantages de la lunette astronomique

  1. La lunette astronomique est un objet solide et robuste. Une fois l’alignement initial réalisé, son système optique aura plus de résistance aux défauts d’alignement qu’un télescope à miroirs.
  2. La lunette nécessite très peu d’entretien grâce à son système de tube très hermétique à l’air.
  3. Du fait qu’elle est hermétique, elle n’est pas affectée par les gros courants d’air ni par les changements de température, ce qui a pour effet d’obtenir des images plus nettes et plus stables que les télescopes. Donc, très peu sensible aux turbulences atmosphériques.
  4. Pour un débutant, la lunette est un très bon instrument pour commencer, car il n’y a presque aucun réglage à effectuer.
  5. Les prix assez bas : ils s’échelonnent de 60 € à environ 350 € pour une qualité très acceptable (pour des diamètres jusqu’à 80 ou 90 mm).
  6. Très faible encombrement, par rapport à un télescope, donc facile à transporter.
  7. Meilleure qualité d’image par rapport à un télescope, dans un environnement pollué par la lumière urbaine.
  8. Excellente pour l’observation planétaire.
  9. Permets de pratiquer l’observation terrestre (nature, oiseaux) en sus de l’observation astronomique.

Les 5 inconvénients de la lunette astronomique

Bien que l’on fabrique encore d’excellentes lunettes, les inconvénients de ce type d’appareil ont largement freiné la construction de très gros réfracteurs dans le domaine de la recherche en astronomie.

  1. La lunette d’astronomie peut parfois subir un effet appelé aberration chromatique (distorsion des couleurs). Cet effet produit une sorte d’arc-en-ciel autour de l’image observée, ce qui peut avoir pour conséquence de créer une image floue et de mauvaise qualité.
  2. Selon la longueur d’onde de lumière projetée, l’objet capté peut ne pas être correctement restitué dans l’oculaire : les ultraviolets ne peuvent pas traverser la lentille des lunettes.
  3. Plus l’épaisseur de la lentille augmente, plus la lumière passe difficilement.
  4.  La lunette astronomique n’est pas adaptée pour observer le ciel profond.
  5. À diamètre égal, la lunette est plus performante qu’un télescope, mais avec un prix exorbitant.

      
 

Le télescope ou réflecteur

Le réflecteur est doté d’un miroir primaire permettant de recueillir et concentrer la lumière. Tous les objets célestes, y compris ceux de notre système solaire, sont si éloignés de nous que tous les rayons lumineux qu’ils produisent arrivent sur Terre sous forme de rayons parallèles.

Comme ces rayons sont parallèles les uns par rapport aux autres, le miroir primaire du télescope réflecteur a été conçu pour avoir une forme parabolique. Ce miroir en forme de parabole concentre tous les rayons lumineux en un point central.

Tous les télescopes utilisés par la recherche scientifique, ainsi que ceux de la plupart des grands amateurs d’astronomie sont des télescopes de type « réflecteurs », car ils présentent beaucoup d’avantages par rapport aux lunettes astronomiques.

Il existe deux principaux types de télescopes réflecteurs :

  • Le télescope de Newton
  • Le télescope de Cassegrain  

Le télescope de Newton

Les Newton sont des télescopes classiques très prisés du grand public. On doit ce type de construction à Isaac Newton, qui souhaitait améliorer la qualité des objets célestes observés grâce à la lunette de Galilée. Le Newton est composé de deux miroirs. Le miroir primaire permet de collecter la lumière provenant du ciel, tandis que le miroir secondaire permet de rediriger la lumière collectée vers l’oculaire situé sur le côté du tube.

La plupart des télescopes de Newton sont posés sur des montures équatoriales, qui permettent de suivre facilement les objets du ciel.
Un des grands intérêts du télescope de Newton, c’est son petit prix, dû a un type de construction assez bon marché. De plus, le champ de vision de ce type de télescopes est très large, et permet donc d’observer un grand nombre d’objets de la voûte céleste.

Il existe un certain type de télescope qui connaît un gros succès : le Dobson. C’est un télescope inventé par le mathématicien américain John Dobson, qui souhaitait avoir un télescope très facile à utiliser. Les Dobson sont des télescopes de type Newton montés sur des montures azimutales. Un très grand nombre d’astronomes amateurs se lancent dans la fabrication personnelle de télescopes de type Dobson.


Schéma d’un télescope de Newton. Crédit : Christophe Dang Ngoc Chan
 

Le télescope de Cassegrain

Inventé par Laurent Cassegrain en 1672, c’est un télescope réflecteur qui, a la différence du télescope de Newton, possède un miroir primaire percé en son centre.
Ce type de télescope possède un miroir parabolique convergent et un miroir hyperbolique divergent. Une des caractéristiques principales du Cassegrain par rapport au Newton, c’est que l’image se forme derrière l’appareil, alors que sur un télescope de type Newton, elle se forme sur le côté du tube.

La construction de type Cassegrain connaît certains dérivés, notamment dans les télescopes catadioptriques, que nous aborderons plus loin dans cet article.

Schéma d’un télescope de Cassegrain. Crédit : Christophe Dang Ngoc Chan

 

Les 10 avantages des télescopes réflecteurs

 

  1. Le télescope ne subit aucune aberration chromatique, car toute la lumière qui réfléchit le miroir ne souffre d’aucune distorsion.
  2. Le coût de fabrication d’un télescope est bien moindre qu’une lunette, ce qui se répercute sur le prix grand public.
  3. La taille du diamètre est beaucoup plus grande que la lunette, donc plus de lumière est collectée, et par conséquent, le télescope permet l’observation d’un ciel profond (Nébuleuses, galaxies, amas globulaires...).
  4. Beaucoup de télescopes sont adaptés pour la pratique de l’astrophotographie.
  5. Conception compacte et légère pour les Dobson.
  6. Très apprécié des astronomes amateurs grâce à la confortable position du porte-oculaire.
  7. Le tube protège les télescopes de Newton contre la buée et le gel.
  8. Grâce à son système optique simple, le Newton est un instrument facile à régler (collimation).
  9. Le type de construction du Cassegrain lui permet d’être plus compact.
  10. Au-dessus d’un rapport focal de f/6, les images recueillies sont très lumineuses.

Les 8 inconvénients des télescopes réflecteurs

  1. Assez encombrants, prévoir de quoi les transporter.
  2. Plus sensibles aux turbulences atmosphériques que les lunettes.
  3. Collimation parfois difficile.
  4. Il est nécessaire d’entretenir régulièrement son télescope (nettoyage).
  5. Plus fragiles qu’une lunette ou qu’un télescope catadioptrique.
  6. Aberration optique : la coma (donne une sorte d’aspect de comète à l’objet observé, ainsi que des contours irisés).
  7. Les tubes de 200 mm commencent à devenir vraiment encombrants, chers et lourds.
  8. Ces types de télescopes ne sont pas adaptés à l’observation terrestre.

 


Télescope de Newton
 

Télescope de Cassegrain

 

Le télescope catadioptrique

Le télescope catadioptrique combine la construction du réflecteur (construction avec miroirs) et la construction du réfracteur (construction avec lentilles). L’image produite par ce type de télescope est composée d’un mélange de réfraction et de réflexion.


Coupe latérale d’un objectif catadioptrique. Crédit : Jean-Jacques MILAN

Les télescopes catadioptriques les plus courants sont les suivants :

  • Schmidt-Cassegrain
  • Maksutov-Cassegrain.
  • Ritchey-Chrétien.

Le télescope Schmidt-Cassegrain

Le télescope Schmidt-Cassegrain dispose d’un miroir primaire sphérique (et non parabolique, contrairement au télescope de Cassegrain) et d’une lentille correctrice, que l’on appelle « Lame de Schmidt ».
Ce type de télescope figure parmi les plus populaires, notamment chez le fabricant Celestron.

Il est facile de reconnaître un télescope Schmidt-Cassegrain : il suffit de regarder la longueur de son tube pour s’apercevoir qu’elle est plus petite que la moyenne. Sa compacité en fait donc un atout majeur.

On retiendra que ce type de télescope séduit un grand nombre d’astronomes amateurs par sa grande polyvalence. Il est très doué pour l’observation des planètes, mais également pour le ciel profond, sans oublier l’astrophotographie !
 

Les 10 avantages du télescope Schmidt-Cassegrain

  1. La polyvalence : on a rassemblé en un seul appareil les avantages d’une lunette astronomique et ceux d’un télescope.
  2. C’est le compagnon idéal de l’astrophotographe.
  3. Les images subissent très peu de nuisance grâce au tube optique fermé.
  4. La coma est très peu présente.
  5. Il est très bon pour : l’observation des planètes, l’observation du ciel profond, et même l’observation de la nature !
  6. Il restitue des images de très grande qualité sur un champ large.
  7. La fiabilité et la robustesse d’un télescope de ce type ne sont plus à démontrer : c’est l’un des préférés des astronomes amateurs.
  8. Le Schmidt-Cassegrain bénéficie d’un très large choix d’accessoires en tous genres.
  9. Sa grande compacité le rend très facile à transporter.
  10. L’entretien est très aisé, la collimation plutôt rare.

Les 3 inconvénients du télescope Schmidt-Cassegrain

  1. À diamètre équivalent, le Schmidt-Cassegrain revient bien plus cher qu’un télescope de Newton, notamment à cause de sa lame de Schmidt.
  2. Si vous optez pour un modèle équipé d’une monture altazimutale, vous aurez du mal à pratiquer l’astrophotographie.
  3. Par rapport à un réfracteur, on peut constater une certaine perte de lumière due à l’obstruction du miroir.

 
Télescopes de type Schmidt-Cassegrain

Le télescope Maksutov-Cassegrain

Les lames de Schmidt étant très coûteuses, elles ont été retirées dans les modèles de type Maksutov, pour faire place à un ménisque épais dont la fabrication est plus facile et moins onéreuse.

Le maksutov doit son nom à l’opticien russe Dmitri Dmitrievich Maksutov, qui s’est basé sur le Télescope Schmidt-Cassegrain pour réaliser le Maksutov-Cassegrain.

Le maksutov est grosso modo un dérivé du Schmidt. On peut donc affirmer qu’il possède les mêmes avantages et inconvénients que le Schmidt-Cassegrain (voir plus haut). La différence majeure est la présence du ménisque frontal dont nous avons parlé plus haut, et cela lui confère une qualité optique surprenante.

C’est un instrument de choix pour les amateurs exigeants qui souhaitent observer les galaxies, la Lune, les planètes, les amas globulaires, les nébuleuses ou encore les étoiles doubles.

Les 6 avantages du télescope Maksutov-Cassegrain

  1. Les mêmes que ceux du Schmidt-Cassegrain.
  2. Images d’une qualité vraiment exceptionnelle.
  3. Collimation assez stable.
  4. Compact, donc facile à transporter.
  5. Permets d’effectuer de forts grossissements.
  6. Très pratique d’utilisation.

Les 5 inconvénients du télescope Maksutov-Cassegrain

  1. Ratio de longueur focale élevé (temps d’exposition plus longs pour l’astrophoto).
  2. Mise en température assez longue.
  3. La collimation ne peut se faire que sur le miroir primaire.
  4. Le ménisque est sensible à la buée.
  5. Le champ de vision est restreint.


Télescopes de type Maksutov-Cassegrain

Le télescope Ritchey-Chrétien

On entre ici dans la catégorie très haut de gamme. Ce type de télescope est conçu pour corriger toute aberration chromatique de manière spectaculaire.

Si vous avez les moyens, si vous êtes exigeant et avez de bonnes connaissances en astronomie, c’est sans aucun doute vers un télescope de type Ritchey-Chrétien que vous devez vous tourner. C’est le top du top en matière d’observation astronomique. Mais forcément, ça coute très cher ! Les prix démarrent en général à 1000 euros.

Pour vous donner un ordre d’idée, sachez que ce type de construction est utilisé dans la conception du télescope spatial Hubble, rien que ça !

Les 6 avantages du télescope Ritchey-Chrétien

  1. Aucune coma n’est à déplorer, la correction est tout simplement excellente.
  2. L’optique frise la perfection, et est bien meilleure que tous les types de télescopes décrits plus haut.
  3. Possibilité d’acquérir ce genre de télescopes avec ou sans lame correctrice de fermeture.
  4. Les télescopes équipés de lame correctrice de fermeture voient l’astigmatisme corrigé. La lame ferme le tube optique.
  5. Le contraste est augmenté, jusqu’à 17%
  6. Performances exceptionnelles, notamment dans la pratique de l’astrophotographie.

Les 3 Inconvénients du télescope Ritchey-Chrétien

  1. Son prix en général plus élevé que les autres types de télescopes
  2. Collimation difficile à effectuer (mais elle peut-être ajustée de manière électronique).
  3. Présence d’un certain astigmatisme (sauf dans la version équipée d’une lame de fermeture).
 


Télescopes de type Ritchey-Chrétien

Achat de télescopes et matériel d’astronomie

Voici une sélection de télescopes et de lunettes vendus par astroshop, selon leur type :