Les progrès de l'instrumentation


De la lunette astronomique aux télescopes géants (4/6)

L'avènement des télescopes réflecteurs

Notons qu'il existe plusieurs autres configurations : le télescope de Schmidt, par exemple, utilisé pour la photographie de grands champs célestes. Ce miroir, s'il ne présente pas l'aberration de coma (les images s'allongent en forme de comète), présente en revanche une aberration de sphéricité : le foyer n'est pas situé en un mème point de l'axe optique pour l'ensemble des rayons incidents. Afin de la corriger, le dispositif de Schmidt fait intervenir, sur le trajet des rayons incidents, une lentille correctrice à la géométrie bien particulière, généralement située à une distance du miroir égale au double de la distance focale de celui-ci. A noter, enfin, que les images ainsi obtenues sont réparties, non sur un plan focal, mais sur une surface sphérique concentrique à la surface du miroir principal. La photographie exige ainsi l'emploi de plaques spéciales, flexibles. Le champ angulaire de la combinaison de Schmidt est très étendu et peut atteindre 50 degrés pour certains appareils.



La lame qui précède l'objectif corrige les aberrations dues à la sphéricité de l'objectif. Ce dispositif, appelé aussi Chambre de Schmidt, permet de disposer d'un grand champ d'observation.

Les effets de l'aberration chromatique disparaissant avec ce jeu de miroirs, les télescopes adoptèrent des tailles plus raisonnables. Ainsi celui de Newton grossissait-il de 40 fois, alors que sa longueur n'était que de 15 cm, soit dix fois inférieure à celle d'un télescope réfracteur offrant des résultats comparables. Les images obtenues étaient toutefois de moins bonne qualité : les miroirs de l'époque, constitués, à l'image de celui de Newton, de bronze blanc, ne réfléchissaient que 20% de la lumière incidente en effet. Le problème de l'aberration sphérique était quant à lui toujours présent. Il ne fut résolu qu'en 1721, lorsque John Hardley adopta une forme de miroir bien particulière : la forme parabolique. Alors, les problèmes d'aberration disparurent complètement. En cette fin de XIXème siècle, la réflectivité des miroirs atteignait par ailleurs les 80% ; le bronze blanc fut à cette époque avantageusement remplacé par du verre qu'une mince couche d'argent ou d'aluminium recouvrait. Pour autant, les miroirs réfracteurs continuèrent d'ètre fabriqués et utilisés : s'appuyant sur les travaux de Newton, Chester Moore Hall était parvenu en effet, en 1733, à construire les premières lentilles pratiquement dénuées d'aberration chromatique ; l'aberration sphérique se trouvait elle aussi fortement diminuée. Les télescopes réfracteurs étaient désormais en mesure de concurrencer les télescopes réflecteurs.

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