Lentilles et miroirs, tout sur la technologie utilisée par les télescopes

Un télescope est un outil que les astronomes utilisent pour voir des objets éloignés, comme des étoiles ou des planètes. Les plus grands télescopes, fonctionnent en utilisant des miroirs courbes pour capturer et focaliser la lumière du ciel nocturne. Les premiers télescopes focalisaient la lumière à l’aide de morceaux de verre transparent incurvés, appelés lentilles. Alors pourquoi utilisons-nous des miroirs de nos jours ? Parce que les miroirs sont plus faciles à polir, avec plus de précision et plus légers que les lentilles.

Les miroirs ou lentilles d’un télescope sont appelés “optiques”. Les télescopes très puissants peuvent voir des objets très éloignés et très petits. Pour ce faire, les optiques, qu’il s’agisse de lentilles ou de miroirs, doivent être très grandes. Plus les miroirs ou les lentilles sont grands, plus le télescope peut capter de lumière. La lumière est concentrée par la forme de l’optique. Et cette lumière, c’est ce que nous voyons quand nous regardons à travers un télescope.

L’optique d’un télescope doit être presque parfaite. Cela signifie que les lentilles et miroirs optiques doivent avoir la bonne forme pour concentrer la lumière (ce qu’on appelle la focalisation). Ils ne doivent pas présenter de taches, d’éraflures ou d’autres défauts. Si un de ses problèmes était présent, l’image serait floue, déformée et difficile à voir. Créer un miroir parfait est un travail compliqué, mais encore plus difficile est de créer un objectif parfait.

Les lentilles

Un télescope créé avec des lentilles est appelé télescope réfracteur. Une lentille, comme des lunettes, double la lumière qui la traverse. Dans les lunettes, cela rend les choses que nous regardons moins floues. Dans un télescope, les éléments les plus éloignées paraissent proches. Les personnes malvoyantes ont besoin de lunettes à verres épais. Des lentilles plus grandes et plus épaisses sont plus puissantes. Il en va de même pour les télescopes. Si vous voulez voir loin, vous avez besoin d’un grand et puissant objectif. Malheureusement, un grand objectif est très lourd.

Les lentilles lourdes sont très difficiles à fabriquer et à garder bien en place. De plus, à mesure qu’elles deviennent plus épaisses, le verre empêche une plus grande partie de la lumière de les traverser. Comme la lumière traverse la lentille, sa surface doit être extrêmement lisse. Tout défaut dans l’objectif modifierait l’aspect de l’image. Ce serait comme regarder par une fenêtre sale. Ces appareils high tech doivent donc être conçus avec la plus grande précision.

Pourquoi les miroirs fonctionnent-ils mieux ?

Un télescope qui utilise des miroirs s’appelle un télescope à réflecteur. Contrairement à une lentille, un miroir peut être plus mince. Un miroir plus grand n’a pas besoin d’être plus épais. Lorsque la lumière est réfléchie dans le miroir, elle se concentre sur un point. Donc le miroir doit juste avoir la bonne forme courbée. Il est beaucoup plus facile de faire un grand miroir presque parfait qu’un grand objectif presque parfait. Et comme les miroirs sont unilatéraux (une seule face réfléchissante), ils sont plus faciles à nettoyer et à polir que les lentilles.

Mais les miroirs ont aussi leurs petits inconvénients : vous avez-vous déjà regarder à travers une cuillère et remarqué que le reflet est à l’envers ? Le miroir courbé d’un télescope est comme une cuillère : il inverse l’image. Heureusement, la solution est simple. On utilise juste un autre miroir pour faire faire un demi-tour à l’image. L’avantage majeur de l’utilisation de miroirs est qu’ils ne sont pas lourds. Les miroirs sont beaucoup plus légers que les lentilles.

Les télescopes spatiaux comme le télescope spatial Hubble et le télescope spatial Spitzer, nous ont permis de capter des images de galaxies et de nébuleuses très éloignées de notre système solaire. Si vous souhaitez débuter dans l’astronomie, choisissez une lunette astronomique pour enfant. Elle est performante et amplement suffisante pour démarrer l’observation des étoiles ou des planètes. Attention, les meilleurs télescopes enfant ne remplaceront jamais un modèle adulte, mais c’est parfaitement adapter pour se lancer dans l’observation astronomique.

Glossaire : les pièces d’un télescope

• Oculaire : Dispositif optique situé dans le système de mise au point qui agrandit l’image visualisée.
• Porte oculaire : C’est un composant qui permet de placer un oculaire, un adaptateur ou encore un appareil photo.
• Lentille Barlow : C’est une lentille divergente qui multiplie la distance focale, soit le grossissement de l’oculaire.
• Les miroirs : L’ensemble se compose d’un grand miroir principal et d’un miroir plus petit, appelé miroir secondaire. C’est une partie du réflecteur.
• Tube : C’est l’instrument optique lui-même.
• Montage : C’est la structure qui maintient le tube, celui-ci est maintenu à son tour par le trépied.
• Assemblage du tube optique : C’est la partie la plus importante du télescope. Il contient les miroirs réfléchissants.
• Contrepoids : Groupe de poids ajustés en fonction du poids du tube. Aide à maintenir l’équilibre du télescope.
• Système de mise au point : C’est l’endroit où la mise au point est faite ou déplacée pour rendre plus nette l’image projetée.
• Filtre : Ce sont de petits artefacts qui sont placés devant l’oculaire pour améliorer l’image. Par exemple le filtre linéaire permet de mieux observer la lune. L’écran solaire, absorbe les rayons UV et prévient les éventuels dommages sur la rétine humaine.
• Trépied : Structure en bois ou en métal munis de pieds, et qui sert à donner de la stabilité et à supporter le poids du télescope.