TELESCOPE

TELESCOPE
Un télescope est un instrument optique qui permet d'augmenter la taille apparente des objets
observés et surtout leur luminosité. Son rôle d'amplificateur de lumière étant aussi, voire plus
important que son grossissement optique, il permet d'apercevoir des objets célestes ponctuels
difficilement perceptibles ou invisibles à l'œil nu.
Les télescopes sont principalement utilisés en astronomie, car leurs réglages ne les rendent propices
qu'aux observations d'objets très éloignés.
Télescope et lunette
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Selon le type de la partie objectif collectrice de lumière, on distingue deux sortes d'instruments :
•
la lunette astronomique, également appelée réfracteur, dans laquelle l'objectif est composé
d'une ou plusieurs lentilles constituant un ensemble convergent.
Le télescope, est réflecteur, car son objectif est un miroir concave. L'emploi de miroirs
paraboliques (en théorie) permet d'utiliser de très grandes ouvertures et de collecter un très grand
flux lumineux, surtout par le caractère stigmatique du miroir, qui évite les aberrations chromatiques.
Une précision linguistique est de rigueur en raison de la confusion possible dans l'utilisation et la
traduction du mot télescope. En anglais, le mot telescope désigne les deux types d'instruments :
• un est défini de réfracteur, refracting telescope, (la lunette avec son objectif à lentilles)
• l'autre de réflecteur, reflecting telescope, (objectif à miroir)
Dans la suite de cet article, les termes lunette et télescope seront employés pour distinguer les deux
instruments
Précurseur du télescope, la lunette astronomique a été conçue en Hollande vers 1608. On en attribue
l’invention à l’opticien hollandais Hans Lippershey. Mais c’est en 1609 que l’astronome italien
Galilée présenta la première lunette astronomique. Son confrère allemand Johannes Kepler en
perfectionna le principe, en proposant une formule optique à deux lentilles convexes.
Réplique du télescope de 6 pouces qu'Isaac Newton présenta à la Royal Society en 1672
Dans un télescope, un miroir concave est utilisé pour former l’image. En 1663, le mathématicien
écossais James Gregory fut le premier à proposer la formule du télescope. Le mathématicien et
physicien anglais Isaac Newton en construisit une première version en 1671. Dans ce type
d’instrument, la lumière réfléchie par le miroir primaire concave doit être amenée à une position
d’observation, en dessous ou sur le côté de l’instrument. Henry Draper, l’un des tout premiers
Dans un télescope, un miroir concave est utilisé pour former l’image. En 1663, le mathématicien
écossais James Gregory fut le premier à proposer la formule du télescope. Le mathématicien et
physicien anglais Isaac Newton en construisit une première version en 1671. Dans ce type
d’instrument, la lumière réfléchie par le miroir primaire concave doit être amenée à une position
d’observation, en dessous ou sur le côté de l’instrument. Henry Draper, l’un des tout premiers
astronomes américains à construire un télescope, utilisera deux siècles plus tard un prisme à
réflexion totale au lieu du miroir plan du télescope de Newton.
d’instrument, la lumière réfléchie par le miroir primaire concave doit être amenée à une position
d’observation, en dessous ou sur le côté de l’instrument. Henry Draper, l’un des tout premiers
astronomes américains à construire un télescope, utilisera deux siècles plus tard un prisme à
réflexion totale au lieu du miroir plan du télescope de Newton.
Le pionnier fut le télescope de 2,54 m de diamètre de l’observatoire du Mont Wilson, en
Californie : demeuré célèbre pour avoir servi dans les années 1920 aux travaux de l’astronome
américain Edwin Hubble, son utilisation cessa de 1985 à 1992 sous l’effet de pressions financièr
Le pionnier fut le télescope de 2,54 m de diamètre de l’observatoire du Mont Wilson, en
Californie : demeuré célèbre pour avoir servi dans les années 1920 aux travaux de l’astronome
américain Edwin Hubble, son utilisation cessa de 1985 à 1992 sous l’effet de pressions financières
La conception des télescopes Keck marque une innovation importante : la surface réfléchissante du
miroir de chacun des deux télescopes est composée d’une mosaïque de trente-six miroirs
hexagonaux, tous orientables individuellement grâce à trois vérins. Elle équivaut à un miroir
primaire de 10 m de diamètre, sans en avoir le poids. Des techniques dites d’optique active
permettent de jouer sur les vérins pour optimiser le profil de la surface réfléchissante totale.
La conception des télescopes Keck marque une innovation importante : la surface réfléchissante du
miroir de chacun des deux télescopes est composée d’une mosaïque de trente-six miroirs
hexagonaux, tous orientables individuellement grâce à trois vérins. Elle équivaut à un miroir
primaire de 10 m de diamètre, sans en avoir le poids. Des techniques dites d’optique active
permettent de jouer sur les vérins pour optimiser le profil de la surface réfléchissante totale.
De son côté, le Very Large Telescope (VLT, ESO), est composé de quatre télescopes, possédant
chacun un miroir de 8,20 m. Il est situé au Chili, au sommet du Cerro Paranal, à 2 600 m d'altitude.
Il a été équipé en 2002 du système d'optique adaptative NAOS lui permettant d'être deux fois plus
précis que le télescope spatial Hubble.
Il est aussi possible aujourd'hui d'utiliser dans le domaine optique les principes de l'interférométrie
pour améliorer la résolution. C'est le principe utilisé par les deux Kecks, mais surtout par le VLT
dont les quatre miroirs, distants au maximum de 130 m, ont la même résolution théorique qu'un seul
miroir de 130 m de diamètre. La sensibilité n'est cependant pas améliorée, et la technique de
l'interférométrie reste assez spéciale, souvent utilisée dans des cas très particuliers.
Il est aussi possible aujourd'hui d'utiliser dans le domaine optique les principes de l'interférométrie
pour améliorer la résolution. C'est le principe utilisé par les deux Kecks, mais surtout par le VLT
dont les quatre miroirs, distants au maximum de 130 m, ont la même résolution théorique qu'un seul
miroir de 130 m de diamètre. La sensibilité n'est cependant pas améliorée, et la technique de
l'interférométrie reste assez spéciale, souvent utilisée dans des cas très particuliers.
Description d'un télescope
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Les instruments d'observation astronomique sont généralement constitués de deux systèmes
optiques complémentaires : l'objectif et l'oculaire.
L'objectif [modifier]
Dans le cas d'un télescope, l'objectif est un miroir primaire. À la différence des glaces utilisées dans
la vie courante, la face réfléchissante est située en avant, de sorte que la lumière ne traverse pas le
verre qui sert uniquement de support à une pellicule d'aluminium de quelques micromètres. La
lumière étant simplement réfléchie, contrairement à ce qui se passe dans une lunette astronomique,
l'achromatisme des télescopes est total, il est possible de les utiliser en interférométrie.
La lumière est ensuite focalisée en un point appelé foyer-image. Le faisceau convergent peut être
renvoyé vers un oculaire à l'aide d'un miroir secondaire. Ce petit miroir provoque inévitablement
une obstruction, c'est-à-dire une perte de luminosité, mais elle est généralement faible.
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