Des franges colorées sur des planètes proches de l'horizon

Hourra, c’est la saison des planètes ! Malheureusement, le magnifique apo présente des franges colorées psychédéliques. C’est l’atmosphère qui en est responsable. Un ADC permet d’y remédier.

Pour les observateurs de planètes, le marasme est enfin terminé. Mais, cet été, Jupiter, Saturne et Mars sont malheureusement relativement bas dans le ciel. Les planètes présentent alors sans cesse des bords colorés, même dans des télescopes coûteux. Le premier épisode de « Solutionneur de problèmes de Peter » vous en donne la raison et le remède approprié.

Cet été, les planètes sont relativement basses dans le ciel : à Paris, Jupiter ne s’élevait qu’à 25° au-dessus de l’horizon   lors de son opposition, Mars d’à peine 16° et Saturne également d’à peine 19°, et ceci ne s’améliorera pas dans les années à venir. Il en résulte trois problèmes : il vous faut une vision dégagée sur l’horizon sud car les planètes sont toutes plus ou moins à deux poings (bras tendu) au-dessus de l’horizon. Pour des grossissements plus importants, on a par ailleurs besoin d’un air extrêmement calme car la position basse fait que la lumière doit parcourir un chemin beaucoup plus long dans l’atmosphère. Dans le cas de Saturne, la distance est environ 2,5 fois plus grande et, dans le cas de Mars, elle est même 4 fois plus grande par rapport à une observation au zénith. Avec un peu de chance, on trouvera toutefois de bonnes possibilités d’observation, mais il reste un troisième problème à régler.

Même si vous observez les planètes avec le télescope apochromatique le plus cher qui soit, vous voyez très nettement sur les planètes des franges bleuâtres d’un côté et rougeâtres du côté opposé. Quelle en est la cause ? Plus les étoiles ou les planètes observées sont basses, plus l’inclinaison de la lumière est grande lorsqu’elle entre dans la couche atmosphérique de la terre. Ceci a pour effet d’augmenter la distance que la lumière doit parcourir pour atteindre l’observateur, mais l’atmosphère agit également comme un prisme sur la lumière.

À la transition entre un milieu optique et un autre, un phénomène appelé dispersion se produit. Les rayons lumineux de différentes longueurs d’onde sont réfractés à différents angles. Lors du passage dans un milieu optiquement plus dense (du vide à la couche atmosphérique, dans notre cas concret), la lumière bleue est plus fortement déviée.

Si les jeux de lumière générés par un prisme dans la lumineuse lumière du soleil sont beaux, ils n’en sont pas moins gênants dans notre cas. Mais il existe un remède simple ! Si l’on place un prisme dans le chemin optique du télescope, on peut véritablement inverser cet effet et superposer correctement les différents rayons lumineux.

On aurait bien sûr besoin de trois prismes différents pour les trois planètes précitées. Et même ces prismes ne fonctionneraient de façon précise qu’à un certain moment (c’est-à-dire à une certaine hauteur au-dessus de l’horizon). En définitive, on aurait besoin pour différentes positions des étoiles et des planètes au-dessus de l’horizon de toute une collection de prismes qu’il faudrait insérer au bon endroit dans le chemin optique.

Par chance, il existe ici un remède qui facilite grandement la vie aux astronomes amateurs : un prisme variable, qui peut être réglé individuellement en fonction des conditions d’observation. Le verre n’est toutefois pas facile à déformer pour adapter l’angle du prisme. La solution est très facile et consiste à placer deux prismes pouvant tourner l’un par rapport à l’autre.

Si les prismes sont placés à l’opposé l’un de l’autre, ils se comportent comme un disque de verre plan parallèle et l’effet prismatique est négligeable (ou bien il s’annule lors de l’entrée et de la sortie). Dans la position inverse, en revanche, l’effet d’un prisme individuel est multiplié par deux et il se produit une forte dispersion.

Ces possibilités, les ADC (correcteurs de dispersion atmosphérique) du commerce les offrent. Ces ADC doivent bien sûr être correctement réglés pour réduire comme on le souhaite les couleurs parasites, voire ne pas les amplifier. C’est pourquoi nous ne pouvons pas donner ici des instructions générales pour chaque ADC disponible et pour chaque télescope en liaison avec des miroirs secondaires, renvois coudés à miroir, etc. Il est également à noter qu’avec une monture équatoriale, il se produit pendant le mouvement continu une rotation effective du télescope par rapport à l’horizon.

La dispersion perturbatrice, pendant l’observation, est toujours perpendiculaire à l’horizon. Avec un télescope sur une monture alt-azimutale ou AZ (p. ex. un Dobson), rien de plus facile : on déplace le télescope en direction de l’horizon et l’adaptateur s’aligne.

On peut en général s’orienter sur le fait que la mise à zéro de l’ADC, qui est repérée sur l’ADC représenté, par la petite vis en plastique, doit passer exactement par la ligne de l’horizon. Les deux autres grosses vis de réglage, qui déplacent les deux prismes, doivent être déplacées de façon symétrique et opposée par rapport à cette position zéro. On part de la position zéro, où les trois vis sont alignées, et on déplace ensuite lentement les deux plus grosses vis de réglage dans des directions opposées vers l’extérieur. Lorsque l’on regarde dans l’oculaire, on voit rapidement et très clairement où l’effet arc en ciel perturbateur est minimum, en particulier à de forts grossissements.

Mais l’alignement sur le point zéro de la vis repérée est très important. Si la position de l’ADC n’est pas correcte, l’erreur chromatique ne peut pas être mise à zéro et elle peut même s’amplifier dans certaines circonstances.

Auteur : Peter Oden / Licence : Oculum-Verlag GmbH