Précision de la mise en station sans autoguidage

Certains vont très loin et appliquent sur leurs montures des techniques adaptées aux grosses montures. Est-ce bien nécessaire ? Jusqu’où faut-il pousser la précision de la mise en station pour avoir des bonnes images avec le temps de pose qu’on s’est fixé, sans autoguidage ?

La mise en station

La mise en station consiste à placer l’axe de rotation de la monture parallèlement à l’axe de rotation de la Terre. Cela revient à centrer le pôle nord céleste (PNC) dans le réticule du viseur polaire. Comme la Polaire se trouve à proximité du PNC, il suffit de placer la Polaire à un endroit particulier du réticule pour que la mise en station soit effective. La distance entre la Polaire et le PNC est de l’ordre de 40 minutes d’arc, ou 0,65°. Mais avec quelle précision doit-on faire la mise en station pour que la dérive soit tolérable sans avoir recours à l’autoguidage ?

La théorie

En partant de ce document http://adsabs.harvard.edu/full/1989JBAA…99…19H on tire la formule :

e_{acc}^° \approx \dfrac{790 * p_{µm}}{t_s F_{mm}}

Où : 

  • e_{acc}^° est l’erreur de mise en station acceptable pour une monture sans autoguidage, en degrés
  • p_{µm} est la taille d’un photosite, en µm
  • t_{s}est le temps de pose, en s
  • F_{mm} est la focale, en mm

Si l’on ne fait pas d’autoguidage, le temps de pose pourra être calculé en s’aidant de cet autre article.

Cette formule est conservative car elle ne tient pas compte de la diffusion du signal causée par le dématriçage des capteurs couleur, ni de la diffraction d’Airy, ni de la turbulence qui étalent un peu l’image des étoiles et donnent plus de tolérance dans la dérive admissible avant qu’elle ne devienne perceptible sur la photo.

Elle ne tient pas compte non plus du mauvais réglage du viseur polaire (voir le mode d’emploi de la monture pour le régler correctement), ni de la réfraction atmosphérique, ni de l’erreur périodique de la monture qui causent des dérives non négligeables indépendamment de la mise en station.

Analyse du réticule Skywatcher

L’écart angulaire entre la Polaire et le pole nord céleste (PNC) est de 0.681° en 2012, 0.650° en 2020 et 0.616° en 2028. Ces 3 années correspondent aux 3 cercles concentriques gravés sur le réticule. Leur diamètre apparent est ainsi de 1.36°, 1.30° et 12.3° respectivement. Le champ visible par l’oculaire du viseur polaire est de l’ordre de 7 à 8°.

Quelle précision ?

Vous connaissez le temps de pose de vos photos, la focale de votre instrument et la taille des photosites de votre capteur.

  • p_{µm} est la taille d’un photosite, en µm
  • t_{s}est le temps de pose, en s
  • F_{mm} est la focale, en mm

Calculez alors le facteur K :

K=\dfrac{t_s * F_{mm}}{p_{µm}}

La précision de la mise en station sera ensuite à faire selon le tableau suivant :

Facteur KPrécision de placement de la PolaireRéticule
< 200N’importe où dans le viseur polaireL’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est 200.png.
entre 200
et 1200
N’importe où dans le cercle graduéL’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est 1200.png.
entre 1200 et 5 000À peu près à la bonne position, dans un cercle de diamètre correspondant aux grandes graduationsL’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est 5000.png.
entre 5 000 et 10 000À la bonne position, dans un cercle de diamètre correspondant aux petites graduationsL’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est 10000.png.
entre 10 000 et 20 000À la bonne position, entre les grands cercles du réticule. C’est à peu près la meilleure précision atteignable avec une mise en station au viseur polaire.L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est 20000.png.
> 20 000Il faudra commencer par une mise en station au viseur polaire, puis l’affiner avec une méthode de dérive (Bigourdan, King…) ou astrométrique.
En orange, la zone où placer la Polaire sur le réticule.

Évidemment, cela ne tient pas compte de l’erreur périodique qui peut restreindre le temps de pose. Dans tous les cas, on peut largement améliorer les choses en faisant de l’autoguidage.

Exemples

Newton 150/750 avec Canon 1000D, poses de 90 s sans autoguidage

K=\dfrac{90 * 750}{5.71}= 11 800

=> Placer la Polaire précisément à la bonne position entre les cercles du réticule

L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est 20000.png.

Lunette Redcat 51 (f=250 mm) avec Atik 460Ex couleur (p=4.54 µm) , poses de 120 s sans autoguidage

K=\dfrac{120 * 250}{4.54}= 6600

=> Placer la Polaire dans les petites graduations.

L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est 10000.png.

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