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Collimation d'un télescope : comment la faire, pas à pas

La collimation d'un télescope consiste à aligner ses miroirs pour que la lumière arrive exactement au centre de l'oculaire : sans ce réglage, les étoiles apparaissent en virgules et les planètes restent floues. Pour régler l'alignement des miroirs d'un Newton, il suffit de quelques vis, d'un outil simple et d'un quart d'heure de patience ; l'opération devient vite un geste de routine.

Qu'est-ce que la collimation, et pourquoi en parle-t-on autant ?

Un télescope de type Newton, le plus répandu chez les amateurs, repose sur deux miroirs. Le grand miroir, au fond du tube, s'appelle le miroir primaire : il est concave et rassemble la lumière. Le petit miroir, placé près de l'ouverture du tube et incliné à 45 degrés, s'appelle le miroir secondaire : il renvoie la lumière vers le côté, où se trouve l'oculaire. Pour que l'image soit nette, l'axe optique de ces deux miroirs doit coïncider avec l'axe du porte-oculaire. C'est exactement ce que l'on règle lors d'une collimation.

Le mot vient du verbe « collimater », qui signifie aligner des axes optiques. Il n'est pas réservé aux télescopes : on collimate aussi des jumelles, des lunettes de visée ou des appareils de laboratoire. Dans le monde de l'astronomie amateur, il désigne surtout le réglage des miroirs d'un réflecteur, et c'est ce que traite cette page.

On en parle autant parce que les débutants rencontrent le problème très vite. Un télescope voyage dans une voiture, passe d'une pièce chaude à un jardin froid, se cogne parfois dans un coin de porte. Les miroirs reposent sur de simples vis de réglage, et il suffit de peu de chose pour qu'ils se décalent légèrement. Le défaut passe inaperçu à faible grossissement, puis devient flagrant dès que l'on pousse un peu les oculaires.

Mon télescope a-t-il besoin d'être collimaté ?

Tous les types d'instruments ne sont pas concernés de la même façon. Le tableau suivant donne les ordres de grandeur utiles à connaître avant de sortir les outils.

Si vous possédez une lunette ou un Maksutov, vous pouvez donc passer cette page sans scrupule : votre instrument garde son réglage dans la grande majorité des cas. Pour savoir comment se distinguent ces familles, le guide sur le fonctionnement des différents télescopes en donne le principe de base.

Comment reconnaître un télescope déréglé ?

Le symptôme le plus parlant est le suivant : une étoile brillante, observée à fort grossissement, ne ressemble pas à un point net. Elle présente une petite queue, comme une comète minuscule, toujours orientée du même côté. Ce défaut s'appelle le coma ; il a plusieurs causes, dont un mauvais alignement des miroirs.

Pour y voir clair, on utilise un test simple qui porte le nom de test de l'étoile. Visez une étoile assez brillante, centrez-la, puis déréglez volontairement la mise au point jusqu'à ce que l'étoile devienne un disque. Vous devez voir des anneaux concentriques, comme les cercles d'une cible, avec une petite tache sombre au milieu qui n'est autre que l'ombre du miroir secondaire. Si cette tache est parfaitement au centre des anneaux, la collimation est bonne. Si elle est décalée d'un côté et que les anneaux sont aplatis, il faut intervenir.

Attention toutefois à ne pas tout mettre sur le dos de la collimation. Une image floue peut venir d'un oculaire mal choisi, d'une atmosphère agitée ou d'un télescope pas encore acclimaté. Avant tout réglage, laissez le tube dehors pendant une demi-heure environ pour qu'il se mette à la température de l'air extérieur : les miroirs qui se refroidissent se déforment légèrement, et l'image se stabilise ensuite d'elle-même.

De quel matériel a-t-on besoin ?

On peut collimater un Newton avec un strict minimum, mais quelques accessoires rendent l'opération bien plus simple :

• Le capuchon de collimation. C'est un bouchon percé d'un petit trou central, qui se glisse dans le porte-oculaire. Il aide à centrer l'œil et à voir les reflets des miroirs. C'est l'outil de base, souvent fourni avec le télescope.
• Le collimateur de Cheshire. Un petit tube muni d'un trou de visée et d'une surface réfléchissante inclinée. Il permet un réglage précis du secondaire et du primaire, sans électricité ni piles.
• Le collimateur laser. Un tube qui envoie un faisceau rouge dans le télescope. Rapide, il demande toutefois que le laser lui-même soit bien réglé : un modèle mal aligné donne de fausses indications.
• Une lampe frontale à lumière rouge. Elle ménage la vision nocturne si vous collimatez de nuit, ce qui est parfois nécessaire pour le test final sur l'étoile.
• Un petit tournevis ou une clé à six pans, selon les vis de votre modèle.

Un conseil pour les débutants : collimatez de jour, en intérieur ou à l'ombre, et pointez le tube vers un mur clair ou le ciel. Vous travaillerez à votre rythme, sans le stress de la nuit froide, et vous reverrez la nuit suivante le résultat sur une vraie étoile.

Comment collimater un Newton, étape par étape ?

La méthode suit toujours le même ordre : on règle d'abord le miroir secondaire, puis le primaire. Mieux vaut ne pas inverser, car le deuxième réglage dépend du premier.

Étape 1 : repérer les vis et le centre du primaire

À l'arrière du tube, le miroir primaire est maintenu dans sa cellule par des vis qui l'inclinent. On trouve en général trois paires : une vis de réglage et une vis de blocage pour chacune. Beaucoup de miroirs portent aussi un petit anneau collé au centre, qui sert de repère pour les réglages. Si le vôtre n'en a pas, ne tentez pas d'en poser un vous-même sans conseil, car la colle peut abîmer le traitement du miroir.

Étape 2 : centrer le miroir secondaire sous le porte-oculaire

En regardant par le porte-oculaire, avec le capuchon de collimation, vous devez voir le miroir secondaire entièrement et de forme bien ronde. Il se règle avec une vis centrale, qui le rapproche ou l'éloigne de l'oculaire, et trois petites vis qui l'inclinent. Le but est que le secondaire apparaisse centré dans le porte-oculaire, et que le miroir primaire soit entièrement visible à l'intérieur de son reflet. Tournez de petits quarts de tour, pas plus, et regardez à chaque fois l'effet obtenu.

Étape 3 : incliner le primaire pour centrer son anneau

Une fois le secondaire bien placé, on observe dans le secondaire le reflet du primaire, avec son anneau central. Le reflet de l'œil dans le trou du capuchon doit se trouver au milieu de cet anneau. Si ce n'est pas le cas, on desserre légèrement les vis de blocage à l'arrière du tube, on agit sur les vis de réglage une à une, puis on resserre. Procédez par touches très légères : une seule vis à la fois, un huitième de tour, et on regarde.

Étape 4 : contrôler au laser ou au Cheshire

Le collimateur laser, une fois placé dans le porte-oculaire, doit renvoyer son point lumineux exactement sur sa cible, au centre. Avec un Cheshire, c'est un jeu de cercles concentriques à superposer. Dans les deux cas, on vérifie qu'un mouvement parasite n'a pas déréglé le secondaire en réglant le primaire. Une ou deux itérations suffisent d'ordinaire.

Étape 5 : finir par le test sur une étoile

La vraie vérification se fait la nuit, sur une étoile. Pointez une étoile moyennement brillante, grossissez à environ 150 fois, puis défocalisez doucement. Les anneaux doivent être réguliers et centrés autour de l'ombre du secondaire. Si l'ombre est légèrement décalée, un petit réglage du primaire suffit à rattraper l'ensemble.

Combien de temps faut-il compter ?

Pour une première fois, comptez une demi-heure, le temps de lire les repères de votre instrument et de se familiariser avec les vis. Ensuite, quelques minutes suffisent : un amateur régulier vérifie son télescope en trois ou quatre minutes avant chaque soirée. Le geste devient aussi naturel que de régler la mise au point ou de nettoyer ses verres de lunettes.

Si vous avez un Dobson, dont le tube se démonte pour être rangé, cette vérification fait partie de la routine de montage. Et si vous hésitez encore entre plusieurs modèles de réflecteurs, le principe vaut la peine d'être gardé en tête : pour comparer des Dobson à grand miroir, la collimation est justement un critère qui revient dans toutes les discussions d'amateurs, car un Newton bien réglé donne une image remarquable pour son prix.

Quelles erreurs faut-il éviter ?

• Toucher aux mauvaises vis. Les vis qui fixent la cellule au tube ne servent pas à la collimation. Si une vis de réglage résiste, n'insistez pas : desserrez d'abord la vis de blocage voisine.
• Tourner trop fort. Une vis serrée à fond peut pincer le miroir et le déformer. Il faut serrer au contact, pas davantage.
• Toucher la surface des miroirs. Jamais de doigt, jamais de chiffon sec. Une poussière légère n'a aucun effet notable sur l'image, et le nettoyage d'un miroir est un geste rare qui se fait à l'eau distillée, avec précaution.
• Chercher la perfection. Un télescope de débutant n'a pas besoin d'un réglage de laboratoire. Quand l'image est nette et que le test de l'étoile donne des anneaux à peu près centrés, vous êtes bon pour la soirée.
• Collimater sans avoir laissé le tube s'acclimater. L'image varie avec la température ; il vaut mieux attendre.

Pour la suite, le guide pour bien utiliser son télescope dès la première soirée vous donnera l'ordre des gestes, du montage à la mise au point.

Peut-on se passer de collimation ?

Si vous ne voulez surtout pas toucher à des vis, deux options existent. La première consiste à choisir un instrument qui n'en demande pas : lunette ou Maksutov, plus fermés et plus stables. Ils sont moins lumineux à prix égal qu'un réflecteur, mais ils ne réclament aucun réglage. La seconde consiste à apprendre la collimation une fois, avec un ami ou dans un club d'astronomie : un adhérent expérimenté vous montrera le geste en cinq minutes, et vous n'aurez plus jamais peur d'un tournevis.

Dans les deux cas, ne laissez pas la peur du réglage vous priver de l'observation. Le rapport qualité-prix d'un Newton reste imbattable pour qui accepte ce petit rituel. Le choix de l'instrument se discute en détail dans notre page sur les montures du télescope et dans celle consacrée au télescope Dobson.

Si vous voulez voir ce que cela donne en pratique, deux modèles à comparer : Sky-Watcher Explorer-130 NEQ2, un Newton de 130 mm, et la fiche du Sky-Watcher Heritage 150, un Dobson de table de 150 mm.

Questions fréquentes sur la collimation

La collimation abîme-t-elle le télescope ?

Non, si vous procédez par petits quarts de tour et sans forcer. Les vis sont prévues pour être manœuvrées ; c'est leur raison d'être. Les risques viennent d'un serrage trop fort ou du fait de toucher la surface du miroir, deux gestes qu'il est facile d'éviter.

Faut-il collimater avant chaque soirée ?

Pas forcément, mais une vérification rapide est une bonne habitude, surtout avec un Dobson ou après un transport. Si le test de l'étoile donne des anneaux centrés, vous n'avez rien à faire.

Mon télescope est neuf : est-il déjà réglé ?

Souvent à peu près, mais le transport peut avoir décalé les miroirs. Vérifiez-le avant la première utilisation sérieuse : cela évite de croire à tort que l'instrument est de mauvaise qualité.

Un collimateur laser est-il indispensable ?

Non. Un simple capuchon de collimation, associé au test de l'étoile, suffit largement pour un télescope de débutant. Le laser ou le Cheshire font gagner du temps et de la précision, pas davantage.