Une séance d'observation

On conseille habituellement, pour une séance d'observation, de préparer celle-ci auparavant

• on s'enquérera d'abord, bien sûr, avant de se lancer dans une telle préparation, de la météo prévue du jour (au besoin en utilisant des services officiels tels Météo France, etc.)
• ensuite, essentiellement, on recueillera les données utiles à l'observation: méridien, longitude de la Grande Tache Rouge de Jupiter, etc., par exemple, pour une observation planétaire ou préparation, par photocopie d'un atlas céleste, impression à partir d'un logiciel-planisphère, etc. d'une carte du champ qu'on va observer pour des objets du ciel profond. Certaines de ces données, par ailleurs, pourront déjà être reportée sur un gabarit de rapport d'observation (voir notre tutoriel "Le rapport d'observation")
• au coucher du Soleil -si on observe dans les premières heures de la nuit- on notera l'état du ciel, particulièrement tout signe (nuages élevés, etc.) qui peut laisser penser que la météo pourra se modifier une fois la séance d'observation arrivée
• enfin, peu de temps avant l'observation (avant, toutefois, la mise en oeuvre des opérations qui suivent), on rassemblera le matériel nécessaire à celle-ci: oculaires, accessoires, matériel d'astrophotographie (dont on aura éventuellement vérifié le bon fonctionnement), ordinateur portable, gabarit de rapport d'observation (ou carnet de prise de note), support pour le dessin d'observation, crayon(s), stylo(s), etc. Une lampe à éclairage rouge pour éviter l'éblouissement, bien sûr, un moyen fiable de mesurer le temps (essentiellement une montre réglée sur une horloge parlante voire tout autre système, dont logiciel, permettant cette mesure)
• à noter encore: veillez aussi à votre confort; confort thermique si vous observez par une nuit froide (vêtements, chaussures, etc.) ou même fraîche; confort d'installation (un siège, par exemple, une table d'appoint, etc.); voire confort en général (boisson chaude en bouteille thermos, sandwich, etc.) ce qui n'est pas à négliger surtout pour des séances longues d'observation, ainsi pour une éclipse de Lune, par exemple. Une position confortable et stable, d'une façon générale, améliore (psychologiquement?) la vision; certains auteurs pensent aussi qu'il faut éviter le bruit puisque l'observation est une activité intellectuelle liée au système nerveux central et que la rétine en fait aussi partie

un balcon peut servir de poste d'observation (ici avec un Newton classique -quoiqu'ancien- 114/900). site 'Amateur Astronomy'

Avant toute séance d'observation, il faut équilibrer l'instrument sur sa monture (ces développements ne concernent que les montures équatoriales (pour les montures azimuthales voire les montures récentes automatisées, voir le mode d'emploi de l'instrument)); il s'agit d'optimiser le fonctionnement de la monture équatoriale et d'éviter toute usure prématurée par forçage. Il est mieux de procéder à l'équilibrage avec l'instrument en l'état où il va être utilisé pour l'observation: pas de couvercle, un oculaire dans le porte-oculaire voire tout autre accessoire d'observation (matériel d'astrophotographie, etc.). Sur les contrepoids en général, on n'oubliera de vérifier que la vis de butée en bout de tige des contrepoids (qui s'enlève pour placer les contrepoids sur la tige) est bien présente et serrée. Toute fausse manoeuvre n'aboutira pas à ce qu'un contrepoids -lourd- vous tombe sur un pied. Pour l'équilibrage de l'axe des déclinaisons, ce sera d'abord l'occasion de vérifier que le tube est correctement aligné sur l'axe (un décalage, par exemple, sur certains modèles, peut résulter de l'utilisation, au cours d'une séance d'observation précédente, du flexible de réglage fin; donc réaligner correctementle tube); pour l'équilibrage proprement dit, on bloque l'axe des ascensions droites (dans sa position la plus simple est le mieux); on desserre légèrement les vis de serrage (ou tout autre système) du tube sur son berceau ou la monture pour en permettre le mouvement (sans qu'il puisse cependant glisser si on le tient plus); on libère l'axe des déclinaisons et on équilibre l'instrument en déplaçant ce dernier dans son berceau (ou toute autre forme de support); il faut que, quelle que soit sa position autour de l'axe des déclinaisons, l'instrument reste immobile quand on le lâche. Une fois l'équilibre trouvé, bloquer l'axe. Pour l'équilibrage dans l'axe des ascensions droites, l'équilibre se fait par le biais du (des) contrepoids de cet axe; on bloque l'axe des déclinaisons (dans sa position la plus simple est le mieux soit à peu près perpendiculaire à l'axe des ascensions droites); on place les contrepoids sur une position moyenne; on libère l'axe des ascensions droites et on équilibre, par tâtonnements, en déplaçant, dans un sens ou dans l'autre les contrepoids jusqu'à obtenir, pour toute position autour de l'axe des ascensions droites, l'équilibre. Noter que si, en cours d'observation, on ajoute -ou on enlève- un quelconque accessoire de l'instrument, il faudra refaire l'équilibrage

Cette partie de l'article ne vise pas les montures automatisées dont la mise en station est de plus en plus informatisée. On appelle mise en station d'un instrument d'astronomie l'opération consistant à régler correctement une monture équatoriale. Le principe de la monture équatoriale étant que l'axe principal de la monture devient parallèle, dans tous les plans, à l'axe de la Terre, la mise en station consiste donc à réaliser cet alignement. Il est préférable de pratiquer ce réglage la nuit tombée car on peut avoir besoin de l'étoile polaire. On peut se contenter d'une mise en station simple lorsqu'on observe visuellement. Une mise en station avancée est nécessaire pour l'observation photographique (qui peut supposer un suivi précis ou de longue durée, manuel ou motorisé, des objets photographiés) ou la recherche d'un objet céleste par ses coordonnées. La mise en station d'une monture équatoriale doit se faire pour chaque séance d'observation (sauf certains aspects dans le cas, par exemple, d'une monture en station fixe: observatoire personnel, pied en béton, etc.)

• dans tous les cas, on doit commencer par régler le trépied le plus horizontalement possible, ce qui peut se faire via un niveau
• pour la mise en station simple, on oriente d'abord l'axe des ascensions droites vers le Nord (que l'on peut déterminer avec une carte, une boussole ou, encore plus simplement, avec l'étoile polaire). Puis on règle l'inclinaison de ce même axe de sorte qu'il pointe réellement vers la Polaire, ce qui se fait en donnant à son inclinaison la valeur de la latitude du lieu
• pour la mise en station avancée, il faut affiner le réglage précédent pour disposer d'une plus grande précision pour l'alignement. La facilité de l'opération dépend des réglages ou d'accessoires disponibles sur la monture équatoriale, ainsi, par exemple, un viseur polaire et des systèmes simples et précis de réglage de l'azimuth et de l'angle de latitude de la monture. Le principe est d'utiliser le télescope et le viseur. Une fois une mise en station simple effectuée, on va pointer l'instrument, via les possibilités de la monture, de sorte à placer la Polaire au centre d'un oculaire de faible grossissement (aux alentours de 45x). Cela suppose qu'on ait convenablement réglé le viseur de l'instrument. On règle déjà l'axe des déclinaisons, quelle que soit la valeur de l'axe des ascensions droites, via son cercle gradué, sur la valeur de la déclinaison de la Polaire (qui, précisément, est de 89° 16') et on serre le frein de l'axe. On cherche à placer la Polaire au centre du chercheur, ce qui se fait par les seuls réglages de la monture en azimuth et en angle de latitude. Une fois la Polaire au centre du chercheur, on regarde dans l'oculaire et, avec les mêmes réglages, on règle la Polaire au centre du champ de vision (le centrage peut encore être amélioré par le biais d'oculaires qui donnent de plus forts grossissements). Une fois la Polaire définitivement centrée, on bloque les réglages en azimuth et en angle de latitude de la monture et l'instrument est réglé pour la séance d'observation (les mouvements, pour l'observation, ne se font plus, bien sûr, que par les mouvements larges, ou les flexibles de l'axe des ascensions droites et de celui des déclinaisons)

L'"adaptation nocturne" est la clé de toute observation astronomique. Cela tient au fait que, dans un lieu obscur, les yeux s'adaptent: les pupilles se dilatent et la rétine s'adapte; au bout d'entre 30 minutes et une heure, elle atteint son adaptation maximale. En ciel sombre, un oeil bien adapté peut atteindre des étoiles d'une magnitude supérieure à 6, considérée comme la magnitude limite à l'oeil nu. Une fois cette adaptation en cours ou atteinte, l'observateur ne devra pas s'exposer à une quelconque source de lumière car cela fait disparaître l'adaptation (d'où les lampes à faible lumière rouge, par exemple -certains auteurs, récemment, préconiseraient plutôt une lumière verte, argumentant que l'oeil n'est que peu performant pour la couleur rouge). On appelle "oeil directeur" l'oeil que l'on préfère pour observer dans un télescope (ou viser avec une arme à feu, par exemple); le plus souvent pour un droitier, ce sera l'oeil droit et inversement pour un gaucher. En termes d'astronomie, l'oeil directeur est souvent plus apte à analyser les détails et il est plus sensible dans l'obscurité. Un autre concept très utile en astronomie est celui de "vision périphérique": la rétine, ce capteur d'image qui forme le fond de l'oeil, en effet, fonctionne grâce à deux types de cellules, les cônes et les bâtonnets; les premiers permettent la vision colorée de jour ou en lumière artificielle, les seconds, très sensibles permettent de voir la nuit ou dans la pénombre (mais sans couleurs). Les bâtonnets se trouvent surtout sur la périphérie de l'axe de vision. La vision périphérique consiste donc, pour les objets du ciel profond surtout, à décaler le point visé par l'oeil, ce qui amène donc l'objet à activer les bâtonnets et non les cônes: alors que l'objet observé est au centre de l'oculaire, on visera, avec l'oeil, un côté ou l'autre du champ voire la zone noire qui l'entoure et on améliorera ainsi la vision de l'objet. D'une façon générale, rappelons que l'objet observé doit être placé au centre de l'oculaire et qu'on doit tenir l'oeil à quelques millimètres de la lentille de celui-ci, là où se forme l'image. On rappelera aussi, d'une façon générale que les porteurs de lunettes devront les ôter pour faire la mise au point, celle-ci compensant le défaut optique (sauf les astigmates: ces personnes doivent conserver leurs lunettes, essentiellement pour les faibles grossissements -alors qu'elles devraient pouvoir les retirer pour les forts grossissements). Ne pas oublier, enfin, que les objets faibles du ciel profond sont décevants au premier abord, surtout si on a en tête les photographies spectaculaires que l'on peut trouver dans les médias. Ces objets, de plus, ne livrent une ou quelques couleurs que s'ils sont suffisamment lumineux; les autres restent gris; les couleurs de ces objets, plus généralement, nécessitent des instrument d'au moins 40 cm de diamètre. A titre plus détaillé, on peut savoir que l'adaptation nocturne entraîne une augmentation de la distance focale de l'oeil et une diminution de son aptitude d'accommodation (myopie et presbytie nocturnes); on peut aussi noter que les cônes sensibles au bleu, comparés aux deux autres types (vert, rouge) sont beaucoup moins performants et que, la nuit, le maximum de sensibilité de l'œil est dans le bleu alors que, le jour, il se situe dans le vert-jaune. A savoir aussi que si l'on s'est exposé à des paysages fortement éclairés (plages, champs de neige, journée ensoleillée, etc) pendant un temps prolongé, on perdra aux alentours de 3/4 d'une magnitude la nuit suivante en termes d'observation car il faut alors théoriquement, plus de 24 heures, pour atteindre de nouveau l'adaptation nocturne optimale de l'oeil

méthode de cheminement, d'a Tri à M33, la galaxie du Triangle. site 'Amateur Astronomy'

D'une façon générale, pour les télescopes automatisés à bases de données (ou "go to"), rechercher l'objet à observer ne pose pas de problèmes puisque l'instrument est automatiquement pointé en direction de l'objet. Pour les instruments à réglage manuel, on distinguera entre recherche d'un objet brillant et recherche d'un objet faible

• le pointage d'un objet brillant (étoile brillante, planète, par exemple): le viseur étant réglé à la parallèle du tube de l'instrument et le viseur étant équipé d'une croisée de fils, le réticule, le fait d'amener l'objet recherché au centre du viseur l'amène au centre de l'oculaire. Pour cela, on place un oculaire à faible grossissement dans le porte-oculaire et, via la monture (azimuthale ou équatoriale), on agit sur les deux axes appropriés (dans l'amplitude de mouvement autorisée par la monture en question), en visant avec le viseur jusqu'à apporter l'objet rechercher au centre du réticule (pour les montures de type équatorial qui permette des mouvements amples puis des réglages fins à l'aide de flexibles, on amène grossièrement l'objet dans le champ du viseur par les mouvements larges et on l'apporte au centre du réticule par les mouvements lents). L'objet est alors aussi au centre de l'oculaire. Les viseurs point rouge nécessite une façon de faire que nous ne développons pas ici
• le pointage d'un objet faible (étoile faible, nébuleuse, etc.): il est plus compliqué puisque l'objet ne peut, la plupart du temps, être vu visuellement dans le viseur. Il faut donc utiliser une technique qui consiste à rechercher quel est l'objet, visible dans le viseur, le plus proche de l'objet recherché et, une fois cet objet apporté dans le champ, procéder par sauts jusqu'à l'objet à observer. Cette technique présente des variations selon les auteurs et peut porter différents noms (cheminement étoile-par-étoile, star hopping (de l'anglais; littéralement "saut d'étoile en étoile"), etc.). Le cheminement suppose un travail de préparation qui aura été fait en amont ou, au moins, d'avoir à disposition au moment de l'observation soit un atlas céleste soit un ordinateur portable avec logiciel-planisphère. On gagnera à avoir préparé, à partir d'un atlas ou d'un logiciel une carte simple, facile à utiliser, qui schématisera le cheminement à effectuer de l'objet-repère à l'objet observé. La technique sera différente selon que l'instrument utilisé sera porté par une monture azimuthale ou une monture équatoriale; dans les deux cas, il faut bien avoir à l'esprit l'inversion apportée à l'instrument par rapport à la carte sans compter qu'au moment d'élaborer la carte du cheminement on pourra préférer soit l'orientation de celle-ci de façon classique (le Nord du pôle céleste à la verticale) ou selon un logiciel-planétarium (le Nord du pôle céleste orienté selon la latitude du lieu d'observation). Le second cas est plus adapté à une monture azimuthale puisqu'une telle carte montrera mieux le sens azimuth-altitude des mouvements; pour une monture équatoriale on pourra choisir l'une ou l'autre orientation. Un autre aspect à prendre en considération est la facilité des mouvements: avec une monture équatoriale, il sera plus simple de choisir des cheminements parallèles aux méridiens d'ascension droite et aux lignes de déclinaison alors qu'avec une monture azimuthale, il sera plus utile d'orienter la carte selon des droites qui sont perpendiculaires ou parallèles à l'horizon. Dans les deux cas, on pourra préférer la méthode (que nous utilisons) qui consiste à privilégier les cheminements en ligne droite: même si les étoiles-repères n'arrivent pas au centre du champ, il suffit de les y replacer avant d'entreprendre la branche suivant du cheminement. Enfin voire surtout, il faudra avoir étalonner le champ de l'oculaire qu'on utilisera pour pratiquer le cheminement; cela se sera fait assez simplement en visant un champ assez facilement identifiable sur une carte (une étoile brillante et son environnement) et en mesurant, avec ces repères, le diamètre du champ vu dans l'oculaire. Si on vise des objets assez lumineux, on pourra prendre un oculaire qui, tout en permettant de voir l'objet cherché, aura cependant un champ assez grand. Prenons l'exemple de M33, la galaxie du Triangle, recherchée dans un télescope, qui inverse Nord-Sud, sur une monture équatoriale avec une carte orientée Nord du pôle céleste et un oculaire de champ 34' et grossissement 45. On part d'alpha du Triangle (à noter que si cette étoile, de magnitude 3,4 est déjà trop faible pour être facilement trouvée (par exemple dans un ciel urbanisé), il faudra déjà élaborer un cheminement jusqu'à elle (par exemple en partant de Hamal du Bélier) ce qui compliquera l'opération. On commence donc, au chercheur de chercher alpha du Triangle. On la centre dans l'oculaire. En ligne droite, sur la ligne des ascensions droites, on va alors, de champ d'oculaire en champ d'oculaire, trouver la première étoile-repère (celle de magnitude 8,3); l'ayant recentrée dans le champ, on passera alors à l'étoile-repère de magnitude 7,5. Etc. Arrivé à l'étoile de 8,3 (en bas à droite), on suivra, cette fois, en ligne droite, vers le Nord céleste, la ligne des déclinaisons, ce qui nous mènera facilement à M33

La technique de recherche d'un objet par ses coordonnées, dite aussi "repérage par pointage différentiel", consiste à pointer un instrument sur monture équatoriale non automatisée vers un objet céleste en utilisant les coordonnées de celui-ci sur la sphère céleste. Cela se fait par le biais des deux cercles gradués qui se trouvent sur la monture, l'un associé à l'axe des ascensions droites (qui permet la rotation de l'instrument en sens inverse de la Terre et dans le même temps), l'autre à l'axe des déclinaisons (qui permet le mouvement en direction du Nord ou du Sud de l'instrument). Le cercle des ascensions droites est mobile par rapport à l'axe et celui des déclinaisons est fixe. Cette technique a été longtemps décrite comme étant essentiellement utile à la recherche de Vénus en plein jour (de façon à l'observer avant qu'elle n'atteigne un éclat trop important) ou à la recherche de rapprochements Vénus-étoile brillante en plein jour. Depuis peu, malgré le développement des montures automatisées, elle est aussi décrite comme permettant de trouver, plus facilement qu'en utilisant un viseur, des objets du ciel profond ou tout autre objet céleste. L'utilisation pour le ciel de nuit se décrit actuellement comme employant une étoile-repère qui va permettre d'arrimer l'axe d'ascension droite de l'instrument à la sphère céleste mais l'utilisation pour le ciel de jour peut également être employée pour le ciel de nuit

le cercle des déclinaisons d'une monture équatoriale. site 'Amateur Astronomy'

• les deux techniques nécessitent que l'instrument ait été mis en station selon la technique de la mise en station avancée
• le répérage par coordonnées de nuit est plus simple: il nécessite essentiellement de pointer un objet assez brillant situé assez près de l'objet visé (il faut aussi une lampe avec éclairage rouge non éblouissant pour procéder aux réglages des cercles gradués). Nous allons prendre l'exemple de la galaxie M33 du Triangle. L'objet brillant proche sera Mirach, étoile de magnitude 2 de la constellation d'Andromède. On commence par noter, sur un atlas céleste ou un logiciel d'astronomie, les coordonnées équatoriales de l'objet brillant et de l'objet recherché. Ce sont les coordonnées sur la sphère céleste, lesquelles s'expriment en ascension droite (équivalent sur la sphère céleste des longitudes sur Terre, par exemple; exprimées en heures, minutes, secondes) et en déclinaison (équivalent de la latitude; exprimées en degrés, minutes d'arc, secondes d'arc). Mirach a pour coordonnées: 1h 09m 43.90s en ascension droite (ou AD) et 35°37'14.0" en déclinaison (ou déc.), qu'on peut simplifier en 1h 09mn d'AD et 35° 37' de déc. M33 (simplification idem) est à 1h 34mn d'AD en 30° 39' de déc. L'instrument ayant été mise en station avancée, on va donc chercher par ses coordonnées l'étoile-repère; on procède ainsi: on pointe d'abord grossièrement, en libérant les deux axes, l'instrument en direction de l'étoile-repère. On rebloque les axes. Puis, en libérant l'axe des déclinaisons, on régle, sur le cercle des déclinaisons de l'instrument, la valeur en déclinaison des coordonnées de l'objet-repère, en l'occurrence 35° 37' et on bloque l'axe. On libère alors l'axe des ascensions droites et on amène l'étoile-repère au milieu du viseur (en ayant réglé la valeur de déclinaison de l'étoile, le mouvement en ascension droite amène nécessairement l'étoile dans le viseur puisque l'instrument tourne à distance fixe -la déclinaison affichée- du pôle céleste, le pôle de la sphère équatoriale); on affine le centrage à l'oculaire, à faible grossissement. Une fois là, on tourne le cercle des ascensions droites (qui est donc mobile par rapport à l'axe) sur la valeur en AD de l'étoile-repère, en l'occurence Mirach dont l'AD est 1h 09mn. On vient, en quelque sort, d'"accrocher" notre monture à la sphère céleste: le cercle gradué des déclinaisons et celui des ascensions droites ont les mêmes valeurs que le système des coordonnées équatoriales de la sphère céleste. Donc, en utilisant, rapidement, les deux cercles gradués pour afficher les coordonnées de l'objet que nous cherchons (la galaxie M33), celle-ci sera dans l'oculaire. Tout simplement. Pour cela, on libère et re-bloque donc successivement l'axe des déclinaisons (au cercle duquel on affiche 30° 39') et l'axe des ascensions droites (au cercle duquel on affiche 1h 34mn) et M33 se trouve ainsi dans l'oculaire. Dans le cas de l'observation de plusieurs objets au cours d'une même séance d'observation, on gagnera, par intervalle, à recommencer les opérations pour un autre objet-repère. Dans ce cas, on veillera à ce que d'éventuelles corrections avec le flexible des déclinaisons n'ait pas décalé l'axe du tube de l'instrument par rapport à l'axe des déclinaisons; dans ce cas, réaligner correctement le tube au flexible
• le repérage par coordonnées en plein jour nécessite l'emploi du concept d'angle horaire et temps sidéral. On peut noter que la méthode permet aussi d'afficher directement, sans passer par le système d'objet-repère décrit prédédemment, l'ascension droite de l'objet à observer, ce qui peut s'utiliser aussi pour une observation de nuit. Cette méthode requiert l'utilisation du concept d'"angle horaire". Ce concept permet, pour un objet céleste identifié par ses coordonnées dans le système de coordonnées équatoriales, de savoir quelle est la position de cet objet -en fait l'orientation de la sphère céleste- dans le ciel de l'observateur pour la date et l'heure de l'observation (les étoiles sont identifiées sur la sphère céleste via le système de coordonnées équatoriales, un système qui, par une valeur dite ascension droite (équivalent de la longitude pour les coordonnées terrestres) et une valeur dite déclinaison (équivalent de la latitude), permet de situer une étoile. Le système de coordonnées équatoriales est un système qui est indépendant de toute considération de date et d'heure; il ne se réfère qu'au point vernal, là où l'écliptique coupe l'équateur céleste dans le sens de la montée -qui est le point d'origine des ascensions droites- et à l'équateur céleste, la projection sur le ciel de l'équateur terrestre. Cela a comme conséquence que le point vernal, donc le point de référence des ascensions droite, du fait de la rotation de la Terre, tourne avec l'ensemble de la sphère céleste; il le fait en 23h 56mn, ce qui détermine le "temps sidéral"). Pour obtenir l'angle horaire de l'objet visé, il faut donc pouvoir connaître l'heure sidérale pour la date et heure de l'observation. Cela se fait soit via un logiciel qui donne l'heure sidérale, soit, plus simplement, via un logiciel planétarium qui, généralement, donne aussi cette valeur. Pour ce qui est de la pratique de la méthode -soit de jour, soit de nuit- il faut donc déterminer l'angle horaire de l'objet recherché, ce qui donnera la valeur à afficher sur le disque gradué des ascensions droites. Prenons comme exemple M33, la galaxie du Triangle (valeurs simplifiées en ascension droite: 1h 33mn -qu'on nommera alpha et en déclinaison: 30° 39') que l'on voudrait observer le 17 octobre 2012, à 22h 10 heure locale, depuis Dijon. Le temps sidéral équivalent (T) est (via un logiciel-planétarium (dont a réglé la position de l'observatoire pour cette ville)) 23h 16. L'angle horaire (H) de M33 est (idem) de 21h 41mn (on peut aussi l'obtenir par la formule H = T - alpha). On affiche alors cette valeur de l'angle horaire de M33 sur le cercle des ascensions droites ainsi que sa déclinaison sur le cercle des déclinaisons et on doit avoir M33 dans l'oculaire