GROSSISSEMENT DE LA LUNETTE ASTRONOMIQUE

du ciel pris dans la constellation où les étoiles, vues à l’œil nu, sont au nombre de sept ; à l’aide d’une lunette de 27 centimètres d’ouverture, M. Chacornac y a compté 3205 étoiles. En admettant 6 millimètres pour l’ouverture de la pupille, l’éclat se trouvait en effet augmenté dans le rapport de 36 à 72 900 ou de 'l à 2025, abstraction faite de l’absorption fig/w. — un de la lumière par la matière des lentilles. steiiation des

Ainsi encore s’explique la possibilité de dis- rœii nu. ’ tinguer en plein jour, avec les lunettes, des étoiles qu’on ne peut voir à l’œil nu que le soir ou pendant la nuit.

Fig. 188. — La même partie du ciel vue avec une lunette de 27 centimètres d’ouverture.

Les astres non lumineux par eux-mêmes, comme la Lune, les planètes , ont , dans les lunettes astronomiques , un éclat moindre qu’à l’œil nu, et il en résulte que le pouvoir grossis- - sant est limité pour un objectif donné.

Parmi les plus remarquables et les plus puissantes lunettes astronomiques aujourd’hui connues, il faut citer celles des observatoires de Paris et de Poulkowa, qui ont 38 centimètres d’ouverture et 8 mètres de foyer, et celle de l’observatoire de Cambridge (Etats-Unis), dont l’ouverture mesure 47 centimètres. Ce dernier instrument est le plus grand télescope réfracteur qu’on ait construit jusqu’à présent L

§ 111 — Lunette terrestre ou Longuevue

C’est à Képler qu’on doit la découverte théorique de la lunette astronomique ou à oculaire convergent; mais le grand

Fig. 189. — Marche des rayons luniimeux dans la lunette terrestre.

astronome ne réalisa point sa conception, et c’est le P. Scheiner qui fit le premier construire une lunette de ce genre , dont l’usage se substitua peu à peu à celui de la lunette de Galilée. Peu après, Reita inventa la lunette terrestre ou limette de jour , qui ne diffère de la lunette astronomique que par la composition de l’oculaire. Al’aide de deux lentilles convergentes

1. On parle en ce moment d’un télescope réfracteur dont la lentille aurait un diamètre de 0"1 ,635 ; cet instrument se construit en Angleterre. M. Alvan Clark, le constructeur de la grande lunette de Cambridge, a entrepris l’exécution d’une lentille de 0ra,G9. Si le succès couronne cette tentative hardie, c’est encore l’Amérique qui aura, sous ce point de vue, la suprématie.

LA LONGUEVUE

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de même foyer, 0"0"' , situées entre le système 0' de l’oculaire astronomique et l’image réelle de l’objectif, ab, l’image virtuelle a' b' est redressée, comme il est aisé de s’en rendre compte en suivant sur la figure 189 la marche des rayons lumineux. On voit alors que le système oculaire de la lunette terrestre se trouve formé de trois ou quatre lentilles.

L’avantage de cette combinaison est le redressement des images qui, pour les objets terrestres, est nécessaire. L’inconvénient est dans l’affaiblissement de l’éclat, qui ne permet plus, avec un même objectif, d’employer un grossissement aussi fort. La lumière absorbée par le passage à travers deux nouvelles lentilles est la cause de cet affaiblissement, qui n’existe pas dans la lunette de Galilée.

O11 construit aujourd’hui des lunettes ou longuevues de toute dimension et de puissances extrêmement variées, aussi bien en vue des applications utiles que pour la distraction et l’agrément. Avant l’invention du télégraphe électrique , les employés des télégraphes aériens se servaient , pour distinguer nettement les signaux, de longuevues dont les objectifs avaient jusqu’à 8 ou 9 centimètres d’ouverture et 2m,50 de distance focale. Les marins emploient des lunettes semblables, de dimensions moindres cependant, parce que le maniement en serait peu commode à bord ; les lunettes de nuit , dont ils font un fréquent usage, sont, soit des lunettes à oculaire simple comme les lunettes astronomiques, soit à objectif de grand diamètre, afin de donner le plus possible de lumière et de permettre l’observation des objets dans l’obscurité.

Pour les maisons de campagne, on construit des lunettes plus puissantes, parce qu’on peut les installer à demeure sur des pieds de formes variées; elles sont munies d’un certain nombre d’oculaires , les uns terrestres , les autres astronomiques, de grossissements différents et qui permettent aux gens du monde, aux amateurs d’astronomie, de faire une série assez nombreuse d’observations intéressantes.

Quant aux instruments d’astronomie proprement dits, ils

exigent une perfection qui en rend l’acquisition relativement coûteuse. L’objectif principalement demande, outre la pureté de la matière, un travail de taille et de polissage long et difficile, sans lequel la netteté des images et leur achromatisme 11e peuvent être obtenus. Aussi est- il nécessaire de les soumettre à des essais suivis, faits par des yeux exercés et accoutumés aux observations célestes. D’ordinaire, on les applique à distinguer certains objets célestes d’une observation difficile, à dédoubler quelques étoiles, à reconnaître les détails de structure, soit de certaines nébuleuses, soit des anneaux de Saturne, à apercevoir nettement les satellites de cette planète. Au contraire, d’autres objets se voient bien dans presque tous les instruments : telle est la Lune, pour laquelle, comme 011 l’a dit, il n’est point de mauvaise lunette.

Mois il faut se garder des forts grossissements, sauf pour les étoiles ou les nébuleuses. U11 grossissement moyen, qui donne beaucoup de clarté et de netteté, est bien préférable aux amplifications exagérées qu’011 applique trop souvent aux instruments, sans utilité réelle.

§ IV — Les Télescopes catadioptriques

U11 télescope réflecteur ou catadioptrique, ou plus simplement, selon l’usage de notre langue, un télescope, diffère des lunettes ou télescopes réfracteurs, en ceci, que l’objectif est un miroir concave au lieu d’une lentille convergente. Ce miroir donne lieu à la formation d’une image réelle de l’objet, image qui est située au foyer principal du miroir quand l’objet est à une distance qu’on peut considérer comme infinie. ‘En disposant convenablement un oculaire pour l’examen de cette image, on obtient l’amplification qu’on désire, comme dans la binette astronomique.

Cette substitution d'un miroir à la lentille objective avait été imaginée dès 1616 par Zucchi. Mais c’est à l’astronome anglais

LES TÉLESCOPES CATADIOPTRIQUES

Gregory que revient le mérite de la première application effective, et l’on peut dire de l’invention du télescope. Mais, comme on va le voir plus loin, l’image de l’objet qu’on grossit à l’aide de l’oculaire est formée après une double réflexion sur un grand, puis sur un petit miroir concaves , d’où résulte une assez grande déperdition de lumière. Newton imagina une disposition différente dans laquelle la réflexion a lieu aussi sur deux miroirs, et enfin William Herschel a supprimé complètement la seconde réflexion dans les télescopes à grande ouverture qui portent son nom. Commençons donc par ce dernier système, le plus simple de tous.

Lie. 190. — Principe et disposition du télescope front-view de W. Herschel.

Un miroir concave M disposé au fond du tube de l’instrument reçoit les rayons qui émanent de l’objet céleste AB, et, par la réflexion, donne lieu à la formation d’une image aérienne ou réelle ba , renversée. A l’aide de l’oculaire O disposé en avant du foyer principal de l’objectif et sur le bord inférieur du tube du télescope, l’œil voit l’image BA/ agrandie, mais toujours renversée, ce qui est sans inconvénient pour les observations astronomiques.

Cette disposition n’est possible que pour les télescopes dont le miroir a une très-grande ouverture. L’image doit se former sur le bord du tube, afin que la tête de l’observateur qui tourne le dos à la partie du ciel observée ? n’intercepte que fort peu de rayons. Delà, la disposition légèrement inclinée, relativement à l’axe du tuyau, donnée au miroir. Dans un très-grand télescope, la portion de la tête qui empiète sur l’ouverture du tube est une petite

fraction de la surface du miroir ; il n’en serait point ainsi dans un télescope de faibles dimensions.

Les télescopes de ce système sont connus sous le nom de télescopes front-view , ou à vue de face , que leur avait donné W. Herschel Ini-même. Le plus considérable que F illustre astronome de Slough ait construit sur ce modèle est celui dont la

Fig. 191. — Grand télescope front-view de W. Herschel, à l'observatoire de Slough.

figure 101 donne la vue extérieure. Il n’avait pas moins de 39 pieds 4 pouces anglais de longueur (13 mètres), et le miroir avait un diamètre de 4 pieds 10 pouces (lm,47). «De telles dimensions, dit Arago, sont énormes, comparées à celles des télescopes exécutés jusque-là. Elles paraîtront cependant trèsmesquines aux personnes qui ont entendu parler d’un prétendu liai donné dans le télescope de Slough. Les propagateurs de ce bruit populaire avaient confondu l’astronome Herschel avec le brasseur Meux, et un cylindre dans lequel l’ homme déplus

A Parsonstown (Irlande)

LES TÉLESCOPES CATADIOPTRIQUES

petite taille pourrait à peine se tenir debout, avec certains tonneaux de bois, grands comme des maisons, où l’on fabrique, où l’on conserve la bière. »

Cet immense télescope, qui 11e pesait pas moins de 20 quintaux anciens, n’était pas facile à mouvoir. Il fallut une combinaison d’ailleurs fort ingénieuse de mâts, de poulies, de cordages pour la manœuvre, qui exigeait le concours continuel de deux hommes de peine, outre l’aide chargé de prendre l’heure à la pendule. D’ailleurs, l’observation avec d’aussi puissants instruments nécessite un ciel d’une grande pureté, sans quoi le grossissement des irrégularités apparentes provenant des réfractions atmosphériques déforme les images et les rend confuses. « Herschel trouvait qu’en Angleterre il n’y a pas dans l’année j dus de cent heures pendant lesquelles on puisse observer fructueusement le ciel avec un télescope de 39 pieds, armé d’un grossissement de 1000 fois. Cette remarque conduisit le célèbre astronome à reconnaître que, pour faire avec son instrument une revue du ciel tellement combinée, que le champ eut été dirigé un seul instant vers chaque point de l’espace, il 11e faudrait pas moins de huit cents ans. »

Le télescope que lord Rosse a fait construire et installer dans son parc de Parsonstown, en Irlande, est plus colossal encore que l’instrument déjà énorme d’ Herschel. Le miroir métallique, de lm,83 de diamètre, de 17 mètres environ de distance focale, pèse à lui seul près de 4000 kilogrammes. Le poids total de l’appareil optique, tube et miroir, 11’est pas moindre de 10400 kilogrammes. Il supporte des grossissements de 6000 fois. Mais une telle puissance d’amplification n’est applicable qu’à l’observation des objets très-lumineux, comme les étoiles ou certaines nébuleuses. La Lune, les planètes, qui 11’envoient qu’une lumière réfléchie, 11e peuvent être utilement examinées; aussi est-ce aux recherches d’astronomie sidérale que ce magnifique instrument a été appliqué avec le plus de succès. Nous avons donné, dans notre ouvrage Le Ciel, de nombreux échantillons d images d’amas stellaires et de nébuleuses observés la plupart

à Parsonstown, à l’aide du grand télescope que représente la planche XII .

Arrivons maintenant au télescope de Gregory. Au foyer principal du grand miroir objectif MM placé au fond du tube de b instrument, il se forme une image aérienne, réelle et renversée, de l’objet céleste AB. En sens inverse du grand miroir et sur le même axe, se trouve disposé un petit miroir concave rn. L’image

réelle est un objet pour ce second miroir; il s’en tonne donc une seconde image réelle aussi et renversée en ah , de sorte que celle-ci est une image droite de l’objet véritable, qui se trouve

Fig. 192. — Principe et disposition du télescope de Gregory.

agrandie par l’oculaire en A IE Pour donner issue aux laisceaux de lumière qui la composent, le grand miroir est percé a son centre d’une ouverture, vis-à-vis de laquelle s’adapte le tuyau de l’oculaire, de sorte que l’ observateur a 1 œil directement tourné vers la partie du ciel observée, comme dans la lunette astronomique. Il n’intercepte donc pas la lumière qui tombe sur l’objectif. Cette lumière est affaiblie toutefois, d abord par 1 ouverture pratiquée au centre, qui eu diminue la surface, mais surtout par la seconde réflexion à la surface du petit miroir. C’est là qu’est l’inconvénient des télescopes de Gregory, dont le principal avantage vient de la facilité avec laquelle se font les recherches, sans toutefois que cela dispense de la nécessité d’une petite lunette parallèle ou chercheur.

Dans les télescopes de Gregory, l’image agrandie AB' est