Mise en température du miroir primaire

Bonjour à tous .

J'ai appris ici toute l'importance de la mise en température du miroir primaire d'un Newton ,et je ai aussi découvert l'existence dans certain cas d'une couche d'air qui pouvait rester "coincée " à la surface de celui-ci dégradant ainsi la qualité des images .

Je me pose plusieurs questions :

> comment déceler le problème et surtout le différencier de la turbulence atmosphérique ?

> si c'est le cas sur mon scope ,est ce qu'un simple coup d'éventail permet (provisoirement) de faire disparaître cet couche d'air et surtout confirmer le problème avant de bricoler le tube ?

> j'ai trouvé plusieurs remèdes au problème ,dont deux faciles à mettre en œuvre : installer un ventilo au dos du miroir qui "tire" l'air du tube ( avec un diaphragme du diam du miroir tout près de la surface pour créer une accélération de l'air au niveau de la tranche du miroir .

Installer deux ventilos au dessus et au dessous de la tranche du miroir , un qui insuffle de l'air au niveau de la face avant du miroir et le second à l'opposé mais qui tire l'air cette fois ci .

Mon miroir fait 318mm de diamètre et le tube est en allu et fait lui 370mm de diamètre .

Merci pour vos lumières .

Je crois que le moyen le plus efficace est de mettre deux ventilo (l'un pousse l'air, l'autre aspire ) de chaque coté du tube, au dessus du miroir .Le but étant de créer un flux laminaire à la surface du miroir .

Bonjour Zito,

Tu trouveras beaucoup de renseignements sur cette page avec les liens qui vont bien : http://www.cruxis.com/scope/mirrorcooling.htm

Afin de supprimer la couche d'air turbulente au dessus du miroir, il faut obtenir un courant laminaire grâce à des ventilateurs placés sur la boite à miroir au dessus du miroir. C'est assez difficile à réaliser en pratique. Cela dépend de la puissance des ventilateurs. C'est très fin. Je me souviens de quelqu'un qui a passé sa nuit d'observation à essayer de régler ses ventilateurs...

D'autre part, il faut laisser les ventilateurs en marche pendant que l'on observe, sinon, le flux disparait. Cela peut donc générer des vibrations...

Le rapport gain/emm.... de ce genre de béquilles n'est pas évident...

Ok merci ,et pour ce qui est de la détection de ce problème ?

Deux simples trous au dessus et au dessous du miroir suffiraient peut être à améliorer les choses ?

on parle ici d'un problème d'échange de chaleur entre le miroir qui se refroidit et l'air. Quand le miroir a la température de l'air, il n'y a plus d'échange de chaleur et donc de turbulence à sa surface.

Comme dirait Ferand Raynaud, il faut un certain temps pour que le fut du canon le miroir, se refroidisse.

Mettre des ventilateurs permet d'accélérer l'échange de chaleur et donc de diminuer le temps nécessaire. ventilateur au dessous, en dessous, sur la coté, à droite, à gauche (au choix) diminuerons le temps de refroidissement. Les différences subtiles seront peut être lié à la possibilité d'observer en même temps..et la cela dépends de ce que tu regardes (CP ou planète).

A mon sens, une fois, le miroir refroidit et à la température de l'air, il n'y a plus rien à refroidir ...et donc on peut couper le (les ventilateurs).

Sur mon 200, j'ai un ventilo au cul du tube qui souffle l'air dans le tube. Sur le 300, je n'ai rien. J'attends simplement que miroir se refroidisse.

 

D'autre part, il faut laisser les ventilateurs en marche pendant que l'on observe, sinon, le flux disparait. Cela peut donc générer des vibrations...

J'ai un seul ventilateur au "cul" du primaire et je me suis toujours demandé s'il fallait le laisser tourner pendant l'observation?

J'ai lu tout et son contraire a ce sujet.

Merci ursus,je parlais des ventilo uniquement pour éliminer la couche d'air qui se forme à sa surface lors de la mise en température .et de ce côté la je pense pas avoir de problème car non seulement je sort mon tube bien avant d'observer mais de plus il est entreposé dans une grange non chauffée,et a 800m d'altitude il n'y a pas beaucoup de différence de température avec l,extérieur .

Je précise que je n'ai pas constaté ce problème ,je suis incapable de dire si c'est la turbulence atmosphérique ou cette fameuse couche d'air qui dégrade les images .ou alors j'ai un ciel toujours turbulent et là c'est plus gênant !!

Il y a deux choses:

- la mise à température du miroir: un ventilateur au dos peut aider à accélérer les échanges de chaleur. Quand le miroir est à température, pas besoin de le laisser tourner.

- l'élimination de la couche d'air sur le miroir, avant même qu'il ne soit en température. Les ventilateurs au dessus du miroir peuvent aider à créer un courant laminaire. Mais dans ce cas, comme déjà dit, c'est très très subtil. Cela dépend vraiment de la puissance des ventilateurs. Deux simples trous aideront à la ventilation générale, mais ne créeront pas ce courant laminaire.

Encore une fois, on peut essayer, mais peu ont vraiment réussi sur ce dernier point...

Bon Ben merci à tous pour les réponses apportées jusqu'ici mais je me permet de reposer les questions :

> comment déceler le problème et surtout le différencier de la turbulence atmosphérique

Merci pierre ,c'est sur qu'il faut peser le pour et le contre quand on veux percer le tube et installer des guirlandes et une batterie,car perso,étant électricien,les problème de fils et de batteries.....c'est un peu ce que je veux me sortir de la tête quand je sors mon tube .

Astromamicalement bien sur !!

> comment déceler le problème et surtout le différencier de la turbulence atmosphérique

J'avais remarqué (sur la lune) que si j'observais juste après la sortie des petites vibrations (sur les images) assez rapides. Elle disparaissait après 1 ou 2 h, il restait des vibrations de plus grandes amplitudes (déjà présente au début) mais plus lente. J'ai dans l'idée, compte tenu des échelles de tailles) que les petites correspondent à la couche d'air sur le miroir et l'autre au mouvement de l'atmosphère.

@Pierre: oui deux points: le refroidissement du miroir pour que sa forme soit bien définie et stable et la couche d'air. La couche d'air turbulent provient du miroir qui se refroidit par convection naturelle; indirectement c'est aussi un problème de refroidissement.

Faire des recherches aussi sur l'effet coanda .

Haa ! Merci ursus c'est déjà une bonne piste .

Merci Jefferson , mais je pense que cet effet coenda ne deviens gênant que si j'utilise un ventilo très puissant ,style celui du radiateur de ma Zx

L'effet Coanda, pour ce qui nous intéresse, c'est la mise en mouvement non turbulent d'une masse d'air grâce à un ventilateur judicieusement placé à un endroit stratégique de la boite à miroir ou du barillet. Ventilateur le plus discret possible en débit et en vitesse.

Certains essais permettent ainsi le renouvellement de l'air autour du miroir et le balayage de la couche limite côté aluminure d'une façon très régulière. Il faut juste laisser le temps aux de se stabiliser.

Quoi qu'il en soit, je reste très sceptique quant à l'utilisation de ces gadgets, comme Pierre . Sur les instruments que j'ai construit (200, 300, 400) et sur ceux que j"ai eu la chance d'utiliser (600, 800, 1000 de très bonne facture, "resolution killer :D" ), les ventilos ne sont jamais utilisés au final, quel que soit leur arrangement,latéraux ou axiaux, ce qui n’empêche pas de faire de très haute résolution ciel profond ou planétaire.

Les tubes, conçus de manière aérée, sont simplement tranquillement mis en température lors du crépuscule.

Sur l'effet Coanda

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/025535.html

http://www.astrosurf.com/astropratique/011829-3.html

Sur la ventilation

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/036233-2.html

Et pour corser le tout, et faire la chasse aux fausses bonnes idées, voici tiré du post sus cité une évocation de la subtilité des choses:

le problème sur les grands diamètres vient du fait que la face avant est toujours plus froide que le dos du fait du rayonnement thermique vers le ciel, ca donne un gradient de 0.5° permanent en moyenne entre la face optique et le dos une fois que tout est à température. Ce gradient génère de la sur-correction. Mais quand le miroir est très légèrement plus chaud que l’air extérieur, on a de la sous-correction, du coup pendant 1 ou 2 heures en début de nuit , les 2 phénomènes se compensent, effet que je risquerais de perdre si je refroidissais trop vite le primaire par des ventilos.

Notez aussi au passage que le refroidissement du miroir est lié à son épaisseur, et pas à son diamètre.

Merci Bernard .

Bonjour Zito,

Voilà d'autres infos qui vont te parler (en anglais )

http://www.garyseronik.com/?q=node/55

http://www.garyseronik.com/?q=node/69

et surtout : http://www.fpi-protostar.com/bgreer/fanselect.htm

On peut aussi indirectement souffler ou aspirer l'air au-dessus du miroir:

http://www.youtube.com/view_play_list?p=2BD34EF33CC80FF3 [soufflant]

http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/3303867/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1/vc/1 [aspirant]

Je préfère généralement aspirer l'air vers l'arrière, mais pas les nuits où le ventilateur finit par aspirer de l'air chaud provenant de l'aspirateur dans le tube. Donc mon ventilateur est révérsible (mécaniquement).

Sur mon télescope, le 'baffle' pour rediriger l'air marche le mieux à 3-4cm du miroir.

salut Zito

Pas dur pour déceler le problème, tu prends une étoiles brillante ou une planete comme juju et tu défocalise beaucoup.Tu vas voir la turbulence devant le miroir et surtout si une poche se forme sur la partie supérieure. C'est très facile à constater.

Si tu prends un éventail tu va voir le poche disparaitre.

En pratique cette poche d'air chaud dédouble les images en particulier sur des objets brillants en planétaire.

Une solution simple est de réaliser un trou au dessus du miroir et un au dessous.La convection va chasser naturellement les veines d'air chaud.

Bonsoir

Idem que Tutu quand je met en route le ventilateur en haut du miroir du 625 et en défocalisant je vois nettement le flux d'air qui est aspiré.

Bonne nuit.

Luc

Bonsoir

Idem que Tutu quand je met en route le ventilateur en haut du miroir du 625 et en défocalisant je vois nettement le flux d'air qui est aspiré.

Bonne nuit.

Luc;)

Coucou !

Alors, quelle est la solution ?

Coucou !

 

Alors, quelle est la solution ?

Fermer le tube hermétiquement avec une lame, chasser l'air qui est dedans et le remplacer par de l'hélium.

Ce gaz a une excellente conductibilité thermique ce qui évite les gradients de T° et donc les poches d'air réfractantes.

C'était la solution proposée par Texereau il y a pas mal d'années, pour les télescopes pros. Comme quoi on n'invente rien et nos problèmes d'aujourd'hui ont été ceux d'hier.

Sauf qu'à l'époque l'hélium était hors de prix et qu'il aurait été très difficile d'éviter les fuites d'hélium. L'atome d'hélium est tellement petit qu'il se faufile partout

A voir si de nos jours l'évolution des matériaux et des techniques permet une meilleure étanchéité, ou si la baisse du prix de ce gaz rend les fuites moins problématiques.

En tout cas la solution du balayage de la couche d'air située juste au-dessus du miroir (et d'autres systèmes de ventilation) n'a pas été retenue par nos illustres génies de l'instrumentation d'alors.

Je me rappelle d'un article dans sky & Telescope de 2002 ou 2003, écrit par un monsieur qui avait installé ce système de ventilation sur la surface de son miroir de 200. A le lire, c'était LA solution miracle. Il disait qu'au moment où on enclenchait le ventilo, tout devenait instantanément net.

Quelques années plus tard j'ai donc installé un tel ventilo latéral sur mon 400, j'ai pas vu le même miracle que le monsieur. Si le ventilo va trop vite, les images sont agitées par l'air qui défile car l'écoulement n'est pas laminaire. Si on baisse la vitesse du ventilo, l'effet de balayage se limite à une surface du miroir trop petite et on récupère des remous avant la sortie du tube.

En gros, quelque soit la vitesse du ventilo, on remplace notre lentille d'air chaud relativement stable par un écoulement turbulent ce qui n'est pas mieux.

A la rigueur, ce qui peut se rapprocher le plus d'un écoulement laminaire sur la surface du miroir, c'est un vent régulier. Donc enlevez vos boites à miroir ! et les bafflages aussi, tant pis pour la lumière parasite.

Il faut juste espérer que le vent ne ramène pas l'air chaud de l'observateur dans le tube... Pas facile tout ça.

A mon avis, la solution c'est pulser fort pour accélérer la mise en T°, pour que cette couche limite n'ait plus de raison d'être.

Fred.

Coucou !

Merci. Un gros ventilo derrière, qui souffle très fort, histoire de descendre la température du miroir au plus vite et puis voilà. Ah ! Une vitesse réglable, car si la température chute, celle du miroir suit plus lentement, c'est ça ?

Bonjour

Mais il faut faire attention de ne pas faire descendre la température du miroir en dessous de celle de l'air ambiant.

La semaine dernière j'ai eu pour la première fois (il me semble) de la condensation sur le primaire car j'ai oublié d'arrêter les ventilateurs.

Bonne journée.

Luc;)

Catluc, les ventilos ne te ferons jamais descendre la température de la face avant du scope en dessous de celle de l'air , puisque c'est le même air qui sert de fluide echangeur de chaleur...

Au pire tu seras juste à la même température. Mais pas en dessous.

Le refroidissement de la face avant, c'est dû au rayonnement vers le ciel pour reprendre la citation ci dessus.

En fait au fil du post on mélange allègrement turbulence dans un tube (semi) fermé, et turbulence liée à la couche limite générée par le miroir. Problème auquel se rajoute la déformation du miroir du fait des dilatations induites par les différentiels de température dans la masse de verre (face avant/face arrière, pyrex? ...).

Et l'on se rend bien compte que ces facteurs sont complexes et intriqués et que la solution est sur le ciel, pas dans la theorisation ou le concept . La pierre de touche, c'est pour chacun, en fonction de son site et de son materiel, de tester sur le ciel sans idées préconçues.

Cf post de Fred

Pour ma part, sur des (demi...)serruriers pas de ventilos et c'est bon.

Et je suis pas le seul

En fait au fil du post on mélange allègrement turbulence dans un tube (semi) fermé, et turbulence liée à la couche limite générée par le miroir.

Bernard, avec un tube rempli à l'Hélium, plus de turbulence de tube certes, mais également plus de couche limite, puisque la chaleur de la couche limite supposée formée est instantanément transmise à tout le volume de gaz qui occupe l'intérieur du tube. Autrement dit, pas de couche limite

Fred.

Fermer le tube hermétiquement avec une lame, chasser l'air qui est dedans et le remplacer par de l'hélium.

Ce gaz a une excellente conductibilité thermique ce qui évite les gradients de T° et donc les poches d'air réfractantes.

C'était la solution proposée par Texereau il y a pas mal d'années, pour les télescopes pros. Comme quoi on n'invente rien et nos problèmes d'aujourd'hui ont été ceux d'hier.

Sauf qu'à l'époque l'hélium était hors de prix et qu'il aurait été très difficile d'éviter les fuites d'hélium. L'atome d'hélium est tellement petit qu'il se faufile partout

Fred.

Une petite précision, c'est Bernard Lyot qui a proposé le premier l'idée de l'hélium pour le projet du télescope sans coupole du Pic du Midi en 1945. Cet instrument ne sera jamais construit. C'est dommage, c'était sans aucun doute, sacrément trop novateur .

Couder et Texereau avaient bien travaillé le problème de la ventilation sur le 193 de Haute-Provence, avec ouverture circulaire du cimier, ensemble de la coupole sous légère dépressurisation, et ventilos un peu partout sur le tube, mais je ne sais pas si cela a été très efficace .

Salut

J'avais essayé la ventilation du tube pendant une nuit entière , c'est peu être de moi dont on parlait dans un post plus haut .

J'avait constaté que des turbulences apparaissaient dans le tube si la vitesse des ventilos était trop importante mais avec une vitesse très faible celà rentrait dans l'ordre mais il ne faut pas sur un petit tube (le mien est un 300mm) la laisser en marche constament .

Pour les vibrations j'avais résolu le problème en suspendant les ventilateurs sur joints toriques de grande taille et la pas de vibrations arrivant sur les optiques .

Ce qui perturbe plus les observation ce sont les turbulences à 2 ou 3 mêtres du sol et la pas moyen de s'en débarasser à moins d'avoir une plateforme .

Voilà pour ce que j'avais testé perso .