Instruments
Il existe divers instruments pouvant servir à une observation du ciel.
Jumelles
Réfracteurs (lunettes)
Réflecteur (télescope)
Jumelles
En astronomie, on utilise les jumelles pour repérer les étoiles et les constellations.
Réfracteurs (lunettes)
Dans ce type de télescope, la lumière est focalisée par l'objectif qui est une lentille convergente. Une deuxième lentille sert d'oculaire. Cette lentille est divergente et sert à rendre les rayons lumineux parallèles pour que l'observation soit confortable pour les yeux.
Le plus gros télescope de ce type jamais construit a environ 1 m de diamètre. Il est impossible d'en construire de plus grands étant donné les trop grandes déformations qu'ils produiraient. De plus, les lentilles auraient une telle masse qu'elles se déformeraient sous leur propre poids.
Cependant, le réfracteur avait deux défauts majeurs qui devaient être corrigés.
Le premier est l'aberration sphérique car la courbure sphérique des lentilles, quoique facile à faire, ne permet pas aux rayons de converger en un seul point; l'image est donc floue.
La seconde: le chromatisme. Le point focal dépend de la longueur d'onde, donc la lumière bleue et la lumière rouge se focalisent différemment, d'où une image de mauvaise qualité. on a inventé plus tard l'apochromatisme : trois longueurs d'onde corrigées
Réflecteurs (télescope)
Il existe différents types de télescopes : les télescopes catadioptriques (Newton, Cassegrain et Schmidt-Cassegrain) et les télescopes informatisés.
Télescope catadioptriques
Télescope Newtonien
Le principe de ce télescope à miroir fut suggéré en 1663 par James Gregory, mais Newton fut le premier à le mettre en pratique; en utilisant un miroir concave pour faire converger les rayons, Newton résolut le problème du chromatisme. Ce type de miroir, qui est d'ailleurs encore utilisé de nos jours malgré l'existence d'autres systèmes, est fort simple : la lumière est réfléchie tout d'abord vers le haut par le miroir primaire qui a une forme parabolique, puis sur le côté par un miroir plat placé à 45°. Elle termine finalement sa course dans l'oculaire où des lentilles servent à redresser l'image. Le premier réflecteur que Newton construisit à l'aide d'un miroir de 2,5 cm de diamètre, fut présenté à la Société royale d'astronomie en 1671.
Le miroir principal était initialement fait de bronze. Ensuite, le chimiste allemand Justus Liebig inventa une façon de vaporiser une fine couche d'argent sur du verre. L'avantage de l'argent est qu'il s'oxyde moins vite que le bronze, mais comme il est beaucoup plus dispendieux, il était impossible de faire des miroirs en argent massif. Finalement, en 1918, on découvrit l'aluminium, qui réfléchit la lumière à 82 %, contre 65 % pour l'argent, et il fut utilisé pour être vaporisé sur la surface des miroirs.
Au cours du 18e siècle, les télescopes ne cessèrent de grossir. À partir de 1774, d'excellents instruments furent construits par William Herschel, un astronome allemand qui habitait en Angleterre. Avec un de ses télescopes, il découvrit d'ailleurs la planète Uranus (1781) et, en 1789, il finit la construction d'un réflecteur de 122 cm de diamètre qui fut le plus gros télescope au monde jusqu'en 1845.
Telescope Cassegrain
Dans le télescope Cassegrain, la lumière arrive sur le miroir primaire (parabolique concave) et est réfléchie vers le centre où un autre miroir (convexe) la renvoie vers le bas, dans l'oculaire. À cette étape, la lumière est réfléchie dans le tube à travers un trou dans le miroir central et l'image est agrandie par l'oculaire à l'aide de lentilles. Dans certains cas cependant, il n'y a pas de perforation dans le miroir principal et un deuxième miroir est ajouté pour diriger les rayons vers le côté du tube : c'est le télescope Coudé. Ce qui est intéressant dans ce type de télescope, c'est qu'il peut donner un agrandissement important de l'image, qu'il a un tube court et qu'il est facile à manipuler.
Telescope Schmidt-Cassegrain
Un télescope hybride entre le réflecteur et le réfracteur est le Schmidt-Cassegrain. C'est en fait un télescope de type Cassegrain auquel on a ajouté une lentille de type Schmidt à l'objectif. Il fonctionne comme un réflecteur, mais la lentille a pour effet de compenser pour l'aberration sphérique causée par le miroir. Ce télescope doit son nom à son inventeur, Berhard Voldomar Schmidt, un opticien russe-allemand
Télescope informatisés
Informatiser un télescope revient à le motoriser à l'aide d'une petite batterie.
Cela permet de pouvoir suivre une étoile tout au long de la nuit sans avoir à modifier la mise en station préalable du télescope.
La monture du télescope est reliée à un ordinateur, ce qui permet de le contrôler à grande distance. Ce qui est avantageux pour l'astrophotographie et pour la recherche rapide d'objet dans le ciel.
