SharpStar D 150 mm f / 2,8 HNT: un télescope imageur avec une vision nette – Astronomy Now


Sans caméra mais comprenant des anneaux de tube anodisés, une poignée de transport et une queue d’aronde Vixen, le tube optique du HNT fait pencher la balance à seulement 5,3 kg, ce qui le rend parfaitement adapté aux supports d’imagerie plus légers tels que l’iOptron CEM25P illustré ici. Toutes les images: Ade Ashford.

UJusqu’à récemment, si vous vouliez capturer des objets étendus du ciel profond tels que des nébuleuses à émission diffuse et des restes de supernova avec votre appareil photo reflex numérique ou CCD / CMOS plein format, votre meilleure option était d’investir dans un f / 2 ou f / 2,8. téléobjectif de l’un des grands acteurs de la photographie. Ces solutions de haute précision possèdent des lentilles multi-éléments, souvent en verre exotique, et parfois avec des formes asphériques conçues pour assurer un contrôle serré des fausses couleurs, des aberrations hors axe et de la courbure de champ sur un grand capteur d’imagerie. Sans surprise, les verres possédant ces caractéristiques souhaitables ne sont pas bon marché. Par exemple, un Nikon 200 mm, f / 2 G ED AF-S Nikkor VR II ou Canon EF 200 mm, f / 2 L IS USM éclaircira chacun votre solde bancaire de plus de 5000 £.

Alors que les objectifs principaux f / 2 et f / 2,8 peuvent enregistrer des nébuleuses et des galaxies lumineuses dans des expositions d’une minute à la sensibilité ISO élevée des reflex numériques modernes, les objectifs à focale 200 et 300 mm sont trop courts pour révéler des détails fins dans des exemples à petite échelle de ces objets du ciel profond, à moins que l’on ne soit prêt à utiliser l’un des nouveaux appareils photo utilisant des capteurs CMOS avec de minuscules (moins de 2,5 microns) pixels. Même ainsi, la plupart des astro-imageurs préféreraient des longueurs focales d’au moins 400 à 500 mm pour assurer un échantillonnage optimal des pixels, point auquel on rechigne au coût astronomique des objectifs de la caméra principale répondant à ces spécifications. Heureusement, il existe des alternatives catadioptriques – c’est-à-dire des instruments optiques utilisant à la fois des lentilles et des miroirs pour former une image – des alternatives beaucoup moins chères, dont l’ouverture de 150 mm, la distance focale de 420 mm, le f / 2,8 SharpStar hypertonoïde newtonien hyperboloïde profilé ici.

Le HNT avec rail en queue d’aronde de style Vixen. SharpStar comprend également un rail de type Losmandy si votre support l’exige. Alors que le tube en fibre de carbone a un diamètre de 195 mm, les cellules d’extrémité anodisées rouges et antérieures ont un diamètre de 200 mm. La longueur totale du tube est de 450 mm.

Livraison et premières impressions

C’est un truisme que vous n’obtenez jamais une seconde chance à une première impression, mais peu d’oublieront la première fois qu’ils auront posé les yeux sur le SharpStar D 150 mm, f / 2,8 HNT, ci-après appelé le HNT (Hyperboloïde Newtonian Telescope) de Jiaxing Ruixing Optical Instrument Co., Ltd en Chine, commercialisé sous le nom de SharpStar Optics. À partir du moment où vous relâchez les loquets sur le boîtier professionnel – et très pratique, je pourrais ajouter – 60 × 30 × 35 centimètres et soulevez le couvercle, vous êtes frappé par la beauté indéniable du HNT. Il n’est pas exagéré que l’expérience de déballage soit comparable à tout instrument optique haut de gamme de tous les grands joueurs que j’ai examinés à ce jour. Le HNT sur une monture équatoriale dans le coin de n’importe quelle pièce invite des regards cupides et garantira une foule admirative lors de votre réunion de la société astronomique.

Peu de gens oublieront la première fois qu’ils ont posé les yeux sur le SharpStar D 150 mm, f / 2,8 HNT

Le tube en fibre de carbone noir accrocheur et les luminaires et accessoires en aluminium CNC anodisé rouge donnent au HNT l’air d’un instrument professionnel de haute précision. Ce n’est pas tout style et aucune substance cependant; ces impressions initiales sont examinées de plus près. Le HNT montre un design bien conçu et une attention aux petits détails. Par exemple, tous les boulons externes à tête Allen à tête bombée de l’instrument d’examen sont en acier inoxydable résistant à la corrosion. De même, les vis à serrage à main de collimation du miroir principal sont encastrées dans la cellule arrière, de sorte que l’ensemble de tube optique (OTA) puisse affleurer sur n’importe quelle surface plane. Alors que le tube en fibre de carbone a un diamètre de 195 mm, les cellules d’extrémité anodisées rouges avant et arrière ont un diamètre de 200 mm. La longueur totale du tube (avec le capuchon anti-poussière CNC ajusté retiré) est de 450 mm. Sans caméra mais comprenant des anneaux de tube anodisés, une poignée de transport et une queue d’aronde Vixen, l’OTA fait pencher la balance à seulement 5,3 kilogrammes.

L’araignée à quatre ailettes en forme de croix et le support de miroir secondaire sont usinés CNC à partir d’une pièce d’aluminium solide pour plus de rigidité et de stabilité. Notez que le plat elliptique du petit axe de 70 mm est cimenté sur un support avec le décalage correct de 5 mm pour le rapport focal f / 2,8 et l’intérieur entièrement floqué supprime toute diffusion de lumière interne.

Bien qu’aucun viseur ne soit fourni, il existe une chaussure de style Vixen pour un optique, un point rouge ou un viseur-guide de votre choix. Les anneaux de tube robustes sont taraudés et filetés en haut et en bas, non seulement pour les barres de montage en queue d’aronde de style Losmandy ou Vixen de 20 centimètres (toutes deux fournies avec le télescope) et d’une poignée de transport ergonomique (avec un rail de ferroutage intégré pour un Appareil photo reflex numérique), mais aussi pour les bagues de montage d’un guide plus grand, si nécessaire. Le porte-oculaire à pignon et crémaillère de 2,5 pouces à profil bas a un débattement de 30 mm avec des réglages de mise au point grossiers et fins à double vitesse, tandis que l’araignée à quatre ailettes en forme de croix et le support de miroir secondaire sont usinés CNC à partir d’une pièce solide en aluminium, pour la rigidité et la stabilité. De plus, le plat elliptique à axe secondaire de 70 mm est collé sur un support avec le décalage correct de 5 mm qui a été réglé en usine pour le rapport focal f / 2,8. Le primaire a un masque à ouverture totale sans clips de miroir, d’où les seuls effets de diffraction dans le train optique proviennent des aubes d’araignée de 2 mm d’épaisseur. Le tube est complètement floqué pour supprimer toute diffusion de lumière interne.

Battage médiatique hyperbolique, ou une révolution dans l’imagerie?

Quiconque ayant plus qu’un intérêt passager pour l’optique connaîtra les noms et les propriétés des courbes de géométrie solide utilisées dans la conception des lentilles et des miroirs de télescopes, même si leurs définitions sont perdues dans les leçons de mathématiques faiblement rappelées sur les graphiques et les équations quadratiques. Bien qu’il soit possible de fabriquer un instrument haute performance tel qu’un Maksutov-Cassegrain catadioptrique en utilisant des surfaces optiques basées sur de simples sphères qui peuvent être produites en masse, le télescope résultant a généralement un grand rapport focal de f / 10 à f / 15. (Le rapport focal est la distance focale de l’instrument divisée par son ouverture. Par conséquent, un objectif ou un miroir de 75 mm de diamètre qui forme une image d’objets distants à 900 mm de distance a un rapport focal de 900 ÷ 75 = 12, généralement écrit comme f / 12. )

Une vue du porte-oculaire à pignon et crémaillère de 2,5 pouces du HNT, montrant l’un de ses boulons de collimation à tête Allen en argent et une autre des vis à tête plate en laiton qui permettent au porte-oculaire de pivoter lors de la prise de vue.

Comme indiqué dans l’introduction de cette revue, tout photographe sait que les grands rapports focaux sont intrinsèquement «lents», ce qui signifie que des expositions d’une longueur frustrante sont nécessaires pour capturer des images d’objets étendus comme les nébuleuses et les galaxies. Nous avons également vu que des objectifs grands et optiquement «rapides» de petit rapport focal – f / 2 ou f / 2,8 – peuvent être d’un coût prohibitif. À l’Observatoire de Bergedorf à Hambourg, Bernard Schmidt a réussi à construire un appareil photo Schmidt 360 mm, f / 1.7 en 1930. Incroyablement rapide pour l’époque, il était idéalement adapté pour photographier rapidement de grandes zones du ciel, ce qui était essentiel à l’ère de la lenteur. film à grande vitesse. La caméra de Schmidt était une catadioptrique, car elle fut la première à utiliser une lentille asphérique faible de forme spéciale, connue aujourd’hui sous le nom de correcteur Schmidt, qui était placée devant un grand miroir sphérique concave afin d’éliminer les aberrations grossières de ce dernier .

L’aberration sphérique d’un miroir sphérique concave optiquement rapide peut être éliminée si le profil de surface est approfondi pour former une autre section dite conique, connue sous le nom de parabole. Une parabole est la forme en U qui est formée, par exemple, par la trajectoire d’une balle de golf en vol sous la force de la gravité. Si nous faisons tourner une parabole autour de son axe de symétrie, nous obtenons un paraboloïde, qui est la forme tridimensionnelle d’un miroir de télescope utilisant cette géométrie souhaitable. En théorie, un paraboloïde forme une image parfaite et sans aberration d’un objet sur l’axe optique. Malheureusement, cependant, un miroir parabolique – en particulier de faible rapport focal – manifeste une autre aberration optique connue sous le nom de coma. Le coma est un phénomène hors axe, ce qui signifie qu’au lieu d’apparaître comme des points dans les coins de vos images, les étoiles apparaissent en forme de larme ou «comatique» – littéralement en forme de comètes.

Les paraboloïdes optiquement rapides peuvent être guéris du coma hors axe en utilisant un correcteur de lentille à trois ou quatre éléments placé devant la caméra, ou bien un oculaire s’il est utilisé visuellement. Cependant, il y a une limite d’environ f / 3,3 à la vitesse à laquelle on peut fabriquer un paraboloïde et utiliser un correcteur de coma sur de larges champs de vision sans réintroduire des niveaux inacceptables d’aberration sphérique. Les correcteurs de coma conçus pour les paraboloïdes plus rapidement que f / 4 sont chers; un ASA Keller à quatre éléments pour les porte-oculaires de deux pouces coûte environ 750 £, tandis qu’un Ackermann à quatre éléments de deux pouces coûte plus de 600 £. La solution consiste à utiliser les caractéristiques d’une autre section conique en forme de U, l’hyperbole, dans la fabrication d’une surface miroir.

Les vis à oreilles de collimation du miroir primaire du HNT sont encastrées dans la cellule arrière, de sorte que le tube optique peut affleurer sur n’importe quelle surface plane. Les vis à oreilles agissent comme des paires antagonistes; le plus grand est à ressort et modifie l’inclinaison du miroir, tandis que le plus petit verrouille la position du miroir.

Une hyperbole tournée autour de son axe de symétrie est une hyperboloïde. De telles surfaces optiques complexes étaient auparavant d’un coût prohibitif à produire, mais des machines de polissage informatisées modernes ont permis la production en série de tels miroirs. Comparé au même paraboloïde à rapport focal, un hyperboloïde concave est surcorrigé pour l’aberration sphérique sur l’axe, mais produit un flou d’image plus petit hors axe. De manière pratique, la surcorrection sphérique d’un hyperboloïde rapide équilibre l’aberration sphérique sous-corrigée d’un correcteur de coma typique, d’où un mariage des deux permet des rapports focaux aussi bas que f / 2,8 tout en offrant un champ de vision plat, bien corrigé et large . En outre, l’utilisation d’un miroir de télescope hyperboloïde permet l’utilisation de correcteurs de coma à trois éléments (deux éléments dans certains modèles) plus simples et moins chers.

Collimation et performances optiques

Malgré toute sa sophistication optique, le HNT n’est pas un télescope intimidant à collimater si vous êtes habitué aux exigences, disons, d’un newtonien f / 4. Si, cependant, vous venez d’un arrière-plan d’objectifs de caméra ou de réfracteurs, alors la courbe d’apprentissage peut être considérée comme un peu raide. Posséder un instrument comme celui-ci exige une certaine aptitude au «bricolage». Cela dit, le processus d’alignement des composants optiques du HNT n’est pas difficile, à condition que l’on adopte une approche méthodique.

Le tube de tirage du porte-oculaire est doté d’un filetage femelle M63 × 0,75 pour le correcteur de coma interne qui vous permet également d’affiner l’espacement. Vous devez retirer le correcteur / réducteur de coma avec l’outil fourni avant de collimater l’instrument.

Bien qu’aucune documentation n’ait été fournie avec l’instrument d’examen, des instructions détaillées peuvent être téléchargées à partir de la page d’assistance en ligne, sharpstar-optics.com. Toutes les clés Allen nécessaires pour entretenir et entretenir le HNT sont incluses dans le flight case, mais vous devrez investir dans un collimateur laser ou un oculaire de collimation Cheshire traditionnel, le premier étant légèrement plus facile à utiliser. SharpStar fournit un adaptateur d’oculaire de 1,25 pouces à cet effet.

Le HNT est si bon pour aspirer des photons que je pourrais utiliser le LiveView de la caméra en se concentrant sur les étoiles de deuxième magnitude

Il est vraiment regrettable que le mois au cours duquel j’ai eu accès à la revue HNT ait coïncidé avec les pires intempéries d’automne dont je me souvienne. Alors que nuit après nuit une solide couverture nuageuse passait, une seule nuit passablement bonne s’est présentée alors que tout ce que j’avais à faire était un format APS-C, un reflex Canon 550D astro-modifié. En raison de l’introduction récente de lampadaires à LED, mon site d’observation désormais préféré dans les régions rurales de North Norfolk se trouve à 19 kilomètres en voiture, se terminant par une piste agricole rugueuse.

Après avoir soigneusement collimaté le HNT avant de partir, j’ai été particulièrement heureux de voir que l’instrument avait maintenu son alignement une fois rentré chez moi après avoir effectué le voyage moins que lisse deux fois. Cela devrait apaiser la crainte de la plupart des gens que le HNT soit en quelque sorte «délicat» et incapable de maintenir la collimation.

Le porte-oculaire à pignon et crémaillère 2,5 pouces lisse et solide du HNT est équipé d’ajustements grossiers et fins qui sont essentiels pour un instrument de cette vitesse où la profondeur de champ est minuscule. Le tube de mise au point du focuser a un filetage femelle M63 × 0,75 pour le correcteur de coma interne et l’adaptateur externe fourni M63 × 0,75 vers mâle M48 × 0,75 signifie que vous avez juste besoin de l’adaptateur annulaire DSLR-M48 approprié pour votre appareil photo afin de garantir que le 55 mm l’exigence de mise au point est satisfaite. Le focuser est également rotatif pour composer votre photo, bien que vous ayez besoin d’un petit tournevis à tête plate (non fourni) pour ce faire. Mon capteur recadré Canon 550D a fourni un champ de vision légèrement supérieur à 3,0 × 2,0 degrés, donc un reflex numérique plein cadre mesurera 4,9 × 3,3 degrés.

Mon Canon 550D avec un filtre clip CLS en place a enregistré des étoiles de dix-septième magnitude dans des expositions de deux minutes à 1600 ISO. Le HNT est si bon pour aspirer des photons que je pouvais utiliser le LiveView de l’appareil photo en se concentrant sur les étoiles de seconde magnitude. Pour toute personne habituée à l’astrophotographie à f / 4, l’adoption d’un système f / 2,8 signifie que vos temps d’exposition sont réduits de moitié. En d’autres termes, le HNT vous permet de doubler votre productivité d’imagerie – un facteur très important en sa faveur si l’on considère le nombre décroissant de nuits claires dans les îles britanniques alors que le réchauffement climatique s’affirme. Alors que je m’émerveillais des pistes de poussière dans les bras en spirale de la galaxie d’Andromède et que j’étudiais la structure détaillée et colorée de la nébuleuse du voile, qui ont été enregistrées en seulement trois minutes, sur l’écran LCD de mon DSLR, je n’ai pas pu m’empêcher pensant que le HNT serait également idéal pour les vues presque en temps réel des galaxies et des nébuleuses disponibles via l’astronomie assistée électroniquement (EAA), via l’intégration de caméras vidéo ou la nouvelle race de capteurs CMOS rétro-éclairés ultra-sensibles.

Ce portrait de la supernova de la nébuleuse du voile oriental (NGC 6992/6995) dans Cygnus a été capturé le 22 octobre 2019 dans un seul sous-marin de trois minutes à l’aide d’un DSLR et d’un filtre CLS Canon 550D astro-modifiés à 1600 ISO.

Réflexions finales

Le HNT et son clone de service de télescope, l’astrographe hyperbolique TS-Optics 150 mm f / 2,8, est en concurrence avec l’astrographe TS-Optics Boren – Simon 150 mm f / 2,9 PowerNewton et le Celestron C6 Schmidt – Cassegrain équipé d’un adaptateur Starizona HyperStar pour l’imagerie à f /1,9. Ce dernier a des revêtements StarBright à haute transmission et la même ouverture et obstruction centrale (70 mm) que le HNT, mais semble offrir deux fois la vitesse photographique. Cependant, un combo C6 et HyperStar est limité à un champ de 16 mm (trois degrés) et, puisque la caméra doit se placer devant la plaque de correction Schmidt, son diamètre ne peut pas dépasser 70 mm, excluant tout reflex numérique. Cela dit, un C6 plus un HyperStar plus un appareil photo CMOS typique fait pencher la balance à moins de 4,5 kilogrammes, contre 5,3 kilogrammes de l’OTA du HNT.

À bien des égards, le SharpStar D 150 mm, f / 2,8 HNT est un hommage aux astrographes newtoniens Takahashi Epsilon 130ED f / 3,3 et 180ED f / 2,8 qui comportent également des miroirs hyperboloïdaux, mais à une fraction de leur coût. Bien que personne ne suggère que le HNT soit dans la même ligue, en termes de qualité optique et de construction, qu’un Takahashi, la spécification sur papier du SharpStar est impressionnante. Le fabricant m’a assuré que les miroirs primaires et secondaires de production sont calculés à une huitième onde (bien que le RMS ou le pic à la vallée n’ait pas été spécifié). De même, l’utilisation du verre H-PZ33, aux propriétés prétendument similaires au Pyrex, doit être vérifiée.

Cette image de la nébuleuse d’Amérique du Nord (NGC 7000) à Cygnus est un seul sous-marin de trois minutes capturé le 22 octobre 2019 avec un filtre DSLR et CLS Canon 550D astro-modifié à ISO 1600.

Après avoir démonté la revue HNT, j’ai trouvé que le miroir primaire est nativement f / 3,5, donc le correcteur de coma à trois éléments agit également comme un réducteur de 0,8 ×. Étant donné que l’axe secondaire du miroir secondaire est de 70 mm et que sa ligne centrale optique se trouve à 300 mm du primaire, le HNT délivre un champ entièrement éclairé d’au moins 10 mm. La spécification du diagramme ponctuel de l’instrument fournit un champ entièrement corrigé aux coins d’un capteur 36 × 24 mm, mais il y aura un vignettage avec les reflex numériques plein cadre, vous aurez donc toujours besoin de cadres plats. Cependant, il ne fait aucun doute que le HNT offre une solution d’imagerie rapide bien conçue et robuste, dont la polyvalence le distingue des systèmes concurrents basés sur HyperStar.

Caractéristiques

Conception optique: hypertonoïde newtonien avec correcteur / réducteur de coma à trois éléments

Ouverture: 150 mm (149 mm, mesuré)

Distance focale: 420 mm (418 mm, mesuré)

Rapport focal: f / 2,8

Matériau du miroir: H-PZ33 (similaire au verre Pyrex)

Revêtements miroir: aluminium amélioré (réflectivité à 96%)

Type de correcteur: triplet, espacé

Obstruction centrale: 70 mm (47% du diamètre d’ouverture)

Cercle d’image: 44 mm Ø, champ de vision à 6 degrés

Échelle d’image: 7,3 mm / degré, 491 secondes d’arc / mm

Focus arrière: 55mm

Focuser: Crémaillère et pignon de 2,5 pouces, mise au point grossière et fine

Matériau du tube: anneaux d’extrémité en aluminium CNC anodisé en fibre de carbone

Dimensions du tube: 450 mm de long, 195 mm de diamètre (bagues d’extrémité, 200 mm Ø)

Poids du tube: 5,3 kg (y compris les anneaux tubulaires anodisés, la poignée de transport et la queue d’aronde Vixen)

Autres caractéristiques: flight-case en aluminium personnalisé doublé de mousse; Barres de montage en queue d’aronde de style Losmandy et Vixen; poignée de transport avec rail de caméra ferroutage; Adaptateur d’oculaire de 1,25 pouce; Adaptateur pour appareil photo M48 × 0,75; outil de retrait du correcteur.

Détails: sharpstar-optics.com

Fournisseur: 365astronomy.com

Prix: 1 709 € – 10% de réduction sur le prix promotionnel, TVA incluse

Ade Ashford a parcouru le monde pour écrire sur l’astronomie et les télescopes, faisant partie du personnel de magazines d’astronomie des deux côtés de l’Atlantique. Sa première revue Astronomy Now est apparue il y a un quart de siècle.