Les cotes indiquées ici ne sont bien sûr valables que dans notre cas. Il faut les adapter à chaque fois. Cependant les ordres de grandeur doivent être les mêmes (en cas de difficultés nous consulter).
Les plans donnés ci-dessous peuvent être adaptés à des télescopes dont le diamètre du miroir primaire est inférieur ou égal à 200mm. Pour des diamètres supérieurs à 250mm il faut prévoir un montage différent du miroir dans le barrillet (leviers astatiques) et un autre type de monture... à poste fixe (monture à berceau). Ce genre d'instrument sort probablement du cadre d'un projet réalisable dans une école primaire.
Le télescope se construit en règle générale autour de son miroir primaire. On construit d'abord le barillet, puis le tube autour du barillet, puis la fourche autour du tube et enfin le pied. Il vaut mieux éviter un ordre différent... C'est la construction du tube qui demande le plus de soin. Lorsque cette étape est franchie le reste du projet doit pouvoir être conduit sans problèmes majeurs. Le télescope décrit ici est un télescope de type Newton c'est à dire que le foyer du miroir primaire est rejeté sur le coté du tube à l'aide d'un miroir plan elliptique pour permettre l'observation. La monture est de type équatoriale à fourche. Equatoriale pour permettre l'observation des astres en faisant tourner l'instrument autour d'un axe qui est parallèle à l'axe de rotation de la Terre. La rotation s'effectue à la vitesse de rotation de la Terre (un tour par jour sidéral) mais en sens opposé. La monture à fourche est probablement la plus simple à construire avec des moyens de base en outillage. Elle est solide, légère, d'un encombrement réduit et facilement démontable ce qui facilite son transport vers des ciels plus propices aux observations astronomiques que le ciel des villes. Rappelons que l'ensemble du projet a été mené à bien par une classe de cycle III (CM2) en moins de deux mois. Seule l'utilisation de la scie sauteuse est à réserver à l'enseignant pour des raisons évidentes de sécurité. Les trous peuvent être effectués par les enfants, sous contrôle de l'enseignant, à l'aide d'une perceuse montée sur colonne fixe.
 
 

Construction du tube optique La longueur L des parois du tube est avant tout fonction de la distance focale F du miroir primaire. Il faut aussi tenir compte d'un certain nombre d'autres paramètres. Soient: Eb l'épaisseur du barillet (15mm) Lv la longueur des vis de réglage au dessus du barillet (5mm) E l'épaisseur du miroir (15mm) Dps la distance entre les miroirs primaire et secondaire (800mm, cf plus loin) d la distance entre le centre du miroir secondaire sur son support et le dispositif de fixation de ce dernier (38mm) Ec la longueur à prendre en compte pour le couvercle de fermeture du tube (50mm). La longueur des panneaux du tube est alors: L=Eb+Lv+E+Dps+d+Ec=925mm Leur largeur est donnée par les dimensions du barillet. Elle vaut 155mm dans notre cas. Les pièces aux extrémités du tube sont destinées à le rigidifier. L'axe de déclinaison est environ au tiers de la longueur du tube à partir du barillet.

 

Calcul de la distance entre les miroirs Cette figure correspond à la vue de dessus du cadre précédent. Pour calculer Dps (f-l avec les notations de cette figure) il faut fixer le diamètre du champ de pleine lumière que l'on souhaite obtenir pour des observations visuelles. Pour de telles observations il faut que la pleine lune soit entièrement visible dans le plan focal. Le diamètre de la pleine lune est de l'ordre de 30' (0,5°) soit d=8mm au foyer environ. Le petit axe de notre miroir mesure a=20mm. On peut montrer facilement (triangles semblables) que d=(Dl-fa)/(l-f) On en déduit que l=100mm et que Dps=900-100=800mm

 

Calcul des dimensions du barillet Les dimensions du barillet sont dictées par le diamètre du miroir primaire. On doit y ajouter la dimension des trois blocs d'appuis à 120°. Le mieux est de faire un plan sur papier millimétré, il faut juste un compas et une règle. Dans notre cas nous avons trouvé que le fond du tube devait mesurer 150mm de coté

 

Fixation de l'araignée Remarquer le montage des panneaux du tube et des renforts d'extrémité. D'un point de vue optique une araignée à quatre branches aurait été préférable mais celle que nous avons trouvée était très abordable financièrement... et c'était aussi un des rare modèle disponible.

 

Construction de la fourche La construction de la fourche ne pose pas de problèmes particuliers. Il faut simplement se souvenir que le tube doit pivoter librement à l'intérieur des bras. La barre en acier (diamètre 30mm) qui sert d'axe horaire doit entrer sans jeux dans les trous percés dans la planche notée U et l'une des planches notées V (l'autre planche V sert de butée d'axe horaire). Les deux bras de la fourche doivent être rigoureusement parallèles entre eux et bien perpendiculaires à la base de la fourche notée U.

 

Construction du pied La construction du pied ne présente pas non plus de problèmes particuliers. Le pied a été construit pour que le télescope puisse observer à une latitude proche de 49° c'est à dire en région parisienne. Pour une autre région de France on peut soit soulever ou baisser légèrement l'axe polaire afin qu'il reste parallèle à l'axe de rotation de la Terre soit découper les triangles en fonction de la latitude du lieu d'observation. Trois boulons permettent les réglages fins de l'inclinaison de l'axe horaire.

 

Calculs des dimensions du pied pour une latitude quelconque La figure ci-contre n'est pas à l'échelle. Pour une autre latitude que celle de Paris on pourra adapter les calculs ci-contre. La longueur totale du barreau d'acier est de 430mm. Seuls 300mm seront supportés par le pied. On ajoute 50mm pour la butée d'axe horaire. La planche support d'axe horaire mesure donc 350mm. Sa largeur est de 400mm comme la largeur de la fourche. La largeur de la base du pied est également de 400mm. Sa longueur (511mm) se calcule comme il est indiqué sur la figure ci-contre (les cinq lignes de calcul, dans l'ordre). On y ajoute 60mm a chaque extrémités pour positionner les vis de réglage (inclinaison de l'axe horaire). On obtient donc au total 571mm qu'on a arrondi à 570mm pour les coupes en magasin de bricolage. Au passage on a également calculé les dimensions de la planche support d'entraînement horaire (en option!!) qui est à l'opposé du support d'axe horaire (385x400mm).

 

Mouvement lent et frein en déclinaison La pièce décrite ici fait à la fois office de frein et de mouvement lent en déclinaison. Elle pivote librement autour de cet axe. Un tige filetée dont l'axe est perpendiculaire à l'axe optique du télescope fait pivoter le tube dans un sens lorsqu'on la visse dans l'écrou en bois qui est collé sur l'une des parois du tube et dans l'autre sens, avec l'aide d'un ressort de rappel, lorsqu'on la dévisse. Pendant ces opérations la "raquette" est rendue solidaire du tube par l'intermédiaire d'un boulon.