Contrôle d'un miroir de 455 mm de diamètre ouvert à 4,5
 Réalisé le 28 janvier 2006 à Torcy

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Caractéristiques
Diamètre mécanique : 455 mm. Diamètre optique : 454 mm
Rayon de courbure : 4035 mm
Focale : 2017 mm, soit F/D = 4,42
Epaisseur au bord : 35 mm
Matière : Pyrex
Surface aluminée lors du contrôle

1/ Aspect au test de Foucault

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La surface présente des traces de polissage rayonnant entre le centre et le bord de la face optique. De tels défauts ont probablement été provoqués par un outil de polissage trop agressif, conçu pour du polissage rapide.
De plus, la répartition de l'éclairage montre une forme spiralée, visible aussi bien au centre qu'au bord du miroir. Cet aspect est  caractéristique d'un fort astigmatisme (voir plus bas, le star test pour plus de détails).

2/ Aspect au contraste de phase

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Ci-dessus, aspect du miroir au contraste de phase. Les traces de polissage sont bien visibles et montrent que cette optique a été entièrement réalisée à la machine (on peut même voir dans quel sens tournait le miroir sur la machine) !
Une fine (mais longue) rayure est visible dans le quart inférieur gauche du miroir, sans effet sur la qualité optique du miroir (en comparaison avec le micromamelonnage)

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Ci-dessus, toujours au contraste de phase, mais en déplaçant la lame de phase latéralement. Ce test très sévère met en évidence le mamelonnage superposé au micromamelonnage.


3/ Aspect au star test

Un astigmatisme a été détecté au test de Foucault (en haut de page). Le star test a permis de déterminer son orientation et son amplitude.
Rappel : en présence d'astigmatisme, le miroir présente deux points de focalisation. Un premier pour la focale dite "courte" et une second pour la focale dite "longue".  La tache lumineuse prend alors une forme allongée qui change d'orientation selon la position de l'observateur sur l'axe optique.  La direction du grand axe de l'ellipse observée en extrafocale indique la méridienne de plus courte focale (qu'on trace au marqueur  sur la tranche du miroir).

Dans le cas présent, le miroir mesure 35 mm d'épaisseur et fléchit sous son propre poids lors du contrôle de manière non négligeable (le miroir est posé verticalement sur deux plots), ce qui introduit un fort astigmatisme de flexion. Pour déterminer l'astigmatisme propre du miroir (engendré par le polissage), on place d'abord la médienne de courte focale au sommet du miroir. Dans cette position, l'astigmatisme de flexion s'ajoute à l'astigmatisme propre du miroir. On observe les images ci-dessous :

Ci-dessus, l'astigmatisme est très important et déforme l'étoile artificielle en extrafocale (à gauche) correspondant aux zones externes du miroir, ou en intrafocale (à droite) correspondant aux zones internes du miroir. Les deux arcs lumineux visibles sur l'image de gauche correspondent à la flexion du miroir sur le support de contrôle (tréfoil).

Dans un second temps, on tourne le miroir de 90° sur son support. L'astigmatisme propre du miroir est compensé par l'astigmatisme de flexion (c'est un coup de chance !!). L'image est plus ronde et régulière.

Ci-dessus, le miroir est orienté de manière favorable, c'est-à-dire que la méridienne de plus longue focale est située vers haut et la flexion du miroir sous son propre poids compense son astigmatisme propre (un coup de chance). Les aigrettes triangulaires correspondent encore une fois à la flexion du miroir sur le support de contrôle (plots).

L'astigmatisme propre du miroir (généré par le polissage) est situé entre les deux observations et peut être estimé entre lambda/2 et lambda/3 sur l'onde.

4/ Bulletin de contrôle (mesure effectuée selon 1 seul axe)



Le miroir a été contrôlé suivant un seul axe, la méridienne de plus courte focale vers le haut. La mesure indique lambda/5 PTV sur l'onde, ce qui est conforme à la précision annoncée par le fabriquant du miroir (si on fait abstraction de l'astigmatisme).

5/ Conclusion

Le miroir est utilisable pour observer le ciel profond à condition toutefois de l'orienter avec sa méridienne de plus courte focale horizontale dans  le barillet du télescope. Une fois pointé à l'horizon, le défaut d'astigmatisme sera parfaitement compensé mais au zénith il sera visible.

Les effets conjugués du mamelonnage (et micromamelonnage), de l'aberration sphérique et de l'astigmatisme diluent les faibles contrastes en observation planétaire et également en observation du ciel profond.

6/ Post scriptum

Un autre miroir de la même provenance a été contrôlé dans nos locaux il y a quelques mois, dans les mêmes conditions. Nous vous invitons à consulter la page suivante pour plus d'informations.