Monture 10Micron GM2000HPS
En quête d’une nouvelle monture :
Toujours dans l’idée de construire un jour un observatoire en remote dans une région un peu plus au Sud, je cherchais une monture dont le fonctionnement aussi bien mécanique qu’informatique soit au top. Compte-tenu du poids de mon équipement et de mon souhait de limiter, voire supprimer le recours à de l’autoguidage, je m’orientais vers une ASA DDM60 ou une Paramount MX.
La monture ASA est une monture à entrainement direct (Direct Drive) et encodeurs de précision qui ne nécessite pas d’autoguidage. En consultant les forums astro en France, je me suis rendu compte que les montures ASA, bien que d’une technologie novatrice, n’était pas simple à mettre en œuvre.
Par contre, ayant eu quelques contacts avec des astrams en Allemagne et en Autriche utilisant ce type de monture, tous étaient ravis.
Et puis finalement, il y avait cette 10Micron GM2000HPS qui me faisait de l’œil. Certes un peu plus chère que les 2 autres mais qui semblait présenter un excellent rapport qualité/prix.
Cette monture allie à la fois une technologie éprouvée (roues et vis sans fin) et un certain modernisme puisque des encodeurs absolus permettent de connaître en temps réel et avec précision la position réelle de la monture.
La capacité de charge est de 50kg, ce qui me fait une marge confortable vis-à-vis de mon setup qui tare dans les 25kg.
Description sommaire de la bête :
J’ai pris la version Monolith puisque c’est pour une installation en fixe. La monture pèse 30kg pour une capacité de charge de 50kg. Elle dégage visuellement une impression de robustesse. L’absence totale de jeu au niveau des vis sans fin traduit la précision avec laquelle les pièces ont été usinées. Bref, ça sent bon la qualité.
L’électronique de commande est dans un boitier externe avec des cordons qui sont à relier sur la monture pour les moteurs et les encodeurs. Une raquette permet de piloter l’ensemble. Le boitier qui contient l’électronique se raccorde à l’ordinateur par un câble réseau ethernet ou par une liaison série. Personnellement, j’ai retenu le raccordement ethernet pour ne pas encombrer la liaison USB avec interface série. Cela permet également de piloter la monture depuis n’importe quel ordinateur.
Un jack permet de commander la mise en route et l’arrêt à distance. Il suffit d’établir un contact par un relais pour réaliser l’action demandée. Je pilote la mise en route et l’arrêt à distance à l’aide d’un IPX800 (carte à relais). Les commandes peuvent être effectuées par un interface accessible à l’aide d’un navigateur internet ou par l’intermédiaire d’un script VBS.
Un port ST4 permet l’autoguidage en cas de besoin.
| Une petite photo de la bêbête |  |
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Le boitier de commande de la monture |
Les seuls logiciels produits par le fabricant se résument à un driver Ascom, une raquette virtuelle et le pack de mise à jour du firmware. Nous sommes loin de ce que fournit Software Bisque avec ses montures.
Le fabriquant des montures 10Micron (COMEC) a mis à disposition le répertoire des commandes qu’il est possible d’envoyer à la monture. Ces commandes peuvent être envoyés à la monture par le biais de scripts VBS. J’ai rédigé un petit script VBS qui permet de mettre la monture en position « Park » puis de la mettre hors tension, bien utile en fin de séquence photos. Des applications comme MaxPilote (Felopaul) ou SGPro permettent de mettre en œuvre de tels scripts.
Fort heureusement, un astronome amateur suédois (Per Frejvall) a développé quelques logiciels performants pour exploiter pleinement les capacités de cette monture.
Coté informatique, j’ai installé le driver Ascom de Per Frejvall qui présente quelques avantages par rapport au driver d’origine 10Micron.
La monture a également besoin de connaitre la température et la pression atmosphérique pour prendre en compte les variations de diffraction de l’atmosphère.
Eh oui, se passer d’autoguidage requiert beaucoup de paramètres, de surcroit évolutifs dans le temps. Les valeurs peuvent être saisies à l’aide de la raquette, mais comme elles évoluent dans le temps, il faut modifier les valeurs lorsque nécessaire.
Pour palier à cette contrainte, Per Frejvall a également conçu une petite station météo, au format clé USB, qui mesure la température, la pression atmosphérique ainsi que l’hygrométrie. Les mesures sont récupérées par le driver Ascom est transmis à la monture. Comme ça, le système se débrouille tout seul. La mesure de l’hygrométrie permet de déterminer le point de rosée pour mettre en service si besoin les résistances chauffantes.
| Petite comparaison des raquettes |  |
Installation de la monture et réglage initial :
La monture est livrée avec une embase spécifique qui a nécessité une platine d’interface spécifique, mais très simple à fabriquer.
Avoir avoir installé la monture sur le pied de mon abri, j’ai procédé à la mise en place des contrepoids (2 x 12kg), du newton et de tous les accessoires. Un premier équilibrage statique de l’ensemble a été effectué.
Pour pouvoir fonctionner sans autoguidage, ce type de monture nécessite des réglages assez précis, mais l’informatique embarquée assiste grandement ces réglages.
L’équilibrage de la monture sur les 2 axes doit être le plus parfait possible (l’écart préconisé doit être inférieur à 0,4%). Une commande permet de mesurer le déséquilibre d’une manière dynamique. La monture « balance » le tube sur 180° de part et d’autre de chaque axe puis indique le pourcentage de déséquilibre ainsi que le sens du réglage à faire (ex : éloigner ou rapprocher les contrepoids).
En quelques itérations, on arrive largement en dessous de la tolérance requise. Pour le réglage avant/arrière du tube, déplacer le tube de quelques mm dans la queue d’aronde est très délicat. Pour contourner le problème, j’ai monté un petit contrepoids sur la Queue d’aronde supérieur. Il est beaucoup plus facile de le déplacer pour atteindre le résultat escompté.
Quelques essais avec la raquette ont été réalisés pour appréhender les différentes commandes. La vitesse de rotation de la monture peut atteindre 20° par seconde. Je me suis limité à 10°/s, c’est assez impressionnant de voir les déplacements du télescope à cette vitesse. Je n’ai pas osé passer aux 20°/s.
Hormis la préparation du modèle de pointage, il faut attendre la nuit et un ciel étoilé pour faire tous les réglages.
Mise en station (MES) et réglage de l’orthogonalité du tube optique :
La monture ne disposant d’aucun viseur polaire, la MES s’effectue d’une manière assistée. On règle à peu près l’axe polaire de la monture. La monture étant en service, on peut commencer un premier dégrossissage en pointant une étoile au sud (à choisir dans la liste proposée par la raquette) et on fait un premier réglage mécanique en ascension et en azimut pour centrer l’étoile.
On commence par un alignement sur 3 étoiles à minima. Plus le nombre d’étoile sera important, meilleure sera la précision du pointage et du suivi.
On choisit les étoiles dans la liste gérée par la raquette. Une fois la première étoile pointée, on la centre avec les boutons de la raquette. Lorsque la caméra CCD est sur le télescope, avec un champ faible, on apprécie grandement le chercheur visuel pour approcher l’étoile.
Le mode opératoire est répété sur les 2 étoiles suivantes.
Sur la base de ces 3 étoiles, la raquette détermine l’erreur de mise en station, précise la valeur des mouvements à effectuer (ex : baisser la monture de 0,3 tours de vis de réglage). L’erreur d’orthogonalité du tube par rapport à l’axe polaire est également déterminé. Une des premières choses à faire est de réduire autant que possible cette erreur d’orthogonalité. Une commande permet de pointer une étoile et on réduit l’écart en ajoutant des cales sous l’un ou l’autre des anneaux de fixation du tube jusqu’à ce que l’étoile soit au plus proche du centre.
Concernant mon montage, la raquette m’indiquait une erreur initiale de 12,5 minutes d’arc. Compte-tenu de l’espacement entre les 2 anneaux, il fallait une cale de 1,35 mm d’épaisseur. Vu que ne n’avais que de la cale de 1,2mm d’épaisseur, il me reste actuellement une erreur d’orthogonalité de 1,5 minutes d’arc. D’après les infos que j’ai pu glaner sur le net, cette valeur est acceptable, mais je n’en ai pas la certitude.
En fonction de l’importance de l’écart de mise en station, on peut faire un premier réglage mécanique de la monture. Néanmoins, l’orientation du tube ayant pu être modifiée par le réglage d’orthogonalité, on est pas sûr du résultat.
Il faut effacer les paramètres de l’alignement précédent et le reprendre à nouveau sur les 3 étoiles. A ce stade, on contrôle l’erreur d’orthogonalité résiduelle puis on utilise la commande qui va permettre de parfaire la mise en station. On choisit une étoile dans la liste proposée et on recentre cette fois-ci mécaniquement l’étoile.
On réalise plusieurs itérations, de manière à réduire l’erreur de MES. Pour l’instant, je suis à 41 secondes d’arc d’erreur de MES. Je vais peaufiner les réglages. Là aussi, je ne sais pas trop quelle valeur je dois viser.
A noter que lorsqu’on sert les différentes vis de blocage de la monture, l’étoile visée reste bien à sa place. Il n’y a aucune déformation de la monture induite par des contraintes de serrage. C’est un bon point.
Modèle de pointage :
Pour que la monture puisse pointer et effectuer un suivi parfait quelque soit l’angle de visée, il est nécessaire de faire un modèle de pointage pour déterminer les paramètres de correction.
2 méthodes sont disponibles :
- La 1ère, qui consiste à pointer manuellement chaque étoile puis à la centrer à l’aide de la raquette. Cette méthode est très longue car utilisée avec une CCD, elle nécessite d’y aller très progressivement pour centrer l’étoile.
- La 2ème, est d’utiliser le logiciel « Modell Maker » développé par Per Frejvall. L’objectif est de contrôler le pointage sur un nombre de zones qui vont servir à étalonner la monture. Ce logiciel nécessite d’avoir MaximDL (prise de photos) et Pinpoint (astrométrie) pour faire la résolution astrométrique.
J’ai logiquement retenu la 2ème méthode :
- Le modèle de pointage se prépare en pleine journée. Sur un écran, on définit par clic souris toutes les zones sur lesquelles on veux faire la résolution. Il est possible de pointer jusqu’à 100 zones (pas forcément nécessaire – 25 zones à minima sont recommandées) pour disposer d’un modèle de pointage le plus précis possible.
- Un essai à vide (sans prise de photos) permet de vérifier, toujours en pleine journée, le bon déroulement de toute la séquence.
- La réalisation effective du modèle de pointage s’effectue bien sûr de nuit, tout en automatique. Aucune surveillance ou manipulation n’est requise durant l’ensemble du process.
- Chaque zone définie est pointée par la monture. Une photo est prise et la résolution astrométrique est effectuée à l’aide de Pinpoint. Chaque résolution permet de déterminer l’écart entre la cible théorique et la réalité mesurée. Tous les relevés sont envoyés à la monture pour intégration dans le calcul de pointage et de suivi. Il faut en moyenne 40s par zone (déplacement à la position, attente stabilisation, prise de photo, chargement photo, résolution)
- Une fois le modèle de pointage réalisé, il est possible de viser n’importe quel objet avec une précision « diabolique ». Je n’ai pas encore eu l’occasion de mesurer la précision du pointage, mais dans la très grande majorité des cas, l’objet est bien au centre de l’image.
- Mon premier modèle s’appuie sur 25 zones mais j’ai déjà préparé et testé un modèle à 70 zones pour encore améliorer les paramètres de correction de la monture.
Une copie écran du logiciel « Modell Maker » pour la gestion du modèle de pointage :
Premiers essais et constatations :
Pour valider le fait qu’il ne soit pas nécessaire d’effectuer d’autoguidage, j’ai réalisé des photos du même objet (M33) en débutant avec une pose de 200s en allant jusqu’à 1200s par incrément de 200s. J’ai comparé la même étoile, proche du centre pour me prémunir des éventuels défauts liés à la combinaison optique (coma, tilt, …). Les résultats ont assez significatifs dans le sens où il n’y a pas de dégradation significative de la « rondeur » de l’étoile, ce qui témoigne d’un bon suivi.
Pour l’anecdote, j’ai commencé à prendre les photos alors que le brouillard était en train de tomber. A la fin de la séquence, on ne voyait plus aucune étoile à l’oeil nu dans le ciel. Seule la lune était encore perceptible, mais avec une luminosité fortement affaiblie. A 1200s, l’image était vraiment trop dégradée pour être interprétable, j’ai arrêté mes tests.
Sur l'image ci-dessous, voici ce que les photos ont donné sur la même étoile. Un zoom de 400% a été appliqué à chaque photo. L’étoile reste ronde tout au long de la séquence. J’ai également noté à chaque fois, la valeur du « Flatness » que me donnait MaximDL.
Cette valeur n’augmente pas significativement au fil des photos. Les écarts mesurés ne me semblent pas induits par une variation du suivi.
Le résultat :
Conclusion :
Au vu des résultats qui ont été obtenus, cette monture répond pour l’instant aux spécifications annoncées et je sens qu’elle va me ravir. Je vais encore peaufiner la MES et refaire le modèle de pointage à une soixantaine d’étoiles afin d’affiner les paramètres de suivi.