Les premières idées
Dans quelle direction partir ? Comment remplir la première feuille blanche du projet ? Vous verrez que mes premières idées étaient loin de ce qui a fini par sortir de terre, mais il est intéressant de se pencher sur leur cheminement.
Un premier cahier des charges
On peut commencer par décrire les fonctions qui seront celles de l'observatoire.
| Fonction d'usage | Pouvoir prendre des photos du ciel sans être sur le site d'observation |
|---|---|
| FT1 | Protéger le matériel des intempéries |
| FT2 | Pouvoir accéder au ciel sur demande |
| FT3 | Permettre le contrôle à distance du matériel |
| FT4 | En cas de perte de contrôle, assurer l'intégrité du matériel |
| FT5 | Offrir une protection contre le vol |
| FT6 | Fournir des données météo |
| FT7 | Ne pas dépasser le budget fixé |
| FT8 | Limiter l'emprise au sol aux maximum légaux |
Voilà déjà une belle liste. Je l'ai formalisée pour les besoins de l'article, mais les début du projet n'ont pas connus cette structuration, bien au contraire. Les différents aspects se présentaient au fil des réflexions, et des objectifs étaient fixés un peu "àla volée". On y reviendra, surtout sur la ligne "budget" ...
Des premières solutions techniques
Maintenant que l'on sait ce que l'on veut faire, il faut se poser la question de comment. Heureusement l'inspiration ne manque pas sur les forums, et on trouve beaucoup de retours d'expérience pour nous aider dans nos choix. Je vais détailler les miens.
Quel type d'observatoire ?
On trouve principalement deux familles : les observatoires à coupole, et les abris de jardin modifiés avec un toit roulant. Le premier à l'avantage de bien protéger le matériel, d'être plus "professionnel" et de faire un peu rêver (avis personnel). Cependant ils coûtent chers ou demandent de bonnes compétences en menuiserie, et ils attirent les regards ... Je me suis donc plutôt orienté sur le type abris de jardin.
Cependant je ne me sentais pas d'utiliser un abris de jardin du commerce : ils sont chers pour une qualité qui ne me plaisait guère. Les murs se limitent le plus souvent à un empilement de planches d'une vingtaine de millimètres d'épaisseur. Je voulais quelque chose d'un plus "dur" pour accueillir mon matériel toute l'année ... Mes compétences de maçon étant relativement limitées, je suis resté sur du bois mais j'ai décidé de construire l'abris de toute pièces, en reprenant l'architecture des murs de maisons à ossature bois (cf schéma). J'ai tout de même réduit l'épaisseur puisque le niveau d'isolation requis n'était pas le même.
Pour accueillir la monture du télescope, je me suis naturellement dirigé vers le plus courant : une colonne en béton avec une semelle enfouie sous la pronfondeur hors-gel, et un disque de frein pour monter la monture. J'y reviendrai plus en détail.
Contrôle à distance
Paradoxallement, c'est cette question qui m'a le moins mobilisé au départ. Les suites logicielles sont déjà bien fournies. Il y a KStars + INDI pour contrôler la monture, l'appareil photo et le focuser, et il ne me resterait que quelques petits scripts python à écrire pour gérer le reste, le tout installé sur un Raspeberry Pi. Avec le recul, c'était surtout des tâches qui ne pouvaient arriver qu'après la construction de l'observatoire, donc qui ne m'occupaient pas encore beaucoup l'esprit.
Une chose que j'avais bien anticipé était le besoin d'avoir un retour en permanence sur ce qu'il se passe dans l'observatoire quand tout bouge : est-ce qu'il pleut ? Est-ce que le toit s'est bien ouvert ? Est-ce que le télescopte bouge ? Ect. Pour cette raison j'avais prévu pas moins de 3 caméras IP. Cela peut paraître beaucoup mais je n'en recommendrais pas moins : une pour avoir une vue extérieure, une pour avoir une vue intérieure, et enfin une dernière faisant office de caméra allsky bon marché pour connaître l'état du ciel. Alimentées directement en POE, elles sont un moyen très efficace et rapide d'avoir un retour sur l'environnment et le fonctionnement de l'observatoire.
Assurer l'intégrité du matériel
On touche là le point délicat : qu'est-ce qu'il se passe si en pleine observation, je perds le contrôle pour une raison quelconque (coupure d'internet ou de courant) et que le toit reste ouvert ? En montagne le temps peut être changeant, je vous laisse imaginer l'angoisse ...
Il y a deux réactions face à ce genre de problèmes : construire une solution si robuste que l'échec n'est pas une option (je doute que ce soit possible ...) ou faire en sorte que le système puisse ce mettre en "sécurité" si un problème se produit.
Mon esprit a alors conçu une solution qui - je dois dire - est assez inédite, du moins je ne l'ai vue nul part ailleurs : le toit roule le long d'une pente, et il est maintenu en position haute grâce à des électro-aimants de porte. En cas de coupure de courant, ou si le système le décide, le toit redescend tout seul par gravité et protège le matériel. L'idée était assez séduisante, et je me suis lancé corps et âme dans ce design. Cependant petit à petit, je me suis rendu compte pourquoi c'était inédit ...
Première version écorchée, avec le toit en pente
En effet cela demandait de répondre à plein d'autres problèmes qui s'ajoutaient : le toit doit avoir une fenêtre pour laisser passer le téléscope dans toutes les directions, mais dans ce cas le mur opposé est trop haut. Pas de problème, on a qu'à installer un petit volet amovible et motorisé (cf illustration). De plus un motoréducteur à vis sans fin n'autorise pas un retour en "roue libre". Il faut donc trouver un moteur le permettant, mais dans tout les cas l'effort à fournir en retour sera important, donc il faut augmenter la pente. Ou pourquoi ne pas installer un embrayage ? Un embrayage ? Oui, un embrayage électro-magnétique qui permet la roue libre s'il n'y a plus de courant, et puis aussi on peut ... STOP ! A partir d'un moment, il faut savoir dire stop si on s'embarque dans des solutions trop compliquées. J'aime bien décrire ça par l'acronyme KISS : Keep It Simple, Stupid. Plus c'est simple, moins ça a de chance de tomber en panne.
Le toit roulera donc à plat, comme ce qui existe partout, avec un moteur correctement dimensionné et un entrainement par courroie crantée. En cas de panne électrique ? Un onduleur laissera le temps au système de ranger le télescope et de tirer le toit. Et si le rapsberry plante ? On croise les doigts pour que ça n'arrive pas, et si ça arrive on prie les dieux de la météo jusqu'au petit matin, quand le voisin pourra venir fermer le toit manuellement. Est-ce déjà arrivé ? Oui, et je ne le remercierai jamais assez ! Je décrirai ailleurs néanmoins les solutions apportées pour diminuer ce risque, car dit comme ça, ça ne fait pas rêver.
Version finale, avec la simplification du toit
Le reste ...
Concernant le budget, vous pouvez trouver un article détaillé. La première estimation était fixée à 1000€ hors matériel astro. A-t-elle été respectée ? Disons que les dépassements du chantier de l'EPR font pâle figure à côté de ça ...
Pour la station météo, l'idée première était de pouvoir mesurer la température et l'hygrométrie, ainsi que la pluviométrie et la présence ou non de nuages. La première version de l'observatoire n'avait rien de tout ça, puis la température et l'hygrométrie est arrivée un an après.
L'emprise au sol a été limitée efficacement à 5m², limite légale pour les construction sans déclaration préalable de travaux.