Modification HEQ5

La monture est l’élément le plus important pour la photo astro. Elle doit en effet :

• supporter une charge donnée variable suivant les configurations
• avoir une erreur période (EP) la plus faible possible (moins de 5” d’arc)
• être transportable afin de trouver de meilleurs cieux
• minimiser les vibrations et flexions dû à la charge

Les montures haut de gamme de marque Takahashi, Astrophysics, Bisque, Valmeca, etc... respectent facilement une partie du cahier des charges ci-dessus grâce à leur mécanique robuste et précise.
Elles peuvent donc supporter une charge de plusieurs dizaines de kilos tout en garantissant une EP inférieure à +- 5” d’arc.

L’inconvénient de ces montures est leur coût puisqu’il faut compter plusieurs milliers d’euros et souvent leur encombrement qui les oriente plutôt vers une configuration en poste fixe.

Force est de constater, au vue des éléments ci-dessus que mon HEQ5 année 2003 n’est pas très adaptée à la pratique de la photo longue pose puisque :

• sa charge maximale admise est de 9-10 kg maximum, voire 7-8 kg dans une configuration pour la photo longue pose
• l’EP est réputée très importante, donc inadaptée à la photo longue pose
• la monture engendre beaucoup de vibration (problème connu par les personnes pratiquent la photo planétaire avec webcam)

Ne souhaitant pas investir immédiatement dans une monture haut de gamme, il a donc fallu trouver des solutions pour améliorer la monture actuelle.
A noter que les modifications ci-dessous peuvent concerner toutes les montures, même si cela est davantage orienté vers les montures de fabrication chinoise de type HEQ5, Sirius, EQ6, Atlas, etc...
Ces montures étant de conception simple, se prêtent en effet particulièrement bien à ce type de modifications.

Etape 1: démontage et changement des graisses

En consultant plusieurs articles, j’ai décidé de démonter la monture et de changer les graisses afin d’obtenir un mouvement plus fluide lors de la rotation des différentes pièces mécaniques. A noter que je n’ai aucune expérience en bricolage et que le démontage/remontage ne m’a pas poser de problèmes particuliers, il faut simplement être vigilant lors du démontage pour bien remonter!
Ci dessous une vue éclatée des 2 axes de la monture, qui pourra aider ceux qui entreprennent le démontage. Malheureusement, ces vues n’existaient encore pas lorsque que j’ai effectué cette opération !

Après remontage, la rotation des 2 axes est devenue très fluide, rendant la monture très agréable à utiliser. J’ai également effectué une mesure de l’EP.

Résultats :

• la monture présente des mouvements fluides et elle est agréable à utiliser
• les mouvements fluides n’améliorent malheureusement en aucune façon l’EP
• l’EP est très importante et le graissage ne permet toujours pas d’envisager sérieusement la photo longue pose

Etape 2: changement motorisation/transmission/électronique

Le graissage au Lithium n’ayant pas donné les résultats escomptés, j’ai donc envisagé d’autres modifications. D’après plusieurs articles, j’ai constaté que les motoréducteur d’origine (moteurs + pignons plastiques) étaient une cause majeure des problèmes d’EP de la monture (et des montures chinoise plus généralement). Seulement, le remplacement des motoréducteurs seuls n’est pas possible à cause du rapport de réduction (1/132e) qu’il faut impérativement conserver si on garde la transmission et l’électronique d’origine.
Changer les moteurs revient donc à changer également la transmission et l’électronique.

Après recherche, il est apparu rapidement que le Picastro associé à des moteurs pas à pas et une transmission par poulies/courroies étaient une des meilleures solutions.

En effet, grâce à cette solution, j’envisageais d’obtenir les caractéristiques suivantes :
• augmentation de la charge admise grâce au changement de moteurs
• apparition du GOTO grâce au Picastro
• pilotage de la monture depuis un PC grâce au Picastro
• possibilité d’un autoguidage précis grâce au Picastro et à sa gestion inégalée des µpas
• diminution de l’EP grâce à l’emploi de poulie/courroie pour la transmission
• possibilité d’effectuer l’autoguidage grâce au Picastro et à sa gestion inégalée des µpas

Malgré mon manque total d’expérience dans le domaine et après quelques hésitations sur mes compétences, j’ai finalement réalisé la construction du Picastro et la modification de la monture. Le montage du Picastro s’est révélé très facile, grâce notamment à l’excellente documentation de montage réalisée par Arnaud Gérard. De toute façon, en cas de problème, j’aurai eu l’assistance de la communauté Picastro, d’Astrimage et d’Arnaud, le papa du Picastro. Cela m’a donc rassuré pour me lancer dans la réalisation du Picastro.

Au final, c'est la partie mécanique qui aura posée le plus difficulté. En effet, les nouveaux moteurs et leur taille plus importante que ceux d’origine ne permettent pas de les loger dans le châssis de la monture. Il a donc fallu envisager une fixation à l’extérieur de la monture et compenser le déséquilibre dû à ce montage (voir photos ci-dessous). J’ai conçu entièrement les modifications mécaniques mais celles-ci ont été réalisées grâce au notamment à plusieurs collègues disposant de tours, fraiseuse et autres gros équipements. Un bref aperçu du résultat de mes travaux qui auront au final nécessiter de nombreuses heures de travail (conception mécanique, réalisation mécanique et électronique, configuration Picastro, etc. …)

Résultats :

• beaucoup d’heure de travail mais qui en valaient la peine
• GOTO désormais disponible et précis (sous réserve bien sûr d’une bonne mise en station)
• Division par 3 de l’EP par rapport à l’erreur initiale, avec une erreur beaucoup plus douce désormais
• EP désormais à +- 10’’, ce qui rend abordable la pratique de la longue pose
• Pose unitaire d’environ 2 min sous réserve d’une très bonne mise en station, voir 3 minutes si on tolère un léger filé d’étoiles
• Contrôle de la monture depuis un PC désormais possible
• Coût de 200 à 250€ (hors outillage bien sûr), certainement le meilleur compromis gain/prix/performance de toutes les autres solutions existantes (Ite-lente, EQMod, MCMTII, Rajiva, kit GOTO fabricant, etc. …)
• Modification néanmoins insuffisantes pour des poses de plusieurs minutes nécessaires pour les objets peu lumineux
• Limite désormais atteinte: seules des modifications de la partie mécanique (roue dentée, VSF, roulements VSF, roulement axes) permettraient d’obtenir une EP encore plus faible
• A vide, la monture est déjà imputée d’une charge de 2kg à cause des moteurs extérieur et du contrepoids opposé

Etape 3: autoguidage

Les modifications de la monture permettent désormais d’envisager sérieusement l’autoguidage, seule solution pour effectuer des poses longue durée, et ce quelque soit la qualité de la monture.

J'ai opté pour un montage en parallèle et superposé comme le montre la photo de mon setup ci dessous:

La difficulté consiste désormais à appréhender et à maîtriser le comportement de la monture afin de trouver les bons paramètres d’autoguidage qui permettront d'effectuer des poses très longues durée supérieures à 5 minutes.
Ma première soirée d'autoguidage avec le logiciel Guidemaster m'a ainsi permis d'obtenir les résultats suivants (en seconde d'arc):

Ces courbes de guidage très encourageantes pour un premier essai ont été obtenue avec des agressivités de 60% en AD et 80% en DEC. On remarque la présence de plusieurs sauts brefs dus sans doute à la turbulence et/ou à de légers problèmes mécaniques.
On pourra augmenter la fréquence de corrections si cela est dû à des soucis mécaniques ou bien diminuer cette fréquence en cas de turbulence trop forte.
La photo ci-dessous a été prise au cours de cette séance.

Des poses de 10 minutes deviennent donc désormais possibles comme le montrent les résultats ci-dessus, bien qu'il reste certainement encore une marge de progression soulignée par cette valeur de FWHM encore un peu trop élevée.

Après plusieurs mois d'autoguidage et d'expérience cumulée, un changement de logiciel (désormais guidage avec MaximDL), j'ai effectué une nouvelle série de pose sur M31:

La fwhm de 2.4 px obtenu avec la matrice de Bayer démontre un meilleur autoguidage pour cette image que lors de l'image de M65.
L'autoguidage et le traitement d'images sont désormais beaucoup mieux maitrisés, ce qui m'a permis d'obtenir de biens meilleurs résultats sur cette seconde image de la galaxie d'Andromède.

Bilan

Après beaucoup d'heures de réflexion, de réalisation, de travail, de persévérance et de patience, je pense avoir apporté suffisamment de modification à la monture pour la rendre apte à la photo longue pose. J’ai pu ainsi développer quelques compétences en bricolage et électronique et surtout considérablement progresser sur la technique liée aux instruments astronomiques et leur contrainte d’utilisation.

Je pense que désormais les résultats sont là pour le prouver et je suis vraiment satisfait du travail accompli.
Le Picastro et la transmission par poulie/courroies ont tenu toutes leurs promesses et je pense hônnetement que cette solution est la meilleure possible par rapport aux autres solutions existantes.
Mon seul regret est désormais, de posséder une monture très correcte pour son prix mais de capacité limitée en charge. Il faudra en effet un jour passer à une monture de plus grande capacité mais nul doute que l’expérience acquise ici me permettra alors de tirer pleinement profit des capacités de la prochaine monture.

L'intégralité (avec en prime des explications, illustrations et des recommendations supplémentaires) de l'article ci-dessus est disponible en téléchargement.

Autres liens

Vous trouverez d’autres articles traitant d’améliorations des montures chinoises en consultant les liens ci-dessous: