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La construction d'un observatoire astronomique d'amateurMis à jour: 1 mars 2001Ce document retrace les grandes lignes de la construction de mon observatoire personnel. J'espère simplement que certains y trouveront quelque inspiration, tout comme moi qui ai puisé dans l'expérience d'autres amateurs pour en arriver où je suis aujourd'hui. En avril 2000, j'ai entrepris la construction d'un observatoire personnel dans ma cour arrière, à La Prairie au sud de Montréal. De nombreux facteurs m'ont incité à aller de l'avant avec ce projet. Mentionnons:
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La baseL'observatoire repose sur des dalles de béton. L'ossature est en pin traité de 2" x 4" et a une structure radiale. Il y a dix-sept points d'appui, l'un au centre et les seize autres, à l'extrémité des rayons, sont espacés de 22,5°. Les extrémités des rayons sont reliés entre eux. L'ossature du plancher a donc la forme d'un polygone régulier à seize côtés. Une colonne de béton de 10 pouces de diamètre sert d'assise au télescope. Elle est coulée à 4,5 pieds de profondeur, bien au-delà de la ligne de gel (environ trois pieds dans la région de Montréal). Pourquoi aussi profond? Parce que ce fut facile. La couche supérieure était composée de terre rocheuse, de galets. À deux pieds de profondeur, cela a fait place à la glaise, matériau typique de la région. La surprise est apparue à trois pieds: du sable. Bref, soixante-quinze minutes plus tard, J'avais terminé. On remarquera que la colonne de béton est décentrée et déplacée vers le sud-est d'environ vingt pouces. C'est voulu ainsi. Cela me permet d'augmenter l'espace de travail et d'observation utile du côté ouest, nord et est. Ce décentrage réduit l'espace disponible pour observer vers le nord-ouest. Dans mon cas, ce n'est même pas un inconvénient puisque cette direction, de chez-moi, pointe vers deux gros érables et, derrière, vers l'île de Montréal avec tout ce que cela signifie en termes de pollution lumineuse. Bref, j'ai fait mon deuil d'observer dans cette direction. Pour assurer une bonne ventilation sous le plancher, j'ai creusé et enlevé toute végétation, ce qui n'est pas reflété sur l'image 1, prise antérieurement.Pour m'assurer que le plancher reste bien en place, je l'ai ancré au sol au moyen de trois tiges d'acier enfoncées à plus de trois pieds de profondeur. L'extrémité supérieure de la tige est solidement boulonnée à la base du plancher. Je plains celui qui devra défaire cela.
J'ai aussi amené le courant électrique et ai fait passer le filage sous le plancher (image 2). J'ai installé deux prises de courant, l'une au pied de la colonne et l'autre près du bord extérieur, pour alimenter l'ordinateur, car je ne voulais pas de fil électrique traînant sur le plancher. Quant au plancher lui-même, il est fait de contreplaqué de 3/4 pouce d'épaisseur. Pour le rendre bien rigide, j'ai ajouté des morceaux de 2" x 4" le long des joints des feuilles de contreplaqué. L'image 2 montre le résultat final de cette étape. Les images 1 et 2 montrent la lisse basse (anneau) déposée sur la base. J'en parlerai plus loin.
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Le plancher est fait de contreplaqué de 3/4 pouce. On voit le filage électrique au pied de la colonne et près du mur extérieur.
Notez que le plancher ne touche pas à la colonne, évitant ainsi la transmission de la vibration du plancher.
La rotation de l'observatoireJe me suis inspiré ici de l'expérience d'Allan et repris et étendu le concept des balles de golf comme roulements à bille. Comme je voulais une porte pleine hauteur, j'ai décidé de faire tourner tout le mur et le toit. Les balles se déplacent donc entre deux rails d'ABS Carlon© de 1/2 pouce de diamètre intérieur. Ces rails sont retenus en place par des clous vrillés de 1,5 pouce placés à tous les quatre pouces. Ce sont les seuls clous utilisés dans ma construction. Tout le reste est vissé. La distance entre les rails est de 1,5 pouce, ce qui laisse un faible jeu permettant aux balles de se mouvoir aisément. Anticipant le poids tant du mur que du toit, j'ai utilisé seize douzaines de balles de golf usagées que je me suis procurées à la boutique d'un terrain de pratique de golf situé près de chez moi. Ces balles couvrent 85% de la circonférence du plancher de l'observatoire et représentent la plus importante vente effectuée à un non golfeur. On notera à l'image 3 que j'ai ajouté une planche de bois traité de 1" x 9" pouces de longueur au milieu de chacun des seize segments fermant le polygone. En effet, ces planches fournissent un meilleur appui aux balles de golf tout le long du périmètre.
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Tout un sandwich! Les balles de golf roulent entre des rails délimités tant
sur le plancher que sur la lisse basse. Le mur sera monté sur cette lisse.
Le murLa lisse basse du mur est formée de trois épaisseurs de contreplaqué de 1/2 pouce collées et vissées. Sa largeur est de 3,5 pouces. Le rayon de courbure extérieur est de 60,5 pouces de rayon. L'image 5 illustre comment je m'y suis pris pour la produire. On y voit l'extrémité d'une règle de bois percée de deux trous dans lesquels j'ai inséré les deux crayons qui délimitaient l'un des vingt-quatre segments de contreplaqué dont j'ai eu besoin pour la faire. Je traçais les traits pendant que mon épouse Denise tenait l'autre extrémité de la règle bien en place au centre du rayon de courbure. Chaque segment a une longueur supérieure à quatre pieds. De façon similaire, j'ai confectionné le linteau.
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La charpente du mur est en 2" x 3". Son érection a requis de l'aide. On voit ci-haut à l'image 6, la lisse appuyée contre la plate-forme
de ma piscine. Pendant que mon épouse tenait le linteau, mon voisin Gaétan vissait les montants de 2" x 3" au linteau et j'en
faisais autant du côté de la lisse. Cette dernière est placée de telle sorte que l'on ne peut voir les rails de Carlon© qui font
face à la piscine. J'ai placé un montant à tous les quinze degrés. On a finalement fixé le cadre de la porte. Une fois terminé,
(ci-contre) le tout était encore bien fragile et il a fallu se mettre à plusieurs pour mettre la charpente sur les rails. Une fois à la verticale
sur le plancher de l'observatoire, je l'ai fait tourner. On n'entendait que le doux murmure des balles de golf sur le bois.
Le toitChaque partie, le toit exclu, avait fait l'objet de calculs et de plans. Le projet se déroulait selon mon échéancier et les calculs effectués. Je dois reconnaître que je n'avais pas d'idée parfaitement claire du toit initialement. Je me disais que je le résoudrais en temps et lieu. Et le moment était venu sans que ma muse ne se manifeste outre mesure. J'avais cependant déterminé qu'il serait recouvert de fibre de verre car je voulais un toit sans entretien qui puisse supporter les charges de neige normales. J'ai finalement repris le design d'Allan. Il s'agit d'un toit dont la partie centrale glisse vers l'extérieur en position verticale. Le reste du toit est formé de deux parties fixes, situées de chaque côté de la partie centrale, et ayant la forme d'une « demi-lune ». Elles contribuent à procurer de la rigidité à l'ensemble.Je m'enlignais vers quelque chose de simple: des demi-lunes plates et une partie centrale coulissante, convaincu qu'un toit plat recouvert de fibre de verre pourrait supporter une solide charge de neige, même à forte teneur en eau. Mon épouse a exprimé plus que des réserves (!), arguant qu'un toit plat aurait donné à l'observatoire le cachet... d'une boîte de conserve. Lui donner une pente, si faible soit-elle, favoriserait également l'écoulement de l'eau et de la neige tout en lui conférant une touche esthétique. Je me suis donc mis à ma calculatrice pour concevoir un toit conique. Mon toit a donc la forme d'un cône inversé dont la pente est de six degrés. Cette inclinaison a été déterminée par le fait que je voulais que les chevrons n'excèdent pas la hauteur des 2" x 6" (5,5 pouces), qui sont les pièces sur lesquelles roule le tablier central, et la hauteur de 1 pouce à l'autre extrémité, au point de contact extérieur avec le linteau. J'ai placé des chevrons aux quinze degrés, de zéro à soixante degrés. Les demi-lunes sont recouvertes de Masonite© de 1/8 pouce. C'est un matériau flexible qui épouse bien la forme conique du toit. Il va servir de support à la fibre de verre.
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Succès total jusque là. Il restait à fermer l'observatoire. Avec quel matériau peut-on former un mur circulaire? Un matériau
qui soit léger, sans entretien et qui ne se corrode pas? Un mur de piscine en aluminium, pardieu! C'est un matériau
« parfait », plus de deux fois plus léger qu'un mur similaire en acier (pour à peine 25 $ de plus), il arrive déjà peint en blanc
et ne rouille pas. J'ai donc acheté un mur de piscine hors-terre de vingt-quatre pieds de diamètre. C'est suffisamment long
pour faire deux fois le tour de l'observatoire. La section du haut recouvre celle du bas de cinq pouces, ce qui est amplement
suffisant pour éviter que la pluie ou la neige ne pénètre à l'intérieur. L'image 8 montre l'observatoire avec la porte et la
section du bas posées.
Ci-contre: La fabrication d'une demi-lune. On voit à l'avant le 2" x 6", renforcé de deux épaisseurs
de contreplaqué de 3/8 pouce d'épaisseur sur lequel roulera la partie centrale. Le contreplaqué
contribue aussi à assurer l'étanchéité.La rigidité du toit est assurée par les demi-lunes. Chacune est délimitée, du côté du centre, par un 2" x 6" auquel sont fixées deux longueurs de contreplaqué de 3/8 de pouce collées et vissées. Le contreplaqué excède le 2" x 6" en hauteur de 2,5 pouces. Son utilité est d'augmenter la rigidité du 2" x 6" qui doit supporter la partie centrale et d'assurer l'étanchéité en évitant que les précipitations ne pénètrent dans l'observatoire. L'ouverture centrale est de 35 pouces. Les images 9 et 10 montrent ce qu'il en est.
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La fabrication de la partie centrale du toit m'a posé quelques difficultés. Ce dernier roule sur huit paires de roulettes dont
chacune d'elles peut supporter, en principe, une masse de plus de vingt kilogrammes. Les problèmes que j'ai rencontrés
proviennent du fait que le poids n'est pas transmis également à toutes les roulettes à cause des torsions présentes dans
les diverses pièces de bois. Bien que j'aie choisi ces dernières avec soin au magasin, tout bon bricoleur sait que le bois
vendu dans le commerce n'est pas sec et qu'il gauchit facilement ensuite. C'est ce qui m'est arrivé. Et c'était d'autant plus
inévitable que je cherchais des morceaux droits sur une longueur excédant dix pieds. Cela était d'autant plus ennuyant que
la partie centrale roule à l'intérieur de marges de construction étroites. J'ai donc dû composer avec cette réalité, poncer à
quelques endroits et caler certaines roulettes pour tenir compte des caprices du bois.
Pour ouvrir le toit, il suffit de faire glisser au moyen d'une corde la partie mobile vers l'extérieur jusqu'à mi-chemin. À ce moment, trois crochets permettent de faire pivoter cette partie à la verticale autour d'une tige de métal reliée aux deux demi-lunes à l'arrière. Comme la ligne de rotation est située le long du centre de gravité de la partie centrale, cette dernière est en équilibre et il ne faut que quelques secondes pour ouvrir ou fermer le toit. L'image 12 illustre mon propos. Pour refermer, on tire doucement sur la corde (non visible sur la photo) et on enligne les roulettes sur leur support (les 2" x 6"). Comme poignée pour la corde, j'utilise une poignée de démarreur de tondeuse à gazon. Deux morceaux de 1" x 2", l'un situé près de l'arrière et l'autre au milieu de l'observatoire, fixent les deux demi-lunes, l'une par rapport à l'autre.
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Image 12: à l'avant-plan, on voit les trois crochets qui permettent de faire pivoter la partie mobile. À l'arrière-plan, un tuyau de cuivre de 3/4 pouce de diamètre, à l'intérieur duquel on retrouve un goujon de bois franc de diamètre approprié, autour duquel la partie centrale pivote.
Image 14: la partie mobile du toit, en position ouverte et vue de l'intérieur. Pour fermer le toit, on ramène le panneau à l'horizontal en tirant sur la corde et on fait glisser vers l'avant.
Le coût
On constatera que près des deux-tiers du coût provient du recouvrement de fibre de verre du toit et de l'achat du mur de piscine.
La performanceUn tel projet comportait sa part d'inconnues. Par exemple, l'observatoire serait-il trop lourd à manoeuvrer? La partie centrale du toit roulerait-elle bien? Une charpente de 2" x 3" serait-elle suffisante? etc.Je peux maintenant répondre à ces questions:
Ce design présente quelques autres avantages intéressants:
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Les images 13 et 14 montrent la partie mobile ouverte de l'extérieur et de l'intérieur respectivement.
ConclusionAvec cet observatoire, je visais à me débarrasser de quelques-unes des frustrations des astronomes amateurs de même qu'à augmenter mon niveau de performance et de satisfaction comme observateur. À la lumière de mes premières expériences, l'expérience est concluante. Je vais maintenant pouvoir consacrer mes énergies à observer. Au moment d'écrire ces lignes (fin de janvier 2001), l'observatoire subit son premier hiver sans difficulté aucune. Je ne saurais terminer ce texte sans mentionner la bienveillante complicité et l'aide fréquente de mon épouse Denise dans la réalisation de cet observatoire.Robert Mailhot
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