Observatoire
Préambule
Un observatoire est un lieu essentiel pour tout pratiquant d'astronomie.
Il est même nécessaire pour les astrophotographes amateurs souhaitant cumuler plusieurs nuits d'acquisitions afin de garder des réglages identiques (collimation, angle de la caméra dans le porte oculaire, etc).
Habitant en zone périurbaine et disposant d'un jardin de taille modeste, j'ai décidé de transformer la cabane de jardin en observatoire à toit roulant pour plusieurs raisons :
- coût très faible comparé à la construction totale d'un observatoire (fondation en béton, structure, etc).
- dalle en béton et murs déjà présents
- cabane pouvant garder sa fonction d'usage initiale
- placement optimal niveau pollution lumineuse directe
Feuille de route
La liste des travaux à accomplir sont :
- réaliser 2 rails sur lesquels le toit viendra se déplacer
- créer un toit suffisamment haut pour ne pas percuter le télescope lors de la fermeture et cela quelque soit la position de ce dernier
- apporter l'électricité
- apporter internet
- motoriser le toit afin de contrôler son ouverture/fermeture à distance
- créer un système de détection de pluie/grèle/danger pour fermer le toit
- incorporer l'ensemble des systèmes : gestion télescope, toit, détection pluie dans un logiciel/interface permettant une vision d'ensemble et un échange d'info entre chaque élément
Conception et réalisation du toit
Dessin de la structure sur papier.
Installation de deux rails : deux profilés en L en fer avec des équerres sur les parois solides des murs.
Réalisation du chassis du toit avec 3 profilés en L en fer.
Charpente en bois et tuiles en PVC (issue du toit précédent).
Apport de l'électricité
Situé à 15 mètres de la maison, la cabane ne bénéficiait pas d'électricité.
Une tranchée est creusée à 20cm de profondeur entre la maison et la cabane. Des trous sont respectivement percés à travers le mur d'un coté et la dalle de l'autre.
Un fil électrique de section 1,5mm² est enfilé dans une gaine électrique recouverte d'un grillage avertisseur pour éviter les coups de pelle malencontreux et pour se conformer aux normes.
3 prises électriques étanches sont installées dans l'observatoire.
Apport d'internet
Un observatoire automatisé dédié à l'astrophotographie nécessite une connexion internet fiable et rapide pour échanger des images de taille importante et contrôler l'observatoire à tout moment.
Par soucis de fiabilité à propos des déconnexions et d'un débit faible dû à la distance séparant l'observatoire de la box internet, je ne retiendrai pas l'option d'un extendeur wifi.
Je ne retiens pas non plus l'option de lier la box et l'observatoire avec un câble ethernet à cause de la distance importante, des interférences causées par la proximité avec le fil électrique dans la gaine.
Je décide ainsi d'utiliser un kit CPL permettant d'utiliser le réseau électrique déjà en place pour apporter internet à l'observatoire.
Mon choix se porte sur un kit gigabyte autorisant un débit de 1Go/s.
J'ajoute un switch ethernet dans l'observatoire afin de brancher mes différents éléments : contrôleur moteur, ordinateur contrôlant le télescope, le capteur de pluie ainsi qu'une caméra permettant d'observer le télescope en fonctionnant.
De plus, j'utilise une prise électrique contrôlable par internet pour éteindre/allumer le télescope à distance.
Motorisation du toit
Le toit est désormais utilisable manuellement, je choisis de le motoriser.
Je décide d'utiliser un moteur de portail électrique livré avec : le moteur, la carte de commande, 2 télécommandes, les rails et une lumière clignotante.
De plus, le moteur est débrayable facilement en cas de panne électrique, le rail se fixe directement sur le toit à l'emplacement prévu à cet effet.
Ce système est contrôlable avec une télecommande mais peut aussi être contrôler via la carte de commande en utilisant la prise censée être utilisée par l'interphone.
Ainsi, à partir d'un raspberry pi et d'une carte arduino, je réussis à envoyer une impulsion électrique simulant l'ordre de l'interphone et contrôle l'ouverture/fermeture à distance.
Détection de la pluie
Lors d'une session d'astrophotographie pouvant durer une nuit entière, la météo peut changer brusquement malgré des prévisions clémentes ou un début de nuit sans nuages.
Par sa conception, quelque soit la position du télescope, le toit ne peut rentrer en collision avec lui lors de sa fermeture. Ainsi, automatiser la fermeture en cas de pluie sans action requise de l'opérateur est possible.
J'utilise un capteur de pluie compatible arduino tout cela contrôlé par un raspberry pi 3, ainsi si des gouttes sont détectées, l'ordre de fermer du toit est donné.
Cependant ce module est perfectible, la surface de détection est faible. Si une pluie est très légère, le capteur peut faillir et ne pas ordonner la fermeture du toit.
Pilotage de l'observatoire
Le pilotage de chacun des éléments est plutôt facile, cependant les faire fonctionner tous ensemble à travers un même logiciel se révèle être un véritable défi.
J'ai essayé plusieurs logiciels pour contrôler l'observatoire.
Cependant, je n'ai pas réussi à tout implémenter dans le même logiciel, ainsi j'ai procédé suivant cette démarche :
- le logiciel NINA contrôle l'entièreté des acquisitions
- je contrôle l'ouverture et la fermeture du toit (assisté par le capteur de détection de pluie).
Le principal problème pourrait être que le toit se referme et que le logiciel NINA gérant les acquisitions cherchent à continuer à photographier. Il se mettrait alors en erreur ne comprenant pas que le toit recouvre le ciel.
Début du projet : Mars 2022
Finalisation du projet : Novembre 2022
Premiers photons
Première image issue de l'observatoire ci-dessous :
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