Sol'ex, l'explorateur solaire
Ecrit le 21/12/2022.
Un spectroscope pour la photographie solaire
Sol’ex, nom formé à partir des mots solaire et explorateur, est un instrument d’astronomie issue de l’imagination de Christian Buil, et qui en réalité est un spectroscope qui utilise le principe de la spectrohéliographie pour créer des images du Soleil. 
Le principe est le suivant : l’instrument permet d’obtenir une « portion » d’image du soleil dans une longueur d’onde déterminée. On balaye ensuite la surface du soleil pour enregistrer dans un fichier vidéo toutes les portions qui le constitue, et on peut ensuite reconstruire informatiquement l’image entière du soleil dans la longueur d’onde choisie à l’aide du logiciel dédié Inti, qui crée automatiquement en quelques dizaines de secondes l’image finale. Le site du projet Sol’ex http://www.astrosurf.com/solex est une mine (très profonde !) d’informations et si vous êtes intéressés par ce projet et la réalisation concrète du Sol’ex, je vous invite fortement à le consulter sans modération ! Je ne vais évidemment pas reprendre dans cette page le contenu de ce site (ce serait sans intérêt, incomplet et bien moins intéressant que le site lui-même), mais vous faire part de ma petite expérience sur Sol’ex et expliciter les points importants sur lesquels j’ai personnellement butés avant de réussir à produire des images satisfaisantes du soleil !
Les différents aspects du projet Sol'ex
Le projet Sol’ex présente de multiples points d’ intérêts :
- tout d’abord, on construit soi-même l’instrument à partir de pièces créées en impression 3D. On peut fabriquer soi-même ces pièces si on possède (ou si on a accès) à une telle imprimante, et, dans le cas contraire, on peut commander directement les pièces auprès d’une société comme Azurprint qui vend tout l’ensemble nécessaire à la construction de Sol’ex. Les éléments optiques (fente, réseau de diffraction et lentilles) se trouvent eux en kit auprès de la société Shelyak. Fabriquer et régler l’instrument de ses propres mains donne un côté très ludique à ce projet, et permet aussi d’en comprendre le fonctionnement. Toutes les vidéos disponibles sur le site permettent d’aboutir à la fabrication de Sol’ex sans difficulté particulière, cela ne demande aucune compétence particulière en matière de bricolage
! - Les images produites par Sol’ex sont spectaculaires et très détaillées.
De plus ce même instrument permet d’imager le soleil dans différentes longueurs d’onde, de visualiser les protubérances et les taches solaires, de mettre en évidence la rotation de notre astre (et d’autres choses encore…), et tout ceci avec le seul instrument de base, tandis que cela nécessite habituellement un matériel et des filtres divers et variés beaucoup plus coûteux ! - Comme dit précédemment, le coût de fabrication d’un Sol’ex est relativement faible, aux alentours de 600 € si on commande l’ensemble des pièces mécaniques et optiques nécessaires, moins si l’on fabrique ou fait fabriquer les pièces mécaniques soi-même. Cela reste un coût bien sûr non négligeable, mais encore une fois obtenir le même genre d’images avec des instruments spécialisés dans le solaire revient excessivement plus cher !
- Pour les personnes intéressés par l’optique, la spectroscopie et/ou la physique du soleil, cet instrument possède un intérêt scientifique indéniable. Il permet de comprendre le fonctionnement d’un réseau de diffraction, de mettre en évidence le spectre solaire et de visualiser sa composition (personnellement je trouve absolument fascinant le fait de pouvoir se balader dans le spectre solaire et d’en visualiser les raies spectrales !). On peut l’utiliser « dans son salon », sans télescope, pour faire de spectroscopie puisque c’est la fonction de base de cet instrument. Et bien sûr concernant le soleil lui-même il permet de l’observer sous les différents aspects décrits plus hauts.
- Enfin c’est un instrument évolutif (puisqu’on l’a assemblé soi-même, on peut facilement le modifier) et il peut être transformé en « Star’ex » par l’ajout de quelques composants mécaniques et optiques. Il pourra alors être utilisé pour produire des spectres d’étoiles et se lancer dans la spectroscopie stellaire, avec des résultats comparables à des instruments là-aussi plus coûteux.
Matériel que j'utilise
Il y a plusieurs façons d’utiliser Sol’ex (c’est d’ailleurs là-aussi l’un des atouts du projet, car il peut s’adapter à différents types de matériel), voici pour ma part le matériel avec lequel je m’en sers :
- une lunette astronomique Skywatcher evostar 72 ED.
Il s’agit d’une lunette de 72 mm de diamètre et de 420 mm de focale. Sol’ex nécessite l’emploi d’une lunette dont la focale soit au maximum de 450 mm de focale car sinon l’image entière du soleil n’entre pas dans la fente de l’instrument. Le diamètre peut être très modeste car avec le soleil, l’intensité lumineuse n’est pas un problème, donc une petite optique suffit. J’ai fait mes premières images avec ma lunette Skywatcher 80/400 que j’utilise habituellement comme lunette de guidage en ciel profond, le résultat est très satisfaisant aussi. Sur son site Christian Buil montre qu’on peut réaliser des images avec des petites lunettes, voire des chercheurs ou encore tout simplement avec un objectif photo de 200 mm. Bref, Sol’ex s’adapte aux instruments que vous possédez déjà !
- Un filtre Hoya ND 1,2.
Il s’agit d’un filtre qui atténue la lumière solaire. En effet, quand on filme le soleil, ça chauffe et il peut être nécessaire d’atténuer l’intensité du rayonnement solaire pour ne pas faire fondre littéralement l’instrument ! Sur le site Sol’ex la partie 5 de cette page donne des explications à ce sujet. Une autre solution consiste à utiliser un hélioscope, c’est une variante à l’emploi d’un filtre atténuateur.
- Une caméra ASI ZWO 1600 pro.
Il est important de noter que cette caméra est très surdimensionnée pour s’en servir avec Sol’ex ! Je l’utilise parce que je possédais déjà cette caméra pour faire des images du ciel profond, et là encore Sol’ex s’adapte au matériel que vous possédez déjà. En réalité l’instrument s’utilise optimalement avec une caméra ASI ZWO 178 MM, bien moins onéreuse que la ZWO 1600 car son capteur est plus petit et elle n’est pas équipée d’un système de refroidissement (qui bien entendu est totalement inutile pour faire des images solaires). Toutes sortes de caméras peuvent être utilisées, le point essentiel est surtout la présence d’une connexion USB 3.0 qui seule permet le transfert suffisamment rapide des acquisitions solaires en vidéo.
- Un focuser hélicoïdal ZWO.
Cet accessoire n’est pas absolument obligatoire, mais la mise au point de la caméra en est grandement facilitée et le tube objectif de la caméra est fabriqué pour s’y adapter parfaitement. On peut s’en passer ou utiliser une autre marque, mais si vous avez la possibilité d’investir dans cet accessoire, je vous le recommande chaudement !
- Une monture équatoriale EQ6 Pro. Là aussi, j’emploie cette monture car c’est celle que j’ai sous la main et que j’utilise depuis de nombreuses années, mais bien entendu elle est là aussi surdimensionnée pour une petite lunette couplée à un instrument comme le Sol’ex qui doit peser dans les 500 grammes. Donc une monture plus légère est largement suffisante, le point important ici étant que ce soit bien une monture équatoriale car pour acquérir les images il va falloir déplacer la monture selon l’axe des ascensions droites.
- Côté logiciels, EQMOD pour le pilotage de la monture (pour le pointage et surtout le balayage du soleil à vitesse constante, après ceci peut être fait simplement avec la raquette de la monture), Sharcap pour les acquisitions (c’est le logiciel utilisé par Christian Buil dans ses vidéos, il me semblait plus simple de me servir du même mais là aussi d’autre choix sont possibles) et enfin Inti qui est le logiciel lié au projet Sol’ex et qui permet le traitement des fichiers vidéos et la création des images du soleil, tout ceci se faisant de manière automatique.
Tous ces logiciels sont gratuits !