Automne 2018

Equipe : 4 étudiants

Responsabilité : cheffe de projet

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En collaboration avec M. Lonchamp, astronome amateur

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Concevoir un appareil de Foucault pour fabrication en petite série

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Contexte

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L’appareil de Foucault est un instrument permettant de contrôler la qualité de courbure d’un miroir de télescope. Aujourd’hui, il est fabriqué en DIY par les astronomes. L’objectif était donc de concevoir cet instrument en respectant la précision optique nécessaire à son utilisation : liaisons sans jeux et déformations inférieures à 10 µm. De plus,  on permettra à l’utilisateur de choisir entre un mode manuel - observation à l’œil-  et un mode déporté - avec une caméra. 

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Etudes menées 

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Nous avons effectué des recherches architecturales sur les différents sous-ensembles qui composent l’instrument : le couteau, les chariots de déplacement, la source lumineuse, le module déporté et le support de miroir. Les résistances mécaniques des pièces ont été calculées et simulées: efforts sur roulements, optimisation topologique, résistance aux vibrations…
La mécano-soudure et l’utilisation d’aimants allègent le système. L’ensemble des chariots se démonte facilement tout en garantissant l’absence de jeux, qui auraient compromis la validité de la mesure de la courbure du miroir. 

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Modèle numérique

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Enfin nous avons réalisé la maquette numérique de l’appareil de Foucault.
Les chariots sont déplacés par une vis à bille précontrainte, activée par moteur ou à la main via une vis moletée. Le miroir repose sur une sangle réglable selon sa dimension. La source lumineuse est dotée d’une fente réglable par vis micrométrique afin de polariser la lumière. Enfin, le module d’observation déporté consiste en plusieurs modules glissières sur 3 axes pour positionner une caméra Raspberry précisément. 

Tout au long du projet, nous avons fait valider nos décisions par M. Lonchamp, l’astronome porteur du sujet. 

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