Le GSO 8″ est une interprétation moderne d’une formule optique extrêmement rare sur le marché de l’astronomie, au point que la gamme de ces instruments s’étalant de l’ouverture de 114mm à 304 mm à F/D 12 soient la plus connue et la plus accessible financièrement jusqu’au modèle de 8″ (203 mm). La formule optique est d’autant plus rare que lorsqu’on parle de pur réflecteur à très longue focale native sans lame de Schmidt ou de ménisque épais, on évoque bien souvent que les fameux Mewlon Takahashi dont la formule optique est un dérivé du Cassegrain (formule Dall-Kirkham) mais pas celle d’un Cassegrain classique. L’autre particularité de cette formule optique, c’est que lorsqu’on fait des recherches sur internet, on trouve pléthore d’informations comme de schémas pour matérialiser les formules Schmidt-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain, Newton mais pour ce qui est de la formule du Cassegrain classique, c’est bien plus difficile. Heureusement, on pourra toujours se fier à un site de référence (celui de Serge BERTORELLO) pour nous expliquer ce qu’est le véritable Cassegrain dans sa formule originelle.

En 1672, quelques semaines après que Newton eu présenté son nouvel instrument d’observation, un français de la région de Chartres se faisant appeler Cassegrain présentait sa propre formule optique. Il convient de noter que cette formule optique a été « méchamment » dénigré par beaucoup des contemporains de son inventeur au XVIIème siècle comme Newton ainsi que par Huygens (Christiaan Huygens 1629 – 1695). Son auteur écrasé par la grande autorité de ces physiciens de renom a probablement été tenté de se faire oublier… Peut-être est-ce là l’origine des incertitudes sur la désignation de l’inventeur de ce télescope. Ces mêmes incertitudes qui motiveront André Baranne ingénieur opticien à l’observatoire de Marseille et Françoise Launay ingénieur à l’observatoire de Paris-Meudon de réaliser une enquête digne de Sherlock Holmes pour identifier ce personnage. Des résultats de cette recherche qui furent exposés dans le « Journal of Optics » (1997, vol. 28, n°4, p. 158-172). On en conclura qu’il s’agissait du discret Laurent CASSEGRAIN prêtre et professeur au collège Pocquet de Chartres né en 1629 dans la région de Chartres et mort à Chaudon dans l’Eure et Loir le 31 Août 1693. Contrairement à la formule de Newton, cette formule optique offre l’intérêt d’obtenir une focale bien plus importante dans un instrument compact en combinant un miroir primaire parabolique avec un miroir secondaire hyperbolique ; d’où le fait que toutes les formules optiques dérivées (avec ou sans lame de verre à l’avant) qui contiennent la particule Cassegrain sont particulièrement appréciés pour l’observation lunaire et des planètes car permettant d’obtenir des forts grossissements avec des oculaires de moyenne puissance qui sont souvent de meilleure qualité que les oculaires puissants.

Pour avoir très longtemps observé avec un télescope Schmidt-Cassegrain (un Célestron 8 pour être précis), j’en ai beaucoup apprécié la formule optique pour cette très juste raison, d’autant qu’il s’agit d’un tube fermé par une lame, ce qui protège les miroirs à l’intérieur du tube des salissures comme des poussières. Malheureusement, le Schmidt-Cassegrain regorge d’handicaps et certains finissent par s’exprimer par le simple vieillissement des matériaux au bout de très nombreuses années, alors même que les optiques à l’intérieur peuvent s’avérer dans un parfait état quand on soigne son stockage. Dans le top 5 des morts subites des Schmidt-Cassegrain, si la chute du tube qui brise la lame de Schmidt est un classique, on notera notamment le syndrome de la « décollimation éclair » qui était surtout encore typique des Célestron 8 Fastar d’avant 2002 avec lequel j’observais dont le support du secondaire était principalement composé de plastique. Simplement par changement de l’orientation du tube, son secondaire était devenu très instable ; en quelques secondes, les étoiles devenaient des comètes et les détails planétaires disparaissaient. Depuis, on peut noter une nette amélioration dans les séries actuelles grâce au passage progressivement au début des années 2000 à des supports secondaires nettement plus métalliques et rigides. Les versions plus récentes (et les supports de remplacement type Starizona Hyperstar) sont clairement plus stables en collimation. Il n’empêche qu’encore aujourd’hui, des témoignages dans les forums montrent qu’avec le temps, la collimation devient de plus en plus instable et que pour d’autres raisons conceptuelles du support, les « décollimations éclair » surviennent encore, ce qui est plutôt ennuyeux pour une formule optique si simple à régler.

Sitôt mon vieux compagnon de 26 ans passé de vie à trépas à cause de l’instabilité chronique de son secondaire, je n’ai pas mis longtemps à prendre une décision radicale sur l’identité de son successeur, quitte à me compliquer la tâche sur d’autres points que le Célestron 8 facilitait (telle que la collimation avec un seul miroir réglable) pour échapper à une longue liste bien connue d’handicaps de la formule. A ces points de faiblesse, ce Cassegrain classique propose beaucoup d’avantages :

• Absence totale de buée mettant fin précocement aux observations – Pare-buée optionnel
• Mise en température nettement plus rapide
• Un coefficient de dilatation thermique très bas d’où une meilleure stabilité de la figure optique et de la mise au point aux variations de température avec ses miroirs en quartz ainsi qu’un bafflage interne très soigné pour limiter efficacement la lumière parasite, au prix d’une ouverture effective plus faible (entre 186 et 198 mm selon les versions)
• Transmission lumineuse supérieure car pas d’absorption/réflexion du verre
• Travail dans l’UV et l’IR sans absorption par l’absence de lame
• Aucun chromatisme ni de sphérochromatisme résiduel
• Aucun image-shift ni mirror-flop lors de la mise au point ou déplacement du tube entre cibles
• Collimation plus stable qui s’exécute avec des vis Allen 
• Un rapport F/D 12 pertinent pour l’observation planétaire
• Porte-oculaire Crayford 2″ dual-speed 10:1 de série pour une mise au point précise directement compatible avec l’EAF de ZWO
• La possibilité de choisir son propre chercheur et donc de préférence, opter pour le plus efficace

Mais en retour, la formule optique du Cassegrain classique présente des spécificités de conception car l’image projetée par le miroir principal parabolique n’existe pas réellement car le miroir secondaire intercepte les rayons lumineux avant le foyer primaire (elle est virtuelle) ; Le miroir secondaire hyperbolique projette cette image virtuelle vers le foyer résultant en l’agrandissant dans le rapport p’/p (voir le dessin de Serge BERTORELLO). Une image réelle se forme alors au foyer résultant et elle est analysée avec l’oculaire ou le capteur de la caméra. En conclusion, on observera dans cette formule que :

• La distance entre le primaire et le secondaire doit rester fixe (rapport p’/p ou distance M1/M2 selon les sources)
• Chaque miroir à son axe propre car aucun des miroirs n’est sphérique
• L’axe de chaque miroir doit parfaitement coïncider d’où une collimation avec les deux miroirs réglables

En conséquence, on en tirera surtout la compréhension fondamentale sur cet instrument que beaucoup de ses avantages mécaniques (telle que l’absence de image-shift ou de mirror-flop lors de la mise au point) découlent surtout de sa formule optique basée sur le rapport p’/p qui doit rester constant, notamment la mise au point qui ne peut se faire que par crayford (avec des bagues allonges pour s’adapter au back-focus de divers accessoires) car elle ne peut se faire par déplacement du primaire dans le tube comme dans l’immense majorité des instruments d’amateurs. On touche là à la véritable explication la plus complète de la grande rareté des Cassegrains classiques dans le catalogue des instruments chez l’amateur :

• Les miroirs d’un Cassegrain classique (surtout le secondaire) sont difficiles à fabriquer industriellement
• Les miroirs doivent être obligatoirement réglables tous les deux, ce qui complexifie la collimation entre coma et astigmatisme
• Un Cassegrain classique avec son miroir primaire souvent ouvert à f/4 s’exprime par un tube volumineux
• Un Cassegrain classique présente souvent un rapport F/D compris entre 15 et 20 (ce n’est pas polyvalent)
• En définitive, les handicaps principaux des télescopes catadioptriques d’ouvertures proches (7″ et 8″) et de prix très proches de ce Cassegrain classique GSO (comme le C8 ou le Mak 180) se révèlent en contrepartie compatibles avec l’astronomie nomade pour leur collimation simple sur un seul élément du système qui annule uniquement la coma

Il faut en conclure que la grande rareté du Cassegrain classique chez l’amateur s’explique finalement par un profil sédentaire et non de baroudeur, pour un instrument de surcroît très spécialisé par son F/D très grand. Le choix du GSO 8″ en 2026 s’est imposé à moi par plusieurs facteurs qui tenaient très exactement de mon projet comme de ce qui est rationnellement disponible sur le marché :

• Le nouvel instrument se devait de remplacer mon ancien C8 dans une fourchette tarifaire proche autour de 1400 €
• Je souhaitais expérimenter quelque-chose de nouveau : Un instrument 100% réflecteur pour l’UV comme l’IR
• Un Newton de 200 mm f/5 est bien moins cher mais bien plus encombrant pour le même poids que le GSO 8″ (8,75 kg)
• Un Newton de 200 mm f/5 est bien moins cher mais à quoi bon pour ne faire que du planétaire ?
• Le seul dérivé du Cassegrain qui soit baroudeur avec la collimation uniquement sur le secondaire est le Mewlon 180C à 2000 €

Pour qui cherche à notre époque un instrument abordable 100% réflecteur sous la barre des 1500 € et qui reste compact, le GSO 8″ est la seule offre disponible sur le marché. Un instrument plein de qualités pour l’observation planétaire dont nombreux sont les propriétaires satisfaits sur beaucoup de forums (en France, en Angleterre comme aux Etats-Unis) mais dont il convient de garder à l’esprit le seul vrai point de crispation réel en contrepartie d’un Cassegrain classique : Sa collimation sur les deux miroirs. L’explication pourquoi il représente un excellent instrument pour réaliser de temps en temps des observations planétaires pointues mais que pour l’itinérance, posséder un second instrument beaucoup plus répandu, très abordable, à la collimation robuste (ou simple sur un seul élément) et très transportable comme un Maksutov-Cassegrain 127 est important, surtout s’il s’agit la plupart du temps de nuits ordinaires depuis la terrasse-toit dallée et assez fréquemment venteuse de sa résidence principale.

Bref, vous l’aurez compris, le Cassegrain classique GSO 8″ f/12 est l’un des très rares produits présents sur le marché à répondre sèchement à de nombreux points de rejet d’un SCT si on cherche un « spécialiste planétaire » mais la collimation de ce tube sur les deux miroirs représente un vrai sujet, le SEUL vrai sujet : Voir la page dédiée

• La coma habituellement corrigée sur le secondaire d’un SCT se corrige au primaire
• L’astigmatisme qui bascule de 90° autour du focus se corrige au secondaire
• On ne les confond pas une fois qu’on a vu les deux
• La coma tire d’un côté l’étoile et ne bascule pas autour du focus (primaire)
• L’astigmatisme étire l’étoile et bascule autour du focus (secondaire)

Le primaire se règle en premier car il fixe l’axe optique du tube – Le secondaire vient se caler dessus pour la collimation complète.

Le primaire est généralement l’élément le plus stable – La collimation de routine consiste à surveiller/corriger l’astigmatisme.

Globalement, l’instrument se règle complétement en quatre étapes :

Etape 1 – Lecture de la figure

• Estimation de la qualité du réglage du Cassegrain classique
• Côté plus brillant qui ne tourne pas d’intra à extra : Coma
• Anneau ovale qui bascule de 90° : Astigmatisme
• Les deux à la fois : On traite la coma d’abord

Etape 2 – Enlever la coma au primaire

• On desserre les vis de maintien
• On règle l’assiette pour obtenir un anneau concentrique des deux côtés du foyer
• On serre la vis du côté brillant et on desserre d’autant la vis opposée
• On s’arrête quand l’anneau est concentrique, sans côté préférentiel
• On rebloque les vis de maintien sans forcer de manière à maintenir l’étoile au centre de l’oculaire
• Maintenir l’étoile au centre de l’oculaire en bloquant signifiant que l’axe optique de référence est verrouillé

Etape 3 – Enlever l’astigmatisme au secondaire

• S’il reste un ovale qui bascule entre intra et extra : c’est de l’astigmatisme 
• On serre du côté où l’anneau est comprimé et on desserre les deux autres d’intensité égale
• On s’arrête quand les anneaux sont ronds des deux côtés du foyer
• On essaie du mieux possible de bloquer sans jeu en jouant sur les trois vis

Etape 4 – Vérification finale

• Très fort grossissement
• L’image de diffraction doit présenter une étoile ronde avec des aigrettes symétriques
• Si un ovale reste, on reprend le secondaire
• Si l’ordre a été respecté, coma puis astigmatisme, il n’y a plus rien

La force première du Cassegrain classique GSO : Des miroirs en quartz

Le Cassegrain GSO est incroyablement stable si celui-ci est utilisé sporadiquement et d’une façon sédentaire (jamais de déplacement violent en voiture — poste fixe ou à minima un déplacement non traumatique sur courte distance). Son primaire, une fois collimaté (absence de coma), ne dérive plus. Ce qui bouge toujours un peu, c’est le secondaire (température, tension de l’araignée, petit jeu dans les vis). Beaucoup d’utilisateurs rapportent des semaines, voire des mois sans retouche. Quand elle arrive, c’est souvent le secondaire. Cette stabilité n’est pas magique ; elle découle d’un primaire fixe et surtout de miroirs en quartz quand le tube n’est pas malmené. Le réglage complet est une opération rare. Pour un instrument à deux miroirs réglables pour du planétaire, le quartz est pertinent.

Contrairement aux miroirs en pyrex que l’on trouve dans beaucoup d’instruments comme mon ancien C8 et le Maksutov-Cassegrain 127, les miroirs en quartz tiennent leur forme malgré le changement de température. Ce n’est pas rien car dans le cadre d’une collimation du Cassegrain en intérieur sur étoile artificielle, elle sera toujours valable si dehors, le tube est utilisé avec un différentiel de 30 °C. Les miroirs en quartz participent à la stabilisation de la collimation comme de la mise au point car ils présentent un coefficient de dilatation dix fois inférieur aux miroirs en pyrex habituellement utilisés dans les autres instruments. Un miroir primaire en quartz ne présentant absolument pas la même sensibilité à la température que celui en pyrex, celui-ci ne se contracte presque pas ou ne se dilate presque pas, ce qui se traduit mécaniquement par l’absence de glissement de ses points de contact jusque dans la cellule. De ce fait, pour un tube de même ouvert, la mise en température est plus rapide ; alors même que la collimation reste là où elle a été arrêtée. 

Le quartz est rarement utilisé dans les instruments en dehors des tubes spécialisés comme le Cassegrain classique car il coûte nettement plus cher à fondre, à tailler et à polir. Peu de fabricants le proposent en série. GSO a réussi le tour de force de les installer par défaut dans ses Cassegrains classiques car il les produit en volume et non comme des miroirs d’artisanat. GSO les achète, les taille et les polit sur des chaînes optimisées pour des séries de tubes (RC, Cassegrain, Newton). Pour pouvoir les intégrer dans un tube de moins de 1200 €, il faut être conscient que sa qualité n’est pas celle d’un miroir de haute précision. Des rapports indépendants montrent des figures correctes largement suffisantes pour le planétaire mais avec des traces de polissage plus rapide qu’un miroir premium. Sa présence dans ce Cassegrain classique vient donc du volume, de l’intégration industrielle et d’un niveau de finition adapté à un tube commercial. Mais il n’empêche que les miroirs en quartz font bien partie de la constitution de cet instrument et présentent un vrai avantage pour mes quelques observations planétaires par an pour lesquelles il peut afficher sa petite différence.