S’il existe réellement une révolution capitale et historique dans mon arsenal astronomique, il s’agit bien de cet instrument qui permet d’observer le soleil dans la raie H-Alpha dont les origines remontent à une belle aventure scientifique qui commence avec la spectroscopie au XIXe siècle et culmine avec les instruments modernes permettant de voir la chromosphère en direct tel que l’Héliostar de Skywatcher. La découverte de la raie H-Alpha (656,28 nm) représente un long processus entre 1814 et 1885 puisqu’au tout début, il s’agit tout d’abord d’une observation par l’allemand Joseph von Fraunhofer des raies d’absorption sombres dans le spectre solaire. Puis plus tard de l’identification de la raie la plus intense par Gustav Kirchhoff et Robert Bunsen comme étant due à l’hydrogène. A partir de 1885, bien que le mathématicien suisse Johann Balmer publie sa célèbre formule qui décrit la série des raies de l’hydrogène visible (série de Balmer), on sait donc que H-alpha existe dans le Soleil mais on ne peut pas encore l’isoler facilement pour imager la chromosphère (bien que dès 1868, l’astronome français Pierre Janssen en observant le spectre des protubérances lors d’une éclipse totale en Inde constate des raies d’émission brillantes dont celles de l’hydrogène ; ce qui l’amène à comprendre immédiatement que l’on peut les observer en plein jour avec un spectroscope bien réglé, sans attendre une éclipse).

Il convient d’attendre une invention en 1891 : Le spectrohéliographe de Hale & Deslandres, pour que tout s’accélère. L’instrument nouveau permet de balayer le Soleil avec deux fentes et de photographier une seule raie spectrale choisie (principe du monochromateur photographique). Le 28 mars 1908 est franchie une étape historique : À l’observatoire du Mont Wilson (télescope Snow), George Ellery Hale réalise le première spectrohéliogramme H-alpha du Soleil. C’est la première image photographique de l’atmosphère hydrogène du Soleil (chromosphère, filaments, plages). L’image est un peu floue à cause de la turbulence, mais c’est une révolution : on voit enfin la chromosphère en détail sans éclipse. L’observation du soleil dans cette raie devient encore plus facile avec l’intervention de deux avancées majeures du Français Bernard Lyot à partir de 1930 avec l’invention du coronographe permettant de produire des éclipses artificielles et puis, un peu plus tard au cours de la même décennie, du développement des filtres biréfringents monochromatiques (appelés filtres de Lyot). Ces filtres, à base de quartz et de polariseurs, isolent une bande très étroite (~1 Å) centrée sur H-alpha. Ils permettent désormais des observations rapides et répétées de tout le disque solaire.

Le dernier progrès majeur de la marche vers une observation facilitée du soleil dans cette raie intervient au cours des deux dernières décennies du XXème siècle avec le développement des filtres interférentiels à étalon de Fabry-Perot. Ces filtres très étroits (0,5 à 0,7 Å) nécessitant par ailleurs souvent une régulation thermique précise. Principe récent sur lequel est basé la plupart des instruments amateur d’aujourd’hui comme l’Héliostar de Skywatcher.

La commercialisation de cette lunette solaire dédié H-alpha remonte à 2025. Il s’agit d’un produit démocratisant pour la première fois l’observation du soleil dans cette longueur d’onde sous la barre des 3000€ pour une ouverture très supérieure à 50 mm pour une bande passante annoncée < 0,5 Å (performance proche d’un double-stack en un seul étalon), ce qui est assez révolutionnaire au niveau amateur étant donné qu’avant l’Héliostar de SkyWatcher, l’ouverture des lunettes H-Alpha dédiées (le PST de Coronado étant un exemple très célèbre) était souvent de seulement 40 mm pour une bande un peu plus large < 1 Angström (d’où une image peu lumineuse et peu contrastée).  La performance étant dû à l’étalon Solis (technologie propriétaire Sky-Watcher) avec tuner Trifid (système de pression/tuning très stable en température).

La conception même du système est favorable à une durée de vie réaliste d’au moins 20 ans pour quelques usages par mois car le système est bien protégé par conception (pas besoin d’ERF externe comme sur les filtres séparés). L’étalon Solis + Trifid tuner est conçu pour être stable en température (pour moins de dérive) et le filtre de blocage (la pièce qui s’use le plus souvent) subit beaucoup moins de sollicitations. L’étalon Solis est la technologie propriétaire développée par Sky-Watcher pour ses télescopes H-alpha Heliostar (dont le modèle 76/630). C’est une version améliorée et optimisée d’un étalon Fabry-Pérot, le cœur de presque tous les filtres H-alpha solaires modernes.

Un étalon est constitué de deux surfaces parallèles et partiellement réfléchissantes (plaques de verre ou quartz de très haute précision) séparées par un intervalle extrêmement précis (généralement quelques dizaines ou centaines de micromètres). La lumière qui entre subit de multiples réflexions entre ces deux surfaces. Selon la longueur d’onde et l’écartement, les ondes interfèrent : Constructivement → la lumière passe (transmission) ; Destructivement → la lumière est réfléchie (blocage). En pratique, on place l’étalon dans un faisceau collimaté (parallèle) à l’intérieur du télescope. On ajuste très finement la pression pour qu’un seul pic de transmission soit centré exactement sur la raie H-alpha (656,28 nm). La largeur de ce pic (bande passante) détermine très précisément l’intensité de ce qu’on voit : plus elle est étroite, plus le contraste est élevé sur la chromosphère, les filaments et les protubérances ; ce qui constitue l’avantage fondamental de l’Héliostar.

Ce qui rend l’Héliostar vraiment spécial est basé sur le Solis Etalon permettant d’obtenir avec un seul étalon des performances proches de celles d’un système double-stack (deux étalons en série) soit un meilleur contraste et plus de détails sur la surface solaire sans avoir besoin d’un deuxième étalon, ainsi également moins de perte de lumière étant donné qu’un double-stack classique réduit la luminosité et enfin, la simplicité d’utilisation d’un seul tuner au lieu de deux. Le Solis permettant donc d’avoir un excellent rendu H-alpha (proche du double-stack) dans un télescope plus simple, plus lumineux et moins cher.

Quant au système de centrage dans la raie H-Alpha, il est définit par le Trifid Tuner. Il est chargé d’appliquer une pression physique sur les plaques de l’étalon pour modifier très légèrement leur écartement. Ce mécanisme repose sur trois « veines » (trois supports en forme d’araignée – d’où le nom « Trifid ») qui exercent une pression uniforme et stable sans déformer le reste du système optique. Sur l’Heliostar, c’est précisément la molette/glissière située sur le dessus du tube qui permet ce réglage ; son déplacement fait varier la pression et la façon comment on « entre » dans la raie de l’hydrogène. Le système possède au moins deux gros avantages :

• La stabilité par rapport à certains anciens systèmes de pression car moins besoin d’y retoucher constamment (surtout avec les variations de température)
• La finesse pour mettre en valeur soit les détails de surface, soit les protubérances