Cahier Girafe V2b - l`astro

Les cahiers de la GIRAFE - Volume 2 - Page 1
Les cahiers de la
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Les cahiers de la
GIRAFE
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GIRAFE
Le bulletin hors série de l’ASTRO-CLUB DE LA GIRAFE
Volume 2
Photos : Instruments : Pascal GASTIN
Carte de la pollution lumineuse : BONAVITACOLA - ACPN
Relief lunaire : Nicolas LEGATELOIS

Les cahiers de la GIRAFE - Volume 2 - Page 2
Introduction
Avec le printemps, paraît le 2
ème
numéro des « Cahiers de la GIRAFE », le premier numéro sorti au début de l’année
dernière avait rencontré un bon accueil. Il est la synthèse des différents articles parus dans les pages du bulletin
d’information de l’Astro-club de la GIRAFE « GIRAFE Infos ». Il est aussi disponible via Internet ou sur papier et il
sera régulièrement rééditer et transmis à chaque nouvel adhérent afin qu’il puisse aussi profiter des connaissances et
des acquis du club.
Bonne lecture et bonne astro.
Pascal GASTIN
SOMMAIRE
Page 3 : Observer à l’œil nu
Page 4 : Des jumelles pour l’observation astronomique
Page 6 : Bien régler son viseur
Page 7 : Programme de conversion des coordonnées équatoriales en azimutales sur calculette scientifique
Page 9 : La pollution lumineuse et la sauvegarde de la nuit noire
Page 10 : Conjonction, opposition, élongation, occultation et transit : Explications
Page 12 : Astronomie, astrologie, zodiaque, écliptique et point vernal : Explications
Page 14 : Magnitude et diamètre apparent : Explications
Page 16 : Ou acheter son instrument d’observation
Page 17 : Construire une monture azimutale pour un 114
GIRAFE
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GIRAFE Infos
Infos Infos
Infos - Astro-club de la GIRAFE
Pascal GASTIN – 8, rue Nicolas OREMES – 14 000 CAEN
Toutes les photos ainsi que les éphémérides sont publiées avec l’autorisation de leur auteur.
NB: La reproduction partielle ou complète des articles de ce bulletin est autorisée à condition d’en citer la provenance.

Les cahiers de la GIRAFE - Volume 2 - Page 3
OBSERVER LE CIEL A L’ŒIL NU
Pour la plupart des débutants et des néophytes, la pratique de l’astronomie ne peut se faire qu’avec l’utilisation d’un instrument
d’observation. Ils se pressent alors d’en acheter un sans avoir pris suffisamment d’informations sur les contraintes liées à
l’observation avec un instrument. Malheureusement et c’est trop souvent le cas, après quelques rapides et laborieux essais sur la
Lune, les contraintes l’emportent sur le plaisir et l’amateur débutant désabusé préfère alors renoncer à sa passion céleste naissante.
C’est dommage car l’observation à l’œil nu est un véritable plaisir pour tous les amateurs, débutants ou confirmés, et demande peu
d’investissement et moins de contraintes. D’ailleurs les observateurs de la préhistoire ainsi que les astronomes de l’antiquité ne
possédaient pas d’instrument d’observation, les seconds n’avaient seulement que de rudimentaires instruments de mesure, et cela
ne les a pas empêché de faire des découvertes importantes comme par exemple d’établir un calendrier, calculer le cycle des
éclipses, repérer les planètes, calculer le diamètre de la Terre, de la Lune et la distance qui les sépare. Certes leur ciel était bien
noir et totalement vierge de toute pollution lumineuse alors que de nos jours, il faut rechercher un endroit peu pollué qui soit
suffisamment éloigné des villes pour tenter d’apercevoir les plus faibles objets visibles à l’œil nu.
La pratique de l’observation demande beaucoup de patience, de ténacité et le « courage » d’affronter la noirceur de la nuit et les
rigueurs climatiques surtout lors de la saison froide. Débuter sans les contraintes supplémentaires d’un instrument peut permettre
de mieux apprécier toutes les difficultés et donner ou non l’envie de progresser ultérieurement avec un instrument.
Les observations possibles à l’œil nu :
Le Soleil et ses grosses taches peuvent-être facilement observés mais à la condition d’utiliser des lunettes spéciales éclipse ou bien
un carreau de soudeur. De même pour les éclipses solaires ou bien encore le transit de Vénus devant le Soleil est aussi régal pour
les yeux mais malheureusement trop rare (Attention : Observation du Soleil sans protection adaptée = DANGER).
Les phases de la Lune peuvent-être suivies au fil des jours, et les principales mers peuvent-être très distinctement aperçues. Quand
aux éclipses lunaires, elles sont un régal pour les yeux.
Les planètes sont facilement visibles sous la forme d’une étoile jaunâtre très brillante pour Vénus, bien brillante de couleur
blanche pour Jupiter, rouge orangé pour Mars, noyée dans les lueurs solaires pour Mercure et d’une étoile normale pour Saturne.
Faciles à repérer car elles ne scintillent pas et qu’elles se déplacent au fil des jours, des semaines ou des mois par rapport aux
constellations et aux étoiles environnantes.
Les constellations et leur forme caractéristique dont les périodes de visibilité varient en fonction de l’heure et des saisons.
Certaines appelées circumpolaires car près de l’étoile polaire sont toujours visibles quelque soit l’heure de la nuit ou la saison,
comme la Grande et Petite Ourse ou bien encore Cassiopée.
Les principales étoiles qui composent les constellations ont des couleurs allant du bleu au rouge en passant par le blanc et le jaune.
Leur éclat est classé par magnitude ou la plus brillante Sirius a la magnitude –1, et la plus faible visible à l’œil nu sous un ciel bien
noir et sans Lune est de magnitude 6. Certaines étoiles vont par deux et sont appelés des « étoiles doubles » comme Alcoor et
Mizar dans la Grande Ourse, elles servent de test pour la vue de leur observateur. D’autres ont un éclat qui varie selon un cycle
bien précis, elles sont appelées « étoiles variables » comme Mira de la constellation de la Baleine.
Les météorites ou étoiles filantes avec leur apparition spontanée ne peuvent-être observées qu’à l’œil nu. Selon les différents
essaims dont elles sont issues, elles ne sont visibles que pendant une période bien définie dans une direction du ciel matérialisé par
une constellation, comme les Perséides visibles au mois d’août en regardant dans la direction de Persée.
Quelques objets du ciel profond sont bien visible à l’œil nu comme les amas ouverts des Pléiades, de Persée ou de la Crèche, la
grande nébuleuse d’Orion, la galaxie d’Andromède, l’amas de Coma ou bien encore l’amas globulaire d’Hercule. Si les Pléiades
peuvent-être observées dans un ciel très médiocre, les autres objets demande un ciel bien noir pour se dévoiler.
Enfin les aurores boréales qui se produisent lors des maximums d’activités solaires sont aussi un plaisir pour les yeux, mais sont
assez rare sous notre latitude. De même au printemps et en automne, l’orientation de la Terre est favorable à l’observation de la
lumière zodiacale qui prend naissance dans la réflexion de la lumière solaire sur les particules microscopiques qui orbitent entre
les différentes planètes du système solaire. Pour les observer, un ciel bien noir et sans Lune est indispensable
Pour permettre toutes ses observations, une carte du ciel est indispensable tout comme une lampe avec un éclairage rouge afin de
permettre la lecture de la carte ou de documents sans perturber la vision nocturne. Une chaise avec si possible un dossier
inclinable, un matelas pneumatique pour observer allongé au zénith sans attraper un torticolis permettront d’observer dans de
bonnes conditions, et ne pas oublier de se couvrir chaudement quelque soit la saison. Pour les astres faiblement lumineux, attendre
qu’ils soient suffisamment hauts dans le ciel pour mieux les apercevoir. Enfin pour une vision nocturne maximale, acclimater les
yeux à la nuit noire pendant 10 à 20 minutes afin que les rétines soient ouvertes au maximum et puissent collecter le plus de
lumière possible, en évitant les éclairages parasites y compris celui de la lampe rouge en directe.
Bonnes observations à l’œil nu.

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Des jumelles pour l’observation astronomique
Choix des jumelles
S’il existe sur le marché un choix important de jumelles, leur achat doit-être considéré comme un investissement à long terme.
Sauf accident, c’est un instrument que son utilisateur gardera toute sa vie, et de ce fait, mieux vaut choisir des jumelles de qualité
et bien adaptées à l’utilisation qui en sera faite, plutôt que d’en faire le choix par rapport au prix le plus bas. Bien entendu, les
jumelles de théâtre ou de randonnée sont à exclure car leur pouvoir à collecter la lumière est trop faible, seuls les modèles ayant un
diamètre d’objectif supérieur ou égal à 30 mm doivent retenir l’attention pour une utilisation en astronomie.
Conçues à l’origine pour l’observation terrestre, les jumelles peuvent être aussi un
redoutable outil d’observation du ciel étoilé. A cause d’un grossissement peu élevé,
leurs possibilités en planétaire sont très limitées et décevra les observateurs
débutants, mais leur simplicité d’utilisation alliée à une grande luminosité, un large
champ visuel ainsi qu’à la vision binoculaire en font un excellent instrument
d’initiation à l’observation du ciel profond. De plus, leur faible encombrement en
fait d’excellentes voyageuses
En planétaire, aucun détail de la surface des planètes n’est
visible avec des jumelles classiques. Le ballet des satellites de
Jupiter n’apparaît clairement qu’avec un grossissement de 10 à
12 fois à condition que les jumelles soit montées sur un pied
stable, idem pour Vénus lorsqu’elle apparaît sous la forme d’un
croissant, quand aux anneaux de Saturne, un grossissement de
25 à 30 fois est nécessaire pour les apercevoir. Néanmoins elles
permettent de rechercher facilement une planète comme
Mercure ou Vénus dans les lueurs crépusculaires, et les
principales formations lunaires peuvent être aperçues. Elles
sont idéales pour l’observation des conjonctions ou
rapprochements mettant en scène des planètes, la Lune ou bien
encore des objets du ciel profond grâce à leur large champ de
vision, et ainsi de localiser des planètes difficilement repérable
comme Uranus ou Neptune. Munies d’un filtre solaire devant
chaque objectif, les taches solaires pourront-être observées
sans aucun problème, sans oublier l’observation des éclipses
solaires et lunaires. Enfin la recherche et l’observation des
comètes est tout à fait à la portée de ce type d’instrument. En
fait, les jumelles peuvent-être considérée en planétaire comme
un instrument complémentaire d’une lunette ou d’un télescope.
En ciel profond, la recherche et l’observation
d’objets très étendus sont leur domaine de
prédilection, de plus la vision binoculaire permet de
montrer un semblant de relief, et une meilleure
visibilité qu’en vision monoculaire. Ainsi les amas
ouverts très lumineux comme les Hyades, les Pléiades
(M 45) dans la constellation du Taureau, l’amas de la
Crèche (M 44) dans le Cancer, le double amas de
Persée ou bien encore l’amas de Coma présentent une
vision exceptionnelle dans un tel instrument. D’autres
amas ouverts comme ceux du cocher (M 36, M 37 et
M 38), du Cygne (M 29 et M 39) ou des Gémeaux (M
35) peuvent aussi être recherché. La voie lactée se
décompose en myriades d’étoiles, la galaxie
d’Andromède (M 31) se présente comme un petit
nuage oblong avec un centre plus brillant que la
périphérie, la grande nébuleuse d’Orion (M 42) se
présente comme une tache de brouillard qui se détache
de la noirceur du ciel, et des amas globulaires comme
celui d’Hercule (M 13) se présentent comme un petit
disque cotonneux.
Le grossissement : Les modèles les
plus courrant ont un grossissement
(G) allant de 6 à 12 fois mais en
astronomie, mieux vaut choisir un
faible grossissement.
Le diamètre des objectifs (D) : Il
est compris entre 30 et 100 mm et
détermine leur pouvoir à collecter la
lumière donc la puissance des
jumelles.
Le champ apparent :
Il détermine l’angle de vision dans
les oculaires, donc confort de
vision. Il s’obtient en multipliant le
champ réel par le grossissement et il
est aussi exprimé en degré, et sa
valeur doit-être supérieure à 50°
sinon l’observateur à l’impression
d’observer dans deux « tuyaux »
étroits.
le champ réel : il indique la portion du ciel
que l’observateur pourra observer sans
déplacer l’instrument. Exprimé en degré, il
doit être compris entre 4° et 8°. Souvent
exprimé en N mètres pour 1000 mètres et il
faut diviser ce chiffre N par 17.4 pour le
convertir en degré.
La pupille de sortie : Elle détermine le
diamètre de l’image en sortie des oculaires
qui doit-être égale ou inférieur au diamètre
de la pupille de l’œil de l’observateur, qui
varie en fonction de son age : 7 mm pour les
moins de 25 ans ; 6 mm pour les 25-50 ans ;
5 mm pour les 50-75 ans et 4 mm pour les
plus 75 ans. En théorie, si la pupille de sortie
des jumelles est supérieure à la pupille de
l’observateur, alors une petite partie de la
lumière sera perdue et n’ira pas dans l’œil de
l’observateur, mais dans la pratique cela
n’occasionne que peu de différence.
Pour la calculer il suffit de diviser le
diamètre / grossissement (D/G).
Une pupille de sortie comprise entre
5 et 6 peut convenir aux utilisateurs
de tous ages.
Les caractéristiques principales
d’une paire de jumelles sont
inscrites sur le corps de
l’instrument, soit le grossissement X
le diamètre des objectifs G X D. Le
champ réel peut-être aussi inscrit
dessus ou bien dans la notice, quand
au champ apparent et à la pupille de
sortie, ils se calculent en utilisant les
formules données dans les
définitions ci-dessus.

Les cahiers de la GIRAFE - Volume 2 - Page 5
Exemple des jumelles de 10 X 50 ayant un champ de 122 m à 1000m. Cela signifie un grossissement de 10 fois pour un
diamètre d’objectif de 50 mm. Le champ réel est de 122/17.4 = 7°, le champ apparent est de 7 X 10 = 70°, et la pupille de sortie
est de 50/10 = 5°. Ces jumelles ont des caractéristiques très intéressantes pour l’observation astronomique et elles peuvent
convenir en théorie aux observateurs de 50 à 75 ans, mais dans la pratique elles satisferont les observateurs de tous âges.
Observations astronomiques avec des jumelles
Si en observation terrestre les jumelles peuvent-être tenue à main levée, l’expérience montre qu’en astronomie l’observation à
main levée ne peut pas toujours se faire correctement à cause de la position de la tête basculée vers l’arrière, des bas en l’air mais
aussi du poids relativement élevé des jumelles ainsi que des vibrations engendrées par l’observateur. C’est d’autant plus
inconfortable si le diamètre des objectifs est supérieur à 50 mm, ou si le grossissement dépasse 10 fois. Il est alors fortement
recommandé de monter les jumelles sur un solide trépied photo via un adaptateur spécial, et de ce fait il faut choisir des
jumelles qui ont un trou taraudé au pas de vis KODAK situé souvent à l’avant entre les objectifs, afin qu’elles puissent être
montées sur un trépied. Les plus bricoleurs peuvent les fixer sur un long manche d’outil de jardinage via une planchette
articulée et un système de bridage, et installé sur un tabouret ou encore mieux semi allongé sur une chaise longue, l’observateur
maintient le mono pied ainsi bricolé entre ses genoux et peut ainsi observer dans un maximum de confort la voûte céleste. Pour
l’observation au zénith, installer un matelas pneumatique ou une longue planche sur le sol, le ou la recouvrir d’une épaisse
couverture pour s’isoler du froid en provenance du sol, et observer en position allongé avec les coudes bien serrés contre le corps
pour limiter les vibrations.
Enfin les grosses jumelles dont le diamètre est compris entre 50 mm 150 mm montées sur trépied sont vraiment adaptées à
l’observation du ciel profond, mais hélas leur prix relativement élevé ne les mets pas à la portée de tous les observateurs.
Bon choix de jumelles et bonnes observations .
Au niveau optique, vérifier que les lentilles et les prismes
ont subit des traitements du surface afin d’en améliorer la
transmission de la lumière et d’atténuer l’aberration
chromatique, c’est à dire l’apparition de liserés parasites bleu
et rouge sur le pourtour des plus brillants objets observés. Ce
traitement peut-être signalé par l’inscription souvent en
anglais « Full coated lens » ou bien en observant le reflet des
objectifs : Reflet blanchâtre = pas ou peu de traitement ;
reflet vert = bon traitement ; Traitement violet = traitement
haut de gamme. Vérifier aussi le « plan d’image », c’est à
dire que l’image ne doit pas ou doit être peu déformée. Pour
cela observer l’arrête d’un mur ou bien un poteau qui semble
rectiligne à l’œil nu. Si l’image observée est déformée ou
courbe, la qualité de l’optique est médiocre, si l’image n’est
déformée qu’à l’approche des bords et bien plane au centre,
alors la qualité optique peut-être considérée comme bonne.
Au niveau mécanique, vérifier qu’elles sont équipées de
molettes de mise au point de la netteté d’image pour
chaque œil, en effet nos yeux ne sont pas strictement
identiques et un réglage indépendant de chaque œil est
obligatoire. Vérifier aussi que le réglage est stable et
qu’elles ne se dérèglent pas sous une simple pression sur
les oculaires. Pour le vérifier, il suffit de faire la mise au
point sur un objet éloigné puis de poser délicatement les
jumelles sur leurs oculaires pendant quelques secondes et
de regarder à nouveau l’objet observé. Si la mise au point
est toujours correcte, les jumelles ont passé le test avec
succès, si l’image est floue, un réglage de la netteté devra
souvent être refait, ce qui nuira à leur confort d’utilisation.
Vérifier aussi que les oculaires sont munis d’œilletons
rétractables bien utiles pour limiter les lumières parasites
et utilisables pour les porteurs de lunettes de correction.