Les cartes du ciel mobiles

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Les cartes du ciel
mobiles
Laurent Zimmermann
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Principaux mouvements
de la Terre
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Rotation journalière de
la Terre
Axe de rotation
zdirection (≈) invariable →étoile Polaire
Période :
z1 jour (24 h 00 min) p/r au Soleil
Effets apparents : mouvement diurne
zrotation de la sphère céleste
zalternance jours / nuits
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Révolution annuelle de
la Terre
Circulation autour du Soleil
Plan de révolution
zl’écliptique
zobliquité : 23° 26’
Période : 1 an (environ 365,25 d)
Vitesse faiblement variable (≈30 km/s)
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Aspect du ciel
L’aspect du ciel change
zselon l’heure (1 tour par jour)
zle Soleil culmine chaque jour vers midi
zmouvement diurne
zselon la date (1 tour par an)
zle Soleil traverse 13 constellations écliptiques
zconstellations d’hiver (Orion), d’été (Lyre)…
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Rotation et révolution
combinées
Deux durées du jour, selon le repère :
zpar rapport aux étoiles →jour sidéral (dÃ)
zpar rapport au Soleil →jour solaire (d)
Révolution autour du Soleil
zen 1 an : 1 tour de plus p/r Ãque p/r !
z366,25 dÃ= 365,25 d
zdÃ= 23 h 56 min 04 s
zavance de 3 min 56 s / jour des Ãp/r 

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Utilité d’une carte
céleste mobile
Une étoile se lève de plus en plus tôt
zavance de 3 min 56 s par jour (1 d/ an)
zvaleur peu propice au calcul mental ;-)
Montrer facilement la partie du ciel
située au-dessus de l’horizon par un
moyen mécanique (abaque) pour
zune date donnée
zune heure donnée
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Sphère céleste des
étoiles fixes
Apparence du ciel
zmouvement diurne d’ensemble
zpas de perception de relief
zsensation de voûte →sphère céleste
Sphère céleste
zsphère centrée sur l’observateur
zétoiles fixes à sa surface
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Coordonnées célestes
uranographiques
Situer un point sur la sphère terrestre
zλ: longitude (←méridien Greenwich)
zϕ: latitude (←équateur terrestre)
Situer un point sur la sphère céleste
zα: ascension droite (←point vernal γ)
zδ: déclinaison (←équateur céleste)
zCoordonnées uranographiques : α, δ
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Le point vernal
Direction
zcelle du Soleil à l’équinoxe de printemps
(latin ver, veris : le printemps →vernal)
zintersection entre
zun plan // à l’équateur terrestre
zun plan // à l’écliptique
Point zéro des coordonnées α, δ

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Pôles et équateur
célestes
Pôles célestes
zPoints de percée de l’axe de rotation de la
Terre dans la sphère céleste
zδ= +90° (PCB) ou δ= –90°(PCA)
Équateur céleste
zIntersection du plan de l’équateur terrestre
avec la sphère céleste
zδ= 0°
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Où est le pôle céleste ?
En azimut
zau-dessus du point nord de l’horizon
En hauteur
zhauteur (h) = latitude (ϕ)
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Visibilité de la sphère
céleste
Astres perpétuellement levés
(= circumpolaires)
zétoile Polaire, Grande Ourse, Cassiopée…
zSoleil de minuit (N : ϕ> 90° – δ; δ< ε)
Astres perpétuellement couchés
zCroix du Sud, Nuages de Magellan…
znuit polaire
Astres se levant et se couchant
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Géométrie d’une carte
céleste générale
Carte ronde
Au-delà d’un
hémisphère
Pôle au centre
Équateur
αau pourtour
δsur un rayon

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Aspect d’une carte
céleste générale
Étoiles : disques
zgrand diamètre si grand éclat apparent
zsans rapport avec la taille réelle
Constellations (88)
zfigures conventionnelles tracées par des
groupements d’étoiles (mythologie, …)
zsans rapport avec leurs distances
Astérismes (ex. : « Triangle d’été »)
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Alignements !
Attention aux alignements :
une droite sur la carte est rarement une
« droite » (grand cercle) sur la sphère
céleste !
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Orientation du méridien
Point de départ :
zGreenwich à minuit UT à l’équinoxe de
printemps
Additionner 3 angles
zrotation de la Terre depuis minuit
zangle dont la Terre a tourné depuis
l’équinoxe de printemps
zlongitude (+ vers l’est)
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Avant de se repérer
Connaître les constellations très visibles
zUMa, Cas, Ori, Tau, Aur, Leo, Cyg…
Connaître les astérismes remarquables
zTriangle d’été, Carré de Pégase…
Savoir trouver des étoiles brillantes
zSirius, Spica, Antarès, Fomalhaut,
Arcturus… et la Polaire

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Éléments d’une carte
mobile du ciel
Carte du ciel
Transparent (horizon)
Index de déclinaison
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Écliptique
Équateur
Point γ
Pôle
α(t)
Dates
Coord α
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Heures
Méridien sup
Horizon
Vertical
Almicantarat
Zénith
Pôle
Crépuscule
: –6°,
–12°, –18°
Méridien inf
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Coord. δ
Index ∆λ
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Exemples d’utilisation
Ciel visible maintenant
Position de Saturne (α= 5 h 33 min, δ= +22°)
Lever de Mars (α= 19 h 28 min, δ= –23°)
Lever du Soleil
Fin du crépuscule astronomique
Grande Ourse au zénith
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Ouf ! C’est fini…
… à moins qu’il y ait des questions
Bonne observation
Rendez-vous vers 22 h :
«2003, une année exceptionnelle
pour les planètes »