Les cartes du ciel mobiles

Principaux mouvements
de la Terre
Les cartes du ciel
mobiles
Laurent Zimmermann
[email protected]
05.04.03
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Rotation journalière de
la Terre
Révolution annuelle de
la Terre
Axe de rotation
Circulation autour du Soleil
Plan de révolution
z
direction (≈) invariable → étoile Polaire
Période :
z
l’écliptique
z obliquité : 23° 26’
z
1 jour (24 h 00 min) p/r au Soleil
Effets apparents : mouvement diurne
Période : 1 an (environ 365,25 d)
Vitesse faiblement variable (≈ 30 km/s)
rotation de la sphère céleste
z alternance jours / nuits
z
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L’aspect du ciel change
z
le Soleil culmine chaque jour vers midi
z mouvement diurne
z
par rapport aux étoiles → jour sidéral (dÃ)
par rapport au Soleil → jour solaire (d)
en 1 an : 1 tour de plus p/r à que p/r  !
366,25 dà = 365,25 d
z dà = 23 h 56 min 04 s
z avance de 3 min 56 s / jour des à p/r 
z
le Soleil traverse 13 constellations écliptiques
z constellations d’hiver (Orion), d’été (Lyre)…
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Révolution autour du Soleil
selon la date (1 tour par an)
z
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Deux durées du jour, selon le repère :
selon l’heure (1 tour par jour)
z
z
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Rotation et révolution
combinées
Aspect du ciel
z
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z
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1
Utilité d’une carte
céleste mobile
Une étoile se lève de plus en plus tôt
z
z
avance de 3 min 56 s par jour (1 d / an)
valeur peu propice au calcul mental ;-)
Montrer facilement la partie du ciel
située au-dessus de l’horizon par un
moyen mécanique (abaque) pour
une date donnée
z une heure donnée
z
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Sphère céleste des
étoiles fixes
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Coordonnées célestes
uranographiques
Apparence du ciel
Situer un point sur la sphère terrestre
mouvement diurne d’ensemble
pas de perception de relief
z sensation de voûte → sphère céleste
z
z
z
z
λ : longitude (← méridien Greenwich)
ϕ : latitude (← équateur terrestre)
Situer un point sur la sphère céleste
Sphère céleste
α : ascension droite (← point vernal γ)
δ : déclinaison (← équateur céleste)
z Coordonnées uranographiques : α, δ
z
sphère centrée sur l’observateur
z étoiles fixes à sa surface
z
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z
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Le point vernal
Direction
celle du Soleil à l’équinoxe de printemps
(latin ver, veris : le printemps → vernal)
z intersection entre
z
z
z
un plan // à l’équateur terrestre
un plan // à l’écliptique
Point zéro des coordonnées α, δ
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Pôles et équateur
célestes
Où est le pôle céleste ?
Pôles célestes
En azimut
Points de percée de l’axe de rotation de la
Terre dans la sphère céleste
z δ = +90° (PCB) ou δ = –90°(PCA)
z
z
au-dessus du point nord de l’horizon
En hauteur
z
Équateur céleste
hauteur (h) = latitude (ϕ)
Intersection du plan de l’équateur terrestre
avec la sphère céleste
z δ = 0°
z
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Visibilité de la sphère
céleste
Astres perpétuellement levés
(= circumpolaires)
z
z
étoile Polaire, Grande Ourse, Cassiopée…
Soleil de minuit (N : ϕ > 90° – δ ; δ < ε)
Astres perpétuellement couchés
z
z
Croix du Sud, Nuages de Magellan…
nuit 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
α au pourtour
δ sur un rayon
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3
Aspect d’une carte
céleste générale
Alignements !
Étoiles : disques
Attention aux alignements :
grand diamètre si grand éclat apparent
z sans rapport avec la taille réelle
une droite sur la carte est rarement une
« droite » (grand cercle) sur la sphère
céleste !
z
Constellations (88)
figures conventionnelles tracées par des
groupements d’étoiles (mythologie, …)
z sans rapport avec leurs distances
z
Astérismes (ex. : « Triangle d’été »)
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Orientation du méridien
Point de départ :
z
Greenwich à minuit UT à l’équinoxe de
printemps
Additionner 3 angles
rotation de la Terre depuis minuit
angle dont la Terre a tourné depuis
l’équinoxe de printemps
z longitude (+ vers l’est)
z
z
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Avant de se repérer
Connaître les constellations très visibles
z
UMa, Cas, Ori, Tau, Aur, Leo, Cyg…
Connaître les astérismes remarquables
z
Triangle d’été, Carré de Pégase…
Savoir trouver des étoiles brillantes
z
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Sirius, Spica, Antarès, Fomalhaut,
Arcturus… et la Polaire
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Éléments d’une carte
mobile du ciel
Écliptique
Équateur
Point γ
Pôle
α(t)
Dates
Coord α
Carte du ciel
Transparent (horizon)
Index de déclinaison
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Heures
Méridien sup
Horizon
Vertical
Almicantarat
Zénith
Pôle
Crépuscule
 : –6°,
–12°, –18°
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Index ∆λ
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Exemples d’utilisation
Ouf ! C’est fini…
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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Coord. δ
Méridien inf
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… à moins qu’il y ait des questions
Bonne observation
Rendez-vous vers 22 h :
« 2003, une année exceptionnelle
pour les planètes »
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