Les comètes - Données scientifiques, activités pédagogiques

Les comètes
Données scientifiques,
activités pédagogiques
Pierre Causeret, Ifé, ENS de Lyon <[email protected]>
Publié par Gérard Vidal

Les comètes: Données scientifiques, activités pédagogiques
par Pierre Causeret et Gérard Vidal
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Résumé
Cet article sur les comètes comprend une partie scientifique (historique, aspect, composition et orbite des
comètes, ...) et une partie pédagogique avec des activités réalisables en classe.

iii
Table des matières
Les comètes .................................................................................................................. 1
Généralités ........................................................................................................... 1
Introduction .................................................................................................. 1
Un bref historique ......................................................................................... 1
Description d'une comète ................................................................................ 4
L'orbite d'une comète ..................................................................................... 5
Le nom des comètes ...................................................................................... 6
La comète ISON (C/2012 S1) .......................................................................... 8
Comètes remarquables .................................................................................. 10
Comètes et étoiles filantes ............................................................................. 11
Activités ............................................................................................................. 13
Observer et dessiner la comète ISON .............................................................. 13
Photographier la comète ................................................................................ 14
Distance d'une comète .................................................................................. 15
Mesurer une comète ..................................................................................... 16
Tracé d'une orbite ........................................................................................ 18
Solutions : Dessin d'une orbite ....................................................................... 22
Kepler et Newton ......................................................................................... 25
Calculs et statistiques ................................................................................... 27

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Liste des illustrations
1. Comète Hale-Bopp photographiée le 1er avril 1997 .......................................................... 1
2. Représentations de comètes, Chine 300 av. notre ère ........................................................ 2
3. Représentation de comète par Apian .............................................................................. 2
4. La comète de Halley en 1910 : Gravure de "Fin du monde" ............................................... 3
5. Comète de Halley photographiée par la sonde Giotto ........................................................ 4
6. Noyaux cométaires ..................................................................................................... 4
7. Comète Holmes ......................................................................................................... 5
8. La queue d'uune comète .............................................................................................. 5
9. Les trois types d'orbites cométaires ............................................................................... 6
10. Orbite de la comète de Halley de période 76 ans ............................................................ 6
11. La comète de Halley lors de son passage de 1910 (dessin Th. Moreux) ............................... 7
12. Les comètes récemment nommées sur le site du « Minor Planet Center » ............................ 8
13. Maquette ISON (Cahiers Clairaut 141) ......................................................................... 8
14. Photographie de la comète McNaught .......................................................................... 9
15. Carte indiquant la position de la comète ISON d'octobre à décembre 2013. .......................... 9
16. La grande comète de 1843 (dans l'Astronomie Populaire de Camille Flammarion) ............... 10
17. Comète de Halley photographiée par la sonde Giotto .................................................... 10
18. Traces d'impact des fragments de Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter (image Hubble Space
Telescope) .................................................................................................................. 11
19. Orbite de la comète Swifttuttle et orbite de la Terre ...................................................... 12
20. Photographie de ciel étoilé avec une étoiles filantes ...................................................... 12
21. Carte permettant de noter la position de la comète ........................................................ 13
22. Photographie de la comète Hale-Bopp en 1997 ............................................................ 14
23. Photographie de la comète Hyakutake en 1996 ............................................................ 15
24. La comète Hale-Bopp .............................................................................................. 15
25. Mesure du diamètre apparent de la chevelure ............................................................... 16
26. Calcul du diamètre de la chevelure ............................................................................ 17
27. Mesure du diamètre apparent de la queue cométaire ...................................................... 17
28. Calcul du diamètre apparent de la queue cométaire ....................................................... 18
29. Définition géométrique de l'ellipse ............................................................................. 19
30. Tracé de l'ellipse .................................................................................................... 20
31. Définition géométrique d'une parabole ........................................................................ 20
32. Tracé de l'orbite elliptique ........................................................................................ 23
33. Tracé point par point d'une parabole .......................................................................... 23
34. Tracé de l'orbite parabolique ..................................................................................... 23
35. Orbite d'ISON réalisé avec Open Office. ..................................................................... 25
36. Orbite de la comète ISON tracée pour les trois jours entourant le périhélie (P) .................... 25
37. Orbite d'ISON pour tracer le vecteur acélération ........................................................... 26

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Liste des tableaux
1. Distance Comète-Terre d'après l'IMCCE ...................................................................... 17