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Les cartes du ciel mobiles
Laurent [email protected]
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Principaux mouvements de la Terre
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Rotation journalière de la Terre
Axe de rotationdirection (≈) invariable → étoile Polaire
Période :1 jour (24 h 00 min) p/r au Soleil
Effets apparents : mouvement diurnerotation de la sphère célestealternance jours / nuits
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Révolution annuelle de la Terre
Circulation autour du SoleilPlan de révolution
l’écliptiqueobliquité : 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 changeselon l’heure (1 tour par jour)
le Soleil culmine chaque jour vers midimouvement diurne
selon la date (1 tour par an)le Soleil traverse 13 constellations écliptiquesconstellations d’hiver (Orion), d’été (Lyre)…
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Rotation et révolution combinées
Deux durées du jour, selon le repère :par rapport aux étoiles → jour sidéral (d )par rapport au Soleil → jour solaire (d )
Révolution autour du Soleilen 1 an : 1 tour de plus p/r que p/r !366,25 d = 365,25 dd = 23 h 56 min 04 savance de 3 min 56 s / jour des p/r
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Utilité d’une carte céleste mobile
Une étoile se lève de plus en plus tôtavance 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 donnéeune heure donnée
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Sphère céleste des étoiles fixes
Apparence du cielmouvement diurne d’ensemblepas de perception de reliefsensation de voûte → sphère céleste
Sphère célestesphère centrée sur l’observateurétoiles fixes à sa surface
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Coordonnées célestes uranographiques
Situer un point sur la sphère terrestreλ : longitude (← méridien Greenwich)ϕ : latitude (← équateur terrestre)
Situer un point sur la sphère célesteα : ascension droite (← point vernal γ)δ : déclinaison (← équateur céleste)Coordonnées uranographiques : α, δ
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Le point vernal
Directioncelle du Soleil à l’équinoxe de printemps(latin ver, veris : le printemps → vernal)intersection entre
un plan // à l’équateur terrestreun plan // à l’écliptique
Point zéro des coordonnées α, δ
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Pôles et équateur célestes
Pôles célestesPoints de percée de l’axe de rotation de la Terre dans la sphère célesteδ = +90° (PCB) ou δ = –90°(PCA)
Équateur célesteIntersection du plan de l’équateur terrestreavec la sphère célesteδ = 0°
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Où est le pôle céleste ?
En azimutau-dessus du point nord de l’horizon
En hauteurhauteur (h) = latitude (ϕ)
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Visibilité de la sphère céleste
Astres perpétuellement levés (= circumpolaires)
étoile Polaire, Grande Ourse, Cassiopée…Soleil de minuit (N : ϕ > 90° – δ ; δ < ε)
Astres perpétuellement couchésCroix du Sud, Nuages de Magellan…nuit polaire
Astres se levant et se couchant
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Géométrie d’une carte céleste générale
Carte rondeAu-delà d’un hémisphèrePôle au centreÉquateurα au pourtourδ sur un rayon
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Aspect d’une carte céleste générale
Étoiles : disquesgrand diamètre si grand éclat apparentsans rapport avec la taille réelle
Constellations (88)figures conventionnelles tracées par des groupements d’étoiles (mythologie, …)sans rapport avec leurs distances
Astérismes (ex. : « Triangle d’été »)05.04.03 www.cao.be.tf 20
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 :Greenwich à minuit UT à l’équinoxe de printemps
Additionner 3 anglesrotation de la Terre depuis minuitangle dont la Terre a tourné depuis l’équinoxe de printempslongitude (+ vers l’est)
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Avant de se repérer
Connaître les constellations très visiblesUMa, Cas, Ori, Tau, Aur, Leo, Cyg…
Connaître les astérismes remarquablesTriangle d’été, Carré de Pégase…
Savoir trouver des étoiles brillantesSirius, Spica, Antarès, Fomalhaut, Arcturus… et la Polaire
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Éléments d’une carte mobile du ciel
Carte du cielTransparent (horizon)Index de déclinaison
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ÉcliptiqueÉquateurPoint γPôleα (t)DatesCoord α
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HeuresMéridien supHorizonVerticalAlmicantaratZénithPôleCrépuscule
: –6°,–12°, –18°
Méridien inf
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Coord. δ
Index ∆λ
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Exemples d’utilisation
Ciel visible maintenantPosition de Saturne (α = 5 h 33 min, δ = +22°)
Lever de Mars (α = 19 h 28 min, δ = –23°)
Lever du SoleilFin du crépuscule astronomiqueGrande 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 »