la seule école où on ne vous reprochera pas difficile à repérer ( uranus, neptune,…, comète,...

Association des astronomes amateurs d’Auvergne

Ecole d’astronomie :

La seule école où on ne vous reprochera pas d’être dans la Lune

Se repérer dans le ciel

Voir et prévoir


Ecole d’astronomie

1ère orbite :


Les coordonnées azimutales : hauteur, azimut

Les coordonnées équatoriales : déclinaison, ascension droite

Voir et prévoir

Quelles étoiles puis-je voir ce soir ?

Observer



Les coordonnées


Quelle est cette étoile?

Quelle est sa position?


J’ utilise une

carte mobile

du ciel

On reviendra là-dessus

en fin de séance

Quelle est cette étoile?


Quelle est cette étoile? Antarès


Quelle-est sa position?

Hauteur-Azimut : une méthode simple

Une méthode sans référence à des connaissances

astronomiques.


HAUTEUR = AOE

AZIMUT = NO(S)A Sens rétrograde

Aiguilles d’une montre N

S

A

O

E

270°

0°

90°

HORIZON SUD

180°

La position de l’astre est définie par

sa HAUTEUR

et son AZIMUT (ou AZIMUTH)

Méridien

https://www.google.fr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwia4_mt7fHSAhWKD8AKHRWoB4UQjRwIBw&url=https%3A%2F%2Fwww.geocaching.com%2Fgeocache%2FGC4AR5V_cap-vert&psig=AFQjCNEMhV3Y12WmtqmoMywlMxYNh65q6w&ust=1490538112523781


Horizon

180°

Méridien


Pour se repérer : Boussole pour l’azimut Rappel : en astronomie l’azimut 0° est au nord et on tourne dans le sens des aiguilles d’une montre en regardant le sol.

Et le bras pour la hauteur Sans instrument, bras tendu devant soi : un doigt = 1,5° une main doigts serrés = 10° doigts ouverts = 25°

Exemple d’utilisation des données hauteur et azimut

Les très fins croissants lunaires sont souvent indiqués dans ce système,

car il n’y a pas d’étoiles visibles pour se repérer autrement au moment où

on peut les observer.


Autre exemple d’utilisation des données hauteur et azimut

Flashes des satellites Iridium https://www.calsky.com/

La hauteur est parfois appelée ‘’altitude’’…


Limite de ce système : les coordonnées azimutales sont un système local, valable pour un lieu et un moment donnés.

Clermont Ferrand

Yaoundé


Une autre méthode plus « astronomique »

Observons d’abord le ciel nocturne et son évolution au fil

des heures.


Stellarium 1

Les étoiles sont en perpétuel mouvement


La sphère céleste

• On peut se représenter les étoiles comme « collées »

sur une sphère qui « tournerait » autour de la Terre : la

sphère céleste.

• C’est la « sphère des fixes » des anciens Grecs.

http://www.google.fr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi9oLC7vvHSAhXBI8AKHaKQDxMQjRwIBw&url=http%3A%2F%2Fastrologiepassion.blogspot.com%2F2012%2F08%2Fclaude-ptolemee_5.html&psig=AFQjCNHIV2czX8xz04AFdHcp5cjIqkpQkg&ust=1490525458742596

https://www.google.fr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi3iojQvvHSAhXlAsAKHdWfB3sQjRwIBw&url=https%3A%2F%2Fzestedesavoir.com%2Ftutoriels%2F857%2Flastronomie-depuis-mon-canape%2Ftu-me-fais-tourner-la-tete%2F&psig=AFQjCNHIV2czX8xz04AFdHcp5cjIqkpQkg&ust=1490525458742596


Le mouvement des astres

L’Étoile polaire est le « pivot » du ciel (ou en est proche).

Les étoiles culminent toutes dans la même direction, opposée à

l’Etoile polaire (méridien).

En un lieu donné, une étoile donnée culmine toujours à la même

hauteur.


Exemple

Sirius, Clermont-Ferrand, 1 image par heure

Culmination : azimut 180°, hauteur 27°30’

Le 9 février 2017 : culmination à 22h13


L’Equateur céleste Projection de l’équateur terrestre sur la voute céleste


La déclinaison

Pour le Soleil ou un astre quelconque :

angle de la direction de l’astre avec le plan de l’Équateur (+90/-90°)

La déclinaison d’une étoile est fixe. C’est l’équivalent d’une latitude.


La déclinaison


La déclinaison du Soleil

• On observe que le Soleil à midi est plus haut en été qu’en hiver.

• Ce phénomène est à l’origine des saisons. Il est dû à l’inclinaison

(« obliquité ») de l’axe des pôles de la Terre, par rapport à son

plan de rotation autour du Soleil (« plan de l’écliptique »).


La déclinaison du Soleil

Selon la saison, le Soleil, à midi, culmine au nord ou au sud de

l’équateur.

Hiver

Hémisphère nord

Eté


-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

janv févr mars avr mai juin juil août sept oct nov déc

Solstice d'été

Équinoxe de

printemps

Équinoxe

d'automne

Solstice d'hiver

La déclinaison du Soleil varie chaque jour.

Deux fois par an, aux équinoxes, le Soleil culmine exactement

sur l’équateur : sa déclinaison est nulle.

Au solstice, sa déclinaison est de +/- 23°27’


Et pour se repérer complètement

• Avec la déclinaison, nous savons repérer la hauteur d’un

astre par rapport à l’équateur céleste.

• Et dans « l’autre sens », le long de l’équateur céleste ?

(équivalent d’une longitude).

• Il nous faut définir l’équivalent d’un méridien de

Greenwich. Mais celui-ci doit être « fixe » dans le ciel et

non lié à la Terre.

• Pour cela, revenons au Soleil.


T

g : point Vernal Equinoxe de printemps

Solstice

d’hiver

Solstice

d’été

Equinoxe d’automne

Pôle Nord Céleste

Pôle Sud Céleste

x

x

Soleil

Le « mouvement » du soleil

• Sur la sphère céleste, le Soleil se « déplace » aussi. Il en fait le tour en un an, dans le « plan de l’écliptique ».

• A l’équinoxe de printemps, sa déclinaison est nulle : il se situe à l’une des deux intersections du plan de l’écliptique et de l’équateur céleste, le « point vernal » (ver, veris : le printemps).

• Nous allons utiliser le point vernal comme origine pour nous repérer le long de l’équateur céleste.


Stellarium 2 point gamma

Que se passe-t-il autour du 21 mars?


Image : www.albireo78.com

Le point vernal est noté γ (gamma) ou parfois G.

Il se déplace lentement au fil des années (un tour complet en 26 000

ans), du fait de la précession des équinoxes. Il est actuellement dans la

constellation des Poissons.


2017

- 500

Bélier


• Nous allons repérer chaque astre de la sphère céleste par son « ascension droite » (AD) : angle avec le point vernal, le long de l’équateur céleste, mesuré vers l’est.

• Plutôt qu’en degrés, l’AD est exprimée en heures, minutes et secondes.

– 24 h = 360°

– 1 h = 15°

– 1 mn = 15’

– 1 s = 15’’

Vue de dessus

L’ascension droite


0h 00mn 0s

g

Bélier

Ascension droite de


Déclinaison + Ascension droite

Avec ces deux coordonnées, nous pouvons repérer

chaque astre du ciel.

Image : http://www.nakedeyeplanets.com/

Regulus constellation du Lion


Les coordonnées équatoriales sont pratiquement constantes pour les étoiles ‘’fixes’’ (lointaines). Seule la précession des équinoxes les fait varier lentement : Par exemple pour Bételgeuse : 01/01/2000 : 5h55m10s +7°24’26’’ 20/01/2015 : 5h56m24s +7°24’32’’

Elles changent cependant très vite pour les « astres errants » : les planètes, le Soleil, la Lune, les comètes, les astéroïdes qui se déplacent rapidement par rapport aux étoiles ‘’fixes’’. Par exemple pour Vénus : 01/03/2017 : AD = 0h 36mn d = +11°07’ 31/03/2017 : AD = 23h 52mn d = +7°22’

La variation des coordonnées équatoriales


SYNTHESE La position équatoriale d’un astre se définit par : • La déclinaison en ° ‘ ‘’ donne sa position par rapport à l’équateur céleste (+ au nord, - au sud). • L’ascension droite (h, mn, s) donne sa position par rapport au point vernal (point Gamma) en se déplaçant vers l’est parallèlement à l’équateur céleste. Ces coordonnées appelées ‘’équatoriales’’ sont identiques pour tous les observateurs. Elles permettent l’établissement d’atlas du ciel et de rechercher un objet.


Exemple : le Pocket Sky Atlas

Insensible à l’humidité, pas cher,

indispensable…


Les coordonnées à quoi ça sert pratiquement.

A trouver un astre invisible : Vénus ou Mercure en plein jour, un objet

difficile à repérer ( Uranus, Neptune,…, comète, objet du ciel profond )

Pour cela il faut une montures équatoriale « correcte »

Une bonne mise en station

Connaitre les coordonnées d’une étoile de référence proche de l’objet

et facilement accessible - pour Vénus ou Mercure ce sera le Soleil - et

les coordonnées de l’objet.

Le principe

1 - Centrer l’objet de référence dans le champ (attention avec le Soleil

!!!).

puis


Les coordonnées et les instruments 2 - Avec les

cercles gradués

mobiles de la

monture afficher

ses coordonnées

(ascension droite

et déclinaison)

face aux points de

repère de la

monture.

Faire pivoter la

monture en AD et

Dec pour amener

les coordonnées

de l’objet

recherché devant

les points de

repère de la

monture


Données Stellarium

Soleil : 0 h 36 min +3°57

Vénus : 23 h 54 min + 7°42

Vénus 30 /3/2017 14h01 HL


Voir et prévoir


Quelles étoiles puis-je voir ce soir ?

Ca dépend…

• du jour de l’année,

• de ma localisation géographique.


Le ciel au fil de l’année

• Pour voir les étoiles, il faut qu’il fasse nuit !

• Au fil des saisons, je ne verrai pas les mêmes

constellations : ciel d’été, ciel d’hiver etc.


Le ciel dans ma région

Pour voir une étoile donnée, il faut aussi qu’elle culmine au-

dessus de l’horizon :

• Hauteur (altitude) > 0°

Nous allons voir que la hauteur d’une étoile dépend de la

latitude du lieu de l’observateur.

• Quelles étoiles seront visibles à Clermont (45°47’ nord) ?

= quelle relation entre déclinaison et hauteur ?


Hauteur-Déclinaison-Latitude

Pour un astre à sa culmination au méridien :

Hauteur = 90° + Déclinaison - Latitude



• Hauteur = 0° pour Déclinaison = Latitude – 90°

• A Clermont, je peux, en théorie (horizon parfaitement

dégagé) observer les constellations dont la déclinaison est

comprise entre + 90° (Pôle nord céleste) et - 44°13’



• Quelques points de repère au méridien :

– Equateur céleste : D = 0° H = 44°13’

– Deneb : D = 45°20’ H = 89°33’

= étoile « zénithale »

– Antarès (Scorpion) D = -26°26’ H = 17°47’

– Alpha du Centaure D = -60°50’ H = -16°37’ = non



• Le plan de l’écliptique (Planètes) : haut en été… le jour !

Donc bas la nuit. Et haut la nuit en hiver.

– Maxi : D = 23°27’ H = 67°40’

– Mini : D = -23°27’ H = 19°46’


Les constellations

Seules les limites entre constellations sont normalisées par l’Union

astronomique internationale. Le dessin des constellations varie selon

les auteurs.

Exemple : le Lièvre

Wikipedia

Michael Vogel « Étoiles, planètes et

constellations »

Delachaux & Niestlé


Observer

• Pour préparer sa séance d’observation et reconnaître les

constellations, l’astronome amateur utilise une carte du

ciel.

• De préférence une carte mobile, établie pour sa latitude,

réglable en jours et en heures.

• La carte est tracée pour un observateur qui la tiendrait

au-dessus de sa tête.


Heure

Horizon ouest Horizon est

Mérid

ien

• Régulus se couche.

• Epsilon Sco passe

au méridien.

• Le Verseau se lève.

• Le triangle d’été est

à l’est du méridien.

• Véga passera au

méridien dans 2 h.

• Orion est invisible.

Heure légale =

• TU + 1h en hiver

• TU + 2h en été

Attention à l’heure

pour laquelle la carte

est conçue (TU,

normale etc.)

Date

Pôle Nord Zénith Horizon nord

Horizon sud

17 avril 03h00 TU

17 mai 01h00 TU

17 juin 23h00 TU…


Construire une carte mobile

Observer

Téléchargeable sur le site 4A

dossier

2ème page


En pratique, quelques conseils

• Utiliser une carte du ciel, si possible un atlas, et une lampe rouge.

• Repérer les étoiles principales au crépuscule, les grandes figures caractéristiques (ceinture d’Orion, triangle d’été, grand carré de Pégase…).

• Se servir de ces éléments connus pour s’orienter et se donner une échelle de distance, et repérer les autres constellations.

• Mémoriser quelques bases mythologiques à propos des relations entre les constellations (ex. : le Grand Chien accompagne le chasseur Orion).

• Apprendre son ciel progressivement.

la seule école où on ne vous reprochera pas difficile à repérer ( uranus, neptune,…, comète,...

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