ou comment se mettre le ciel dans la poche

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La carte mobile du ciel - - - - - - - - - - - -

• ou comment se mettre le ciel dans la poche

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Présentation
Laspect du ciel au-dessus de l'horizon dépend
? de l'heure d'observation, à cause du mouvement
diurne de la Terre, ? de la date, à cause du
déplacement annuel de la Terre autour du
Soleil, ? et de la latitude du lieu.

• Une carte mobile du ciel permet de prévoir
  quelles seront les directions des astres que nous
  pourrons voir dans le ciel en un lieu de latitude
  connue
• un jour donné,
• à une heure donnée,
• en un lieu donné,
• les heures de lever et coucher du Soleil, des
  astres
• etc.

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Présentation.
La carte comporte
- une représentation de la sphère céleste
- un cache avec une fenêtre délimitant l'horizon
du lieu d'observation
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Représentation de la sphère céleste
Projection sur un plan
En forme d'un disque mobile
Autour du point de l'axe de rotation de la Terre
perce la sphère céleste
Point situé tout près de l'étoile polaire.

• Chaque étoile y est représentée
• par un point
• de grosseur proportionnelle à son éclat apparent
  (magnitude).

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Projection du ciel sur un plan.
Il y a de très multiples façons de projeter une
sphère sur un plan.
Projection stéréographique
Projection orthographique
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Projection stéréographique
A des propriétés remarquables.

• - tout cercle de la sphère se projette suivant un
  cercle,
• deux courbes formant un angle a sur la sphère
  ont des projections formant le même angle a sur
  le plan p
• (projection dite conforme)

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Disque des étoiles.
Projection de la sphère céleste sur le plan de
l'équateur, vue du pôle Sud.
Le pôle céleste est au centre du disque (la
polaire).
Léquateur céleste se projette sur lui-même.
Chaque étoile se projette suivant un point
fonction de ses coordonnées.
Lobservateur regarde la carte par en dessous.
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cercle de même déclinaison
Position dun point de coordonnées équatoriales a
et d
Sur une sphère de rayon unité

• Ascension droite angle g0e a

• Déclinaison
• Arc PE 90 - ? angle polaire complément de
  la déclinaison

Projection de PE Oe Le rayon Oe projection de
l'arc PE correspondant à l'angle polaire POE
L'angle PP'E vaut donc (90- ?)/2
Sur une sphère de rayon R
Demi-droite de même Ascension droite
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Disque des étoiles.
Position en déclinaison
Pour les déclinaisons négatives, Oe devient vite
grand.
Paliatif dans une carte du ciel, la position du
point e est donné par
Oe varie linéairement avec 90-d.
Avantage on peut aller plus loin vers le sud.
Inconvénient on perd les propriétés de la
projection stéréographique (conservation des
angles et conservation des cercles).
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Disque des étoiles.
Sur ce disque sont représentées
Les étoiles, les principales constellations
visibles sous nos latitudes, voisines de 45.
l'équateur céleste est centré sur l'étoile polaire
l'écliptique (lieu du Soleil)
la voie lactée en grisé.
La grille des coordonnées équatoriales (facultatif
)
Soleil le 20 mai
un calendrier à la périphérie de la carte
la position du Soleil, pour un jour donné
intersection de l'écliptique avec la direction
centre-date du calendrier.
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A la carte du ciel on ajoute
- un index
- un curseur
Le curseur se glisse dans lindex
Lindex se place sur la carte par son axe
Il peut tourner pour se mettre à la date désirée.
On fait glisser le curseur soleil sur lécliptique
Il ne manque plus que .
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Lhorizon et le cercle horaire
Sur feuille transparente
Lensemble est posé sur une feuille bristol, le
cielindex sinsérant entre les deux.
Lhorizon est un cercle en projection fausse
stéréographique
Devient un forme ovoïde avec la nouvelle échelle
des déclinaisons.
Montage ?
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Transparent horizon
cercle horaire
horizon
Scotch de reliure
curseur
calendrier
support
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CARTE CELESTE MOBILE
Montage
1- Placer la feuille transparente "Horizon" sur
la feuille fond. Bien aligner les deux feuilles
et percer l'ensemble au moyen d'un emporte-pièce
(diam. 2 mm) à l'emplacement désigné par 0.
2- Dans la feuille transparente découper l'index
rectangulaire et le curseur "Soleil". Inciser ,
avec un cutter, dans ces deux pièces les quatre
petits traits tracés en pointillé.
3- Découper la carte du ciel en suivant le
contour du disque gradué transparent (bristol
bleu).
4- Placer l'index sur la carte pour vérifier
l'emplacement du trou à percer de manière que la
graduation 0/ soit sur l'équateur céleste. Percer
le trou à l'emporte-pièce (diam. 2 mm).
5- Enfiler le curseur "Soleil" sur l'index.
Suite ?
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CARTE CELESTE MOBILE
Montage (suite et fin)

• 6 - Superposer
• la feuille cartonnée de format A4,
• la carte du ciel, - calendrier - index
• Passer louverture de lindex sous le bord de la
  carte.
• la feuille transparente "Horizon".

7 - Assembler le tout avec le bouton pression
(diam. 9 mm).
8 Mettre une bande de scotch large en haut de
la carte ou une pince.
La carte est alors prête à l'emploi.
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Horizon du lieu d'observation
Zone grisée
masque la partie du ciel située en dessous de
l'horizon à l'instant envisagé.
Les quatre points cardinaux
Nord, Sud, Est et Ouest orientation.
Le cercle horaire
graduation périphérique
cadran de 24 graduations
indique le temps solaire vrai décalé de 12 heures
La graduation 12 placée au Sud indique quà midi,
le Soleil est plein sud, Angle horaire Temps
solaire vrai 0.
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Index curseur
Sert principalement à placer le Soleil en
fonction du jour sur le ciel.
Date dobservation sur le calendrier
Soleil du curseur placé sur lécliptique
Pour un jour donné, le ciel et lindex tournent
ensemble.
Ecliptique
Partie du ciel visible au-dessus de lhorizon.
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Temps solaire temps légal (rappels)
En un lieu de longitude l
angle horaire du Soleil

Temps solaire
E (équation du temps)
terme correctif enlevant les irrégularités du
mouvement du Soleil.
Temps solaire moyen
12h
Temps civil
l (longitude) donne temps solaire moyen à
Greenwich
Angle horaire
Temps Universel
Temps solaire
décalage horaire
Temps légal
Tlégal Tsolaire E 12 l 1 (ou 2) h
Lyon -44945 -20 mn
Tsolaire Tlégal - 1 (ou 2) h - l 12 - E
Longitudes négatives à lEst
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Utilisation de la carte.
1) Aspect du ciel un jour donné, à une heure
donnée en un lieu donné.
- index en regard de la date choisie
- curseur Soleil sur l'écliptique
- calculer l'heure solaire en fonction de l'heure
légale et de la longitude du lieu
- tourner l'ensemble (disque index) pour amener
en coïncidence la date avec l'heure et lindex
- à l'intérieur de la ligne horizon on voit la
partie du ciel située au-dessus de l'horizon.
- selon la position du Soleil, il fait jour ou il
fait nuit
- Soleil en dessous de l'horizon, tenir la carte
au-dessus de soi bien orientée Nord-Sud, on peut
repérer à partir de la carte, les constellations
et les étoiles les plus brillantes.
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Utilisation de la carte.
2) Levers et couchers du Soleil
- régler l'index au jour d'observation
- faire tourner le disque des étoiles pour
simuler le mouvement diurne
- la position de l'index lorsque le Soleil est
sur le bord de lhorizon

• Est heure solaire du lever

• Ouest l'heure du coucher

• on connaît alors la durée du jour (et de la nuit)

• Observer la direction du Soleil à son lever et à
  son coucher.

• Recommencer les observations à différentes
  périodes de l'année.

• Comparer aux valeurs données dans le calendrier
  de la Poste.

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Utilisation de la carte.
2) Levers et couchers détoiles
Déterminer les heures de lever, coucher et
passage au méridien.
Les directions de lever et de coucher d'une
étoile varient-elles au cours de l'année ?
Non, létoile garde la même déclinaison
Faire tourner la carte de façon que létoile sur
lhorizon
- à lest , lire lheure de lever sur lindex du
Soleil
- à louest , lire lheure de coucher sur
lindex du Soleil
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Utilisation de la carte.
3) Temps sidéral

• calculer l'heure solaire à partir de l'heure
  légale

• repérer la position du point g

Direction intersection équateur et écliptique
côté 21 mars

• Mesurer langle (en heures) entre
• le méridien du lieu
• et cette direction

- c'est le temps sidéral
- il dépend du lieu d'observation.
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Fin