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1 ) Le système de coordonnées horizontales ou azimutales2 ) Le système de coordonnées équatoriales3 ) Le système de coordo...
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LES COORDONNEES EQUATORIALES :Cest le système de coordonnées le plus utilisé en astronomie. Quand vous devez spécifierun p...
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Les points intermédiaires sont les solstices. Le mot équinoxe veut dire égalité entre ladurée de la nuit et du jour. Le mo...
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Mais pour un observateur sur la Terre il ny a rien de fixe dans ce dispositif decoordonnées, mais au contraire une espèce ...
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Ainsi notre étoile polaire actuelle ne montrera le pôle Nord dans lavenir. Dans 11000 ans,cest létoile Véga de la Lyre qui...
g) Quelques autres définitions :Le demi-cercle PN, zénith,Sud, PS est appeléméridien local. Quand unastre se trouve au mér...
de la sphère céleste. Deplus ce type decoordonnées nest pas lié aulieu dobservation. Lesystème de coordonnéeséquatoriales ...
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LES COORDONNEES GALACTIQUES : Dans les coordonnées galactiques géocentriques, langle est compté à partir du centre de la g...
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  1. 1. LES COORDONNEES ENASTRONOMIEINTRODUCTION :Cest dans le propre des hommes de tout classer, ranger pour pouvoir comparer, retrouverfacilement ce qui aura été répertorié. Ainsi, tout objet observable dans le ciel est forcémentrepérable dans un système de coordonnées. Comme sur la Terre, lhomme a besoin dunsystème de repérage afin de localiser un astre.Pour tout système de ce type il est nécessaire davoir un point dorigine, un point zéro. Cedernier est arbitraire et lhomme va pouvoir jouer sur cet élément pour définir des systèmesdifférents de coordonnées.LES COORDONNEES TERRESTRES : Ce système de coordonnées a pour plan principal léquateur terrestre et la ligne des pôles lui est perpendiculaire. On a choisi comme méridien dorigine le méridien qui passe par lobservatoire de Greenwich. La latitude dun lieu A sera sa distance angulaire à léquateur ; elle est égale à la hauteur du pôle au- dessus de lhorizon. La longitude est langle que fait le méridien local avec celui de Greenwich G.Mais en fonction des astres que nous voulons observer, certains systèmes de coordonnéessont plus ou moins pratiques à utiliser pour un astronome amateur. Il existe principalement4 types de coordonnées utilisés en astronomie :
  2. 2. 1 ) Le système de coordonnées horizontales ou azimutales2 ) Le système de coordonnées équatoriales3 ) Le système de coordonnées écliptiques4 ) Le système de coordonnées galactiquesauxquels il faut rajouter un système hybride, très employé par les marins : le système decoordonnées horaires.LES COORDONNEES AZIMUTALES :Cest le système de coordonnées le plus simple à utiliser, mais pas forcément le plus utile.Dans le cas de ces coordonnées, lobservateur est défini comme étant le point dorigine detout le système. On projette autour de lui une sphère imaginaire sur laquelle toutes lesétoiles viennent se coller. Cette sphère imaginaire est appelée sphère céleste locale.Lhorizon est représenté par le plan de lhorizon, lobservateur voit donc tout ce qui est audessus de ce cercle. Sil regarde directement à la verticale au-dessus de lui, le point le plushaut est appelé le zénith (lopposé de ce point est le nadir, mais il ne le voit pas puisquilest situé sous ses pieds). On peut noter que pour un observateur diamétralement opposé àlui sur la Terre, son zénith correspond au nadir du dit observateur. Nous utiliserons le plande lhorizon comme plan de référence et nous définirons 2 coordonnées à partir de ce plan :lAZIMUT et la HAUTEUR.La coordonnée en azimut :Le point dorigine des azimuts a été fixé, en astronomie, au SUD, puis compté de 0° à 360°dans le sens des aiguilles dune montre. De ce fait, nous allons trouver plein Sud, le 0°,puis à lOuest 90°, puis au Nord lazimut 180° ensuite à lEst lazimut 270° puis enfin nous
  3. 3. revenons au Sud avec lazimut 360° ou 0°.Petite remarque : les marins emploient ce type de coordonnées, mais ils ont décidé de fixerlorigine des azimuts au Nord, et ils comptent dans le même sens.La coordonnée en altitude ( h ) :Le point dorigine des hauteurs a été fixée sur lhorizon, puis comptée de 0° à 90° enpartant de lhorizon vers le zénith. Donc nous avons 0° à lhorizon, et 90° au dessus denotre tête ( au zénith ).Les deux axes de coordonnées étant ainsi définis, nous pouvons donc maintenant localiseraisément une étoile, grâce à sa coordonnée en azimut et à sa coordonnée en altitude.Il existe dans ce système une coordonnée complémentaire : la distance zénithale. Cestlangle que font le zénith et létoile visée. En fait hauteur de lastre + distance zénithale dumême astre = 90 °. Remarque : le cercle (non représenté ici) passant par létoile et parallèleà lhorizon est lalmancatara, cest un parallèle de hauteur. Lanalogie avec les coordonnéesterrestres donne :équateur = horizonpôle = zénithlatitude = hauteurméridien = azimutDu fait que lobservateur représente le centre du système, nous nous rendons vite comptequune coordonnée fournie dans ce référentiel, nest valable que pour un lieu donné et pourun instant précis ce qui nest pas très exploitable en astronomie : les coordonnées duneétoile ne seront pas les mêmes selon que vous lobserverez du Havre ou bien de Brest. Sanscompter que la rotation de notre bonne vieille planète, qui entraîne dans son mouvementtous les objets dans le ciel, va sans cesse modifier les coordonnées de létoile !Bref : les coordonnées horizontales/ azimutales dun astre varient continuellement ... pasfacile pour communiquer entre astronomes ...
  4. 4. LES COORDONNEES EQUATORIALES :Cest le système de coordonnées le plus utilisé en astronomie. Quand vous devez spécifierun point à la surface de la Terre, vous utilisez ce que les géomètres appellent lescoordonnées sphériques, ce que nous appelons usuellement " LATITUDES &LONGITUDES "Imaginons maintenant que nous projetions ces latitudes et ces longitudes sur la sphèrecéleste, nous obtenons alors respectivement les DECLINAISONS, et les ASCENSIONSDROITES.
  5. 5. Il y a énormément de choses à dire sur ce type de coordonnées.Fonctionnement : nous avons vu que le système azimutal dépendait du lieu delobservateur. Dans le système équatorial, le point dorigine est différent : cest le centre dela Terre. De même, le plan de référence ne sera plus lhorizon mais léquateur céleste. Cedernier est la projection de léquateur terrestre dans lespace.a) Le point vernal :Les planètes tournent autour du Soleil dans un plan appelé lécliptique.
  6. 6. le système solaire et le plan de lécliptique vus de profil le système solaire et le plan de lécliptique vus de 3/4Ainsi le Soleil décrit dans le ciel, en un an, un mouvement apparent vu depuis la Terrecomme un grand cercle : ce cercle, cest lécliptique.Lintersection de léquateur céleste et de lécliptique donne une droite appelée ligne desnouds. Les deux plans se coupent en deux points (deux noeuds) et langle formé par cesdeux plans est de 23°27 : cest lobliquité de lécliptique. Lun de ces points est appelé lePOINT VERNAL (ou point gamma) : il correspond au noud ascendant. Cest le point deréférence de notre système, il se trouve dans le plan de léquateur céleste. Toutes lesascensions droites seront comptées à partir de ce point zéro.
  7. 7. b) Remarque :Durant lannée, le soleil passera donc au-dessus de léquateur céleste (déclinaison positive)entre le printemps et lautomne, puis en-dessous (déclinaison négative) de léquateurcéleste entre lautomne et le printemps suivant. Ainsi le Soleil coupe dans sa coursemontante léquateur céleste au niveau du noud ascendant au moment de léquinoxe duprintemps. Puis il coupe léquateur céleste dans sa course descendante au niveau du nouddescendant au moment de léquinoxe dautomne.
  8. 8. Les points intermédiaires sont les solstices. Le mot équinoxe veut dire égalité entre ladurée de la nuit et du jour. Le mot solstice signifie immobilité (apparente) du Soleil dans leciel.Mais revenons à la définition de la déclinaison et de lascension droite :
  9. 9. c) La DECLINAISON ( souvent symbolisée par la lettre grecque Delta ) :Les déclinaisons sont arbitrairement comptées positivement de léquateur vers le pôleNord, et négativement de léquateur vers le pôle Sud. Le pôle Nord se trouvant à + 90°,léquateur matérialise lorigine des déclinaisons donc 0°, le pôle Sud, se trouvant lui à - 90°de déclinaison.Notez que léquateur dans le ciel se trouve toujours à une hauteur de 90° - la latitude dulieu dobservation. Par exemple, pour Le Havre, léquateur céleste dans la direction du Sudsera à une hauteur de 90° - 49°31 soit 40°29.d) LASCENSION DROITE (souvent symbolisée par la lettre grecqueAlpha) :Le point dorigine des coordonnées dascensions droites est le point vernal (point gamma ).Lascension droite se mesure en sens opposé à celui de la rotation diurne de la sphèrecéleste (donc comptée positivement vers lEst à partir du point vernal). Elle peut êtrechiffrée en degrés dangle de 0° à 360°, mais les astronomes ont coutume de lexprimer enheures, minutes et secondes, ce qui est finalement assez logique puisquil faut 24 H pourque la rotation de la Terre nous fasse parcourir ce grand cercle.
  10. 10. Avec ce système de coordonnées équatoriales, la position dune étoile est définie unebonne fois pour toutes grâce à sa déclinaison et à son ascension droite et celà pour tous lesobservateurs terrestres et quelque soit la saison dobservation.
  11. 11. Mais pour un observateur sur la Terre il ny a rien de fixe dans ce dispositif decoordonnées, mais au contraire une espèce de manège infernal où le Soleil et le système decoordonnées tourne par rapport à lui. Cest pourquoi le système de coordonnéeséquatoriales nest utilisé que par les astronomes : une fois leur télescope soigneusementmis en station, avec laxe dascension droite bien calé en direction du pôle Nord céleste, illeur suffit de se servir des graduations de laxe dascension droite et de laxe de déclinaisonpour pointer des nébuleuses ou des galaxies invisibles à loeil nu : elles seront alors piledans le champ de loculaire du télescope.
  12. 12. e) Les choses se compliquent ...Malheureusement, ce système de coordonnées si apprécié des astronomes nest pas dunefiabilité totale : en effet la Terre, sous linfluence du Soleil, de la Lune et des autresplanètes, voit son axe de rotation perturbé : celui-ci se déplace et effectue un tour completen 26 000 ans, à la manière dune toupie. Cest ce que les astronomes appellent lephénomène de précession.
  13. 13. Ainsi notre étoile polaire actuelle ne montrera le pôle Nord dans lavenir. Dans 11000 ans,cest létoile Véga de la Lyre qui sera la plus proche du pôle Nord céleste. Il y a 3000 anscétait Tubhe, la principale étoile de la constellation du Dragon.En plus de ce mouvement de précession, il existe une deuxième perturbation, sous la formedune oscillation périodique de faible amplitude : cest la nutation.Ces mouvements de laxe de rotation de la Terre sont dus aux actions cumulés du soleil, dela lune et des planètes du système solaire. Il faut encore y ajouter le mouvement propre desétoiles : chacune dentre elle vit sa vie et se déplace au sein de notre galaxie au fil desgrands courants détoiles qui lagite. De ce fait, au cours des millénaires, la position desétoiles varie.La précession, la nutation et le mouvement propre des étoiles affectent donc nos bellescoordonnées célestes équatoriales, ce qui oblige les astronomes à les corriger dans letemps, et donc de spécifier lEPOQUE pour laquelle elles sont fournies. Par convention,lépoque change tous les 50 ans. Nous pouvons donc utiliser encore actuellement lescoordonnées J2000 sans introduire trop derreurs dans nos pointages détoiles.f) Quelques équations pour les forts en maths :Pour convertir les coordonnées équatoriales en coordonnées azimutales, il existe deuxéquations :Léquation (1) permet de calculer la hauteur. Quand on remplace léquation (3) dansléquation (2), on trouve, en simplifiant, la formule permettant de calculer lazimut :Bien évidemment, il existe également des équations permettant de convertir descoordonnées altazimutales en coordonnées équatoriales :
  14. 14. g) Quelques autres définitions :Le demi-cercle PN, zénith,Sud, PS est appeléméridien local. Quand unastre se trouve au méridienlocal, on dit aussi quilculmine ou quil transite.Cest à ce moment quelastre est au plus haut dansle ciel. Les autres demicercles sont appelés cercleshoraires. La sphère célesteaccomplit en effet presqueexactement un tourcomplet en un jour sidéral,lequel est divisé en 24 Hcomme le jour solaire.Cest pour cette raison quelon peut donc dire que les360° sont parcourus en 24H. En 1 heure une étoileparcourt 15° dans le ciel (360 / 24 =15 ). Dans leprolongement de ceraisonnement, en 1 minutede temps, une étoileparcourt 15 darc, et en 1seconde de temps, 15"darc.Tandis que hauteur etazimut dun astre varientcontinuellement, ladéclinaison et lascensiondroite demeurent, lune etlautre, inchangées. Eneffet, durant la rotation dela sphère céleste, ladistance dun astre àléquateur ne varie pas,ainsi que langle ( a ) =point vernal ( g ) - méridiende létoile, puisque le pointvernal est lui aussi entraînédans la rotation apparente
  15. 15. de la sphère céleste. Deplus ce type decoordonnées nest pas lié aulieu dobservation. Lesystème de coordonnéeséquatoriales décritprécédemment est donctrès pratique pour définirdes positions dobjetscélestes dans labsolu maisce système de coordonnéestourne est entraîné dans leciel par la rotation de laTerre. Les astronomes ontdonc défini deux autressystèmes de coordonnéespour essayer de se faciliterla vie. Cette apparentecomplexité cache en faitune habile combinaisonentre les dispositifsdobservations, de mesure,et de calcul. Ces deuxsystèmes sont de typecoordonnées sphériques etportent les noms de :. Coordonnées azimutales,déjà décrites plus haut. Coordonnées horairesh) Un petit exercice pratique sympa à réaliser : repérer Jupiter en pleinjour :Ce petit exercice dobservation est facile à réussir au moyen dune simple paire de jumellesmontées sur un trépied photographique. Il suffit de connaître, grâce aux éphémérides,lheure du passage de Jupiter au méridien de votre lieu dobservation. Les astronomesappellent également cet instant le "transit" de Jupiter devant cette ligne imaginaire qui vadu pôle Nord au pôle Sud en passant par votre jardin. Vous verrez également parfoisemployé le terme de "culmination" de Jupiter puisque le franchissement du méridiencorrespond au moment où Jupiter sera le plus haut dans le ciel.Commencez par installer vos jumelles et leur trépied sur la ligne imaginaire de votreméridien, en direction du Sud, et réglez leur inclinaison par rapport à la ligne dhorizon pilepoil sur la hauteur quaura Jupiter au moment de son transit : les éphémérides vousindiquent la déclinaison de Jupiter dans le ciel. Vous navez plus alors quà effectuer unepetite conversion grâce à léquation ci-dessous :
  16. 16. hauteur de Jupiter au-dessus de lhorizon = 90° - la latitude votre lieu dobservation + ladéclinaison de Jupiter.Si vous ignorez votre latitude, vous trouverez ci-joint un tableau indiquant la latitude desprincipales villes de France. Vous trouverez également, sur Internet, un petit site quirecense les coordonnées géographiques de pratiquement tous les patelins de France.Eventuellement, pour bien régler la hauteur de vos jumelles, aidez-vous dun rapporteur.Plus sophistiqué, le théodolite atomique à rétropédalage exponentiel et molettepithécanthropique du club dastronomie de Toussaint :Ensuite, il ne vous reste plus quà attendre lheure du passage de Jupiter au méridiendonnée par les éphémérides : à cet instant précis, le petit dique blanc de Jupiter sera enplein dans le champ de vos jumelles.
  17. 17. Si vous souhaitez une plus grande précision, pensez à corriger lheure des éphémérides, quiest donnée généralement pour le méridien de Greenwich (0° de longitude), en fonction lalongitude de votre lieu dobservation : cest très facile, il vous suffit denlever 4 minutespour chaque degré de longitude de différence avec Greenwich si vous habitez à lEst de sonméridien et, au contraire, dajouter 4 minutes pour chaque degré de longitude si voushabitez plus à lOuest. Petit exemple pratique : Fécamp est situé à 0 degré 25 mn darc àlEst du méridien de Greenwich, soit, "grosso modo", un demi-degré de différence. Il fautdonc corriger lheure donnée par les éphémérides en y apportant une correction de - 2minutes. Attention cependant : parfois, certaines éphémérides sont données non pas pour leméridien de Greenwich mais pour celui de Paris, qui est situé par 2 degrés 20 mn delongitude Est. Le principe de correction à appliquer reste cependant analogue. Pour vousfixer les idées, vous trouverez ci-joint un tableau qui vous fournira la correction horaire enfonction de la longitude des principales villes de France.LES COORDONNEES HORAIRES :Ce système est un hybride entre le système azimutal et le système équatorial. On utilise iciaussi le pôle céleste et léquateur céleste. Le plan de référence sera léquateur céleste et lepoint dorigine le sud (méridien local). Ce système est très employé par les marins.a) Langle horaire ( H) :Langle horaire est langle dièdre entre le méridien du lieu et le cercle horaire de lastre.Létoile est toujours sur le même "parallèle" (déclinaison) mais son "méridien" varie aveclheure et le lieu. Dans ce cas là, seul langle horaire variera (quand une heure passe, langlehoraire H augmente dune heure) il est compté positivement dans le sens rétrograde, en
  18. 18. heures et ses fractions. Sur le schéma il est représenté par langle H.Langle horaire du point vernal (gamma) appelé T varie donc aussi au cours du temps. Ilest appelé le TEMPS SIDERAL mais cest un angle.
  19. 19. c) La déclinaison (d) :La déclinaison dans le système horaire reste inchangée par rapport au système équatorialdes astronomes.LES COORDONNEES ECLIPTIQUES :Beaucoup moins utilisé pour le positionnement des objets du ciel profond, ce système decoordonnées est surtout employé pour définir lemplacement des objets du système solaire.Etant donné que la plupart des objets gravitant dans le système solaire sont regroupésquasiment dans le même plan ( sauf Pluton, quelques astéroïdes, et les comètes ), il a étédéfini un nouveau référentiel : le centre du système nest plus le centre de la Terre mais lecentre du Soleil et le plan de référence nest plus léquateur céleste mais lécliptique, cest àdire le plan de révolution de la Terre autour du Soleil.Lorigine de ce référentiel est encore une fois notre fameux point vernal.
  20. 20. les axes et le "quadrillage" des coordonnées écliptiquesFonctionnement :a) La longitude écliptique ( l ) :La longitude écliptique est comptée sur lécliptique de 0 à 360 ° dans le sens direct,lorigine étant le point vernal. On lemploie parfois pour les observations comparativesportant sur de longues périodes, car ce type de coordonnées est plus stable, du fait que leplan de lécliptique reste bien plus stable que le plan équatorial. On néglige bien souvent lanutation.b) La latitude écliptique ( b ) :La latitude céleste est comptée positivement de 0 à 90° entre lécliptique et le pôle Nordécliptique, et négativement dans lautre sens.
  21. 21. LES COORDONNEES GALACTIQUES : Dans les coordonnées galactiques géocentriques, langle est compté à partir du centre de la galaxie sur le plan galactique. Ce système de coordonnées nest employé que pour létude de notre galaxie et le repérage des objets extragalactiques. Je nai pas encore vu dapplications en astronomie amateur. Les coordonnées galactiques sont la latitude et la longitude galactique(s) Retour haut pageInf rmation Nos Le club de Les Les Le LesAccueil | activités du | | | | | Contacts | Toussaint éphémérides dossiers glossaire liens mois Merci de nous faire part de toutes vos remarques, critiques et commentaires sur ce site - Lutilisation de ce site signifie que vous en acceptez les conditions - Conditions dutilisation du site " Copyright "© Tous droits réservés.

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