Coordonnées équatoriales

[invite317d69df]

Bonjour à toutes et à tous,

Merci d’avance pour vos réponses. Je vous prie d’excuser la naïveté de mes questions mais je cherche depuis quelques jours et je retombe inlassablement sur les mêmes schémas et explications sans que cela soit concluant…

Mes interrogations concernent le système de coordonnées équatoriales et en particulier le fameux point vernal. J’ai bien compris le principe mais les « détails » m’échappent. Je vais essayer d’être clair en faisant appel à ce que je crois avoir compris.

On parle de l’équateur céleste comme la projection de l’équateur terrestre sur la sphère céleste. Mais ce plan, dans la course de la Terre autour du soleil, n’est-il pas lui-même en mouvement même si toutes ses « variantes » sont parallèles les unes aux autres ?
Le point vernal étant le point d’intersection entre l’écliptique et l’équateur céleste ou, autrement dit, il « correspond à la direction du Soleil à l'équinoxe de printemps » doit-on considérer que le plan de l’équateur céleste est celui passant par le centre du soleil ?

Je n’arrive pas à retrouver l’info mais j’ai lu que le point vernal se situe dans la constellation du bélier. Pouvez-vous me le confirmer ?

On dit que le plan de l’écliptique est « le grand cercle représentant la projection, sur la sphère céleste, de la trajectoire annuelle apparente du Soleil vue de la Terre ». Dans ces conditions, considérant les variations de la hauteur du soleil en fonction des saisons, comment les « anciens » ont pu caractériser une trajectoire ?

Le méridien passant par le point vernal est désigné comme méridien origine de la sphère céleste équatoriale et j’ai bien compris que « ce système de coordonnées est indépendant du lieu d’observation ». Mais alors, étant donnée la rotation de la Terre autour du soleil, comment viser un astre ? Quels calculs sont à faire pour avoir des coordonnées « actualisées » ?

A force de me poser des questions, je finis par m’embrouiller et, une question en entraînant une autre, je m’interroge sur le fait de savoir pourquoi l’étoile polaire est toujours (plus ou moins) dans le prolongement de l’axe de rotation de la Terre alors que celle-ci parcours des millions de kilomètres autour du soleil. Est-ce l’éloignement très important de l’étoile polaire qui fait que la position de la Terre ne modifie que de façon très infime (voire imperceptible) la direction de son axe de rotation ?
De façon subsidiaire, le pôle nord céleste est-il défini (théoriquement du moins) en tenant compte de cette absence d’influence de la position de la Terre ?

On dit que « ce qui se conçoit bien s'énonce clairement » alors, malgré mes incertitudes, j’espère avoir fait preuve de clarté.

Merci encore à ceux qui pourront m’éclairer. Bonne Journée.
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[Lansberg]

Bonjour,

On parle de l’équateur céleste comme la projection de l’équateur terrestre sur la sphère céleste. Mais ce plan, dans la course de la Terre autour du soleil, n’est-il pas lui-même en mouvement même si toutes ses « variantes » sont parallèles les unes aux autres ?

Ce plan équatorial est bien sûr entrainé par le mouvement de la Terre. Mais l'orbite de la Terre étant infiniment petite par rapport aux distances des étoiles de la sphère céleste, que la projection de l'équateur sur la sphère céleste est fixe.

Le point vernal étant le point d’intersection entre l’écliptique et l’équateur céleste ou, autrement dit, il « correspond à la direction du Soleil à l'équinoxe de printemps » doit-on considérer que le plan de l’équateur céleste est celui passant par le centre du soleil ?

C'est la définition de l'équinoxe. Dit d'une autre manière, au moment de l'équinoxe, le plan de l'équateur terrestre (ou céleste) passe par le centre du Soleil.

Je n’arrive pas à retrouver l’info mais j’ai lu que le point vernal se situe dans la constellation du bélier. Pouvez-vous me le confirmer ?

Non. Il se situe dans la constellation des poissons. Mais il était bien dans la constellation du Bélier il y a 2000 ans. Ce glissement est lié au phénomène de précession des équinoxes.

On dit que le plan de l’écliptique est « le grand cercle représentant la projection, sur la sphère céleste, de la trajectoire annuelle apparente du Soleil vue de la Terre ». Dans ces conditions, considérant les variations de la hauteur du soleil en fonction des saisons, comment les « anciens » ont pu caractériser une trajectoire ?

Si on suit le Soleil de jour en jour (ou de semaine en semaine) à midi par exemple, on obtiendra sur l'année sa trajectoire sur la sphère céleste vue depuis la Terre. Je ne sais pas si ça répond à la question !

Le méridien passant par le point vernal est désigné comme méridien origine de la sphère céleste équatoriale et j’ai bien compris que « ce système de coordonnées est indépendant du lieu d’observation ». Mais alors, étant donnée la rotation de la Terre autour du soleil, comment viser un astre ? Quels calculs sont à faire pour avoir des coordonnées « actualisées » ?

Les astres sont repérés par leur déclinaison (comme la latitude d'un lieu sur Terre) et leur ascension droite (comme la longitude). Pour viser un astre avec un télescope, il suffit de l'orienter d'abord vers un astre connu et facile à viser. On règle alors le disque d'ascension droite sur cet astre repère, puis on tourne la monture pour l'amener à l'ascension droite de l'astre recherché.
On ne fait pas de calcul particulier !

A force de me poser des questions, je finis par m’embrouiller et, une question en entraînant une autre, je m’interroge sur le fait de savoir pourquoi l’étoile polaire est toujours (plus ou moins) dans le prolongement de l’axe de rotation de la Terre alors que celle-ci parcours des millions de kilomètres autour du soleil. Est-ce l’éloignement très important de l’étoile polaire qui fait que la position de la Terre ne modifie que de façon très infime (voire imperceptible) la direction de son axe de rotation ?

Oui.

De façon subsidiaire, le pôle nord céleste est-il défini (théoriquement du moins) en tenant compte de cette absence d’influence de la position de la Terre ?

Le phénomène de précession des équinoxes modifie lentement la position de l'axe de rotation de la Terre lui faisant décrire un cône de précession en 26000 ans environ, si bien que le pôle nord céleste se déplace par rapport aux étoiles. Cela "dessine" un cercle sur le fond des étoiles représentant la position du pôle nord céleste sur cette période de 26 000 ans. Actuellement l'axe de rotation de la Terre pointe vers la Polaire (ou très près d'elle). Dans 12000 ans il pointera vers Véga de la Lyre.
Le mouvement de la Terre sur son orbite n'a pas d'influence sur ce phénomène.

[invite317d69df]

Merci Lansberg pour ces réponses très utiles. C’est vraiment très sympa d’avoir pris du temps pour me permettre d’expliquer tout ça à mes enfants
Même si elles tombent sous le sens, pour la plupart d’entre elles, je n’avais rien trouvé d’explicité clairement.

Pour la question : Quels calculs sont à faire pour avoir des coordonnées « actualisées » ? Je me la suis posée après lecture de la page : http://cral.univ-lyon1.fr/labo/fc/cd...e/reperage.pdf

Notamment après la lecture de la phrase : « la connaissance des coordonnées équatoriales d’un astre n’indique donc pas à un observateur dans quelle direction il le verra, par rapport à un repère local »

Le repère local en question est-il la Terre ? Contrairement au paragraphe suivant qui aborde un repérage par rapport à l’horizon du lieu d’observation.

[Lansberg]

La phrase citée : « la connaissance des coordonnées équatoriales d’un astre n’indique donc pas à un observateur dans quelle direction il le verra, par rapport à un repère local », illustre ce que je disais à propos du repérage d'un astre avec un télescope. L'ascension droite d'un astre ne se rapporte pas à un repère local, par exemple le demi-méridien sud (ou n'importe quoi d'autre). Cette ascension droite est comptée par rapport au point vernal que personne, je pense, n'est capable de situer exactement dans le ciel. D'autre part, ce point n'est pas forcément visible à un moment donné à cause du mouvement diurne de la Terre. C'est pour cette raison que les coordonnées équatoriales ne permettent pas à un observateur de localiser d'emblée un astre dans le ciel.

Les coordonnées horaires et les coordonnées horizontales, indiquées dans le document que vous citez, permettent de localiser un astre dans un repère local. Les calculs pour passer des coordonnées équatoriales aux autres coordonnées sont également proposées.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite317d69df]

Merci pour cette précision.

Je crois que c’est cette phrase qui m’a induit en erreur : « A partir de ce point « zéro », tout autre endroit de la voûte céleste peut facilement être calculé et il est facile de trouver un objet céleste en reportant ses coordonnées équatoriales sur les cercles de coordonnées d’un télescope. »

Page 7 de ce document : http://www.smallmadtv.com/astronamur...avril-2005.pdf

[Lansberg]

Ce n'est, effectivement, pas très clair cette histoire de "report".