Quelle est la "dimension" du ciel observable?

[Youri Gagarine]

Bonjour,
est ce que vous savez quelle est la "dimension" du ciel observable à l'oeil nu?
C'est à dire, d'un horizon à l'autre, au niveau de la mer, on peut voir quelle surface de ciel?
Merci pour vos explications.
Youri
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[Gilgamesh]

Bonjour,
est ce que vous savez quelle est la "dimension" du ciel observable à l'oeil nu?
C'est à dire, d'un horizon à l'autre, au niveau de la mer, on peut voir quelle surface de ciel?
Merci pour vos explications.
Youri

L'angle solide qui intercepte une sphère entière vaut 4π stéradian (sr).
A la surface de la Terre, avec un horizon totalement dégagé, on voit un hémisphère soit 2π sr.

[ThM55]

Bien sûr mais était-ce vraiment la question posée?

[Gilgamesh]

Bien sûr mais était-ce vraiment la question posée?

Je ne pense pas en effet, mais si c'est que je pense (une surface en mètre carré) la question n'a pas de sens La voûte céleste est une sphère imaginaire, de rayon arbitraire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pio2001]

C'est à dire, d'un horizon à l'autre, au niveau de la mer, on peut voir quelle surface de ciel?

Bonjour Youri,
Tu veux dire quel volume, quel espace ?

Les étoiles que l'on voit se trouvent à quelques dizaines d'années-lumières de nous. Une année-lumière vaut 10 000 milliards de kilomètres.
Les quelques planètes que l'on peut apprendre à repérer, Mercure, Vénus (la plus brillante), Mars (la rouge), Jupiter (assez brillante), et Saturne sont beaucoup plus près : une centaine de millions de kilomètres seulement.
On ne s'en rend pas compte, mais les étoiles sont bien plus éloignées que les planètes.

La voie lactée qui traverse le ciel, visible quand la Lune est couchée, sous un ciel de campagne bien noir, est un gigantesque rassemblement d'étoiles, qui mesure 100 000 années-lumières de diamètre. Soit 1 000 000 000 000 000 000 kilomètres.

Le plus lointain objet que l'on peut voir à l'oeil nu, à la campagne, est la galaxie d'Andromède. Un petit flocon à peine discernable dans le noir. C'est une voie lactée semblable à la nôtre, composée de milliards d'étoiles, située à 2 millions d'années lumières.

Si on regarde dans le noir entre les étoiles, la vue porte à 12 milliards d'années-lumières, jusqu'au fond de rayonnement cosmologique. On ne le voit pas parce qu'il apparaît trop sombre et qu'il n'émet que dans les ondes radio. Mais il bouche la vue des plus puissants téléscopes. C'est un fond de ciel opaque, constitué par de la matière qui emplissait l'espace à l'époque (12 milliards d'années dans le passé, l'image ne nous parvient que maintenant). A cette époque, l'espace n'était pas vide. La matière y était beaucoup plus concentrée qu'aujourd'hui. Depuis, l'univers étant en expansion, son contenu n'a fait que se diluer, jusqu'au vide presque parfait que nous connaissons aujourd'hui.

[zebular]

Bonjour
Les yeux au raz de l'eau,au milieu de l'océan on doit avoir une vision du ciel à 180°,mais on si on se tiens debout et étant donné la rotondité de la terre,on doit grapiller de l'ordre de 1°,donc 181° de champ..à vérifier,c'est un peu de réflexion en terme de géométrie qui ne me passionne pas beaucoup.
Voilà une 3éme interprétation à votre question.

[invite51d17075]

refais ton calcul, pour gagner 1° , il faut monter beaucoup beaucoup plus haut.
un truc d'alpiniste.

[zebular]

Pas de probléme,puisque je n'ai pas calculé.juste pour dire que c'est croissant en fonction de l'élévation.
sur un plan infini,l'élévation n'aurait pas d'incidence.
donc en se limitant aux paramètres on a 180° de champ+ l'inflexion des OEM du à la gravitation..

[Youri Gagarine]

Bonjour, merci pour vos réponses.
Si je suis au niveau de la mer, à quelle distance sera le point où le ciel rejoint l'horizon?

Hauteur atmosphère 80 km.
J'ai obtenu un angle de 9° et une portion de ciel visible allant jusqu'à 1012km.

Mais la station spatiale à 400 km de hauteur apparait sur mon horizon à une distance de 2290 km de moi!
C'est ça?

[invite6486d7bd]

Bonjour, merci pour vos réponses.
Si je suis au niveau de la mer, à quelle distance sera le point où le ciel rejoint l'horizon?

0 m, et ça revient au cas où la Terre serait plate, (vu que vous ne pouvez pas voir en dessous de la sphère)

[roubidou]

à quelle distance sera le point où le ciel rejoint l'horizon?

Mais qu'est-ce que tu appelles "le ciel"? D'après ta question et le schéma joint, on a l'impression que tu le considères comme une membrane entourant la terre, ce qui ne correspond à aucune réalité physique. Au-dessus de ta tête, il y a de l'espace ... que tu peux considérer comme infini. Donc ta question n'a pas vraiment de sens.

[zebular]

A hauteur d'homme,me semble qu'on voit l'horizon à 20/30 km sur une mer d'huile et selon la marée...donc 60 kms d'un bout à l'autre au max

[invite51d17075]

le seul sens possible serait peut être :
à quel distance est l'horizon de la terre ( en supposant qu'on est en mer sur une terre sphérique ) en fct de l'altitude à laquelle on se trouve.
mais ça n'a rien à voir avec le titre du fil, donc ce n'est pas ça.

[invite51d17075]

croisement avec zebular.

[invite51d17075]

ps: en première approx D=rac(2hR) avec R ( rayon de la terre 6400 km ) et h la hauteur.
donc plutôt 3,6 km pour une hauteur d'un m.

[zebular]

ps: en première approx D=rac(2hR) avec R ( rayon de la terre 6400 km ) et h la hauteur.
donc plutôt 3,6 km pour une hauteur d'un m.

un homme est plus proche des 2 m mais ok,je suis à 30 kms de Nantes et je vois des batiments,qui sont hauts,ce n'est pas le sol que je vois.
On a l'ordre de grandeur,c'est entre les deux,8 à 15 km

[invite51d17075]

On a l'ordre de grandeur,c'est entre les deux,8 à 15 km

ben soit c'est au sol et ma formule s'applique.
pour 2 m , il faut multiplier par rac(2) donc env 5 km.
soit tu regardes qcq chose de haut et la variation peut être très grande ( une ile montagneuse par exemple )

[zebular]

ps: en première approx D=rac(2hR) avec R ( rayon de la terre 6400 km ) et h la hauteur.
donc plutôt 3,6 km pour une hauteur d'un m.

Tu parlais 1 m...on va pas se battre sur 'l'ordre de grandeur"..

[invite6486d7bd]

ben soit c'est au sol et ma formule s'applique.
pour 2 m , il faut multiplier par rac(2) donc env 5 km.
soit tu regardes qcq chose de haut et la variation peut être très grande ( une ile montagneuse par exemple )

Ce n'est pas la question

C'est à dire, d'un horizon à l'autre, au niveau de la mer, on peut voir quelle surface de ciel?

Au niveau de la mer, c'est au niveau de la mer.

[zebular]

Ce n'est pas la question



Au niveau de la mer, c'est au niveau de la mer.

voilà...donc la réponse est donnée..sans la distortion gravitique..quedondaine et réfractique..quedondaine

[Youri Gagarine]

Mais qu'est-ce que tu appelles "le ciel"? D'après ta question et le schéma joint, on a l'impression que tu le considères comme une membrane entourant la terre, ce qui ne correspond à aucune réalité physique. Au-dessus de ta tête, il y a de l'espace ... que tu peux considérer comme infini. Donc ta question n'a pas vraiment de sens.

Oui, d'accord.
J'ai pris comme valeur arbitraire 80 km, mais cela pourrait être l'altitude de la Station spatiale à 400 km.
Je vais poser la question autrement:

Lorsque je vois apparaître un satellite juste sur mon horizon, sachant que ce satellite est à 400 km d'altitude, quelle sera sa distance par rapport à moi?
J'obtiens une distance de 2290 km!
Cela signifie que quand je vois apparaître l'Iss sur l'horizon, elle serait au zénith à Moscou!

[Youri Gagarine]

0 m, et ça revient au cas où la Terre serait plate, (vu que vous ne pouvez pas voir en dessous de la sphère)

Ah non! Pas pour moi la Terre plate.

[invite51d17075]

Lorsque je vois apparaître un satellite juste sur mon horizon, sachant que ce satellite est à 400 km d'altitude, quelle sera sa distance par rapport à moi?
J'obtiens une distance de 2290 km!
Cela signifie que quand je vois apparaître l'Iss sur l'horizon, elle serait au zénith à Moscou!

je n'ai pas fait le calcul, mais je comprend un peu mieux ta question.
supposons que l'on soit sur une surface dénuée de relief.
à l'instant T , on ne voit que la moitié du ciel. stéradian ( en angle dit "solide" )
mais cela change au cours d'une nuit par exemple.

car les étoiles ne font que tourner autour d'un axe fixe. ( en fait c'est la terre qui tourne )
cette ensemble d'étoiles ne changent pas quand on est aux pôles, mais on obtient un ensemble plus grand à plus basse latitude.
par exemple à 45° de latitude, si on pouvait voir les étoiles toute la journée, on aurait un angle de stéradian ( en théorie )

[invite6486d7bd]

Ah non! Pas pour moi la Terre plate.

Je répond juste à votre question....

Sinon, vu que vous avez changé la question entre temps.

Lorsque je vois apparaître un satellite juste sur mon horizon, sachant que ce satellite est à 400 km d'altitude, quelle sera sa distance par rapport à moi?
J'obtiens une distance de 2290 km!

Si vous n'êtes pas sûr de votre résultat.

Vous pouvez employer une méthode qui vous permet de le vérifier.
Dessinez la Terre (notez l'échelle relativement à la taille réelle de la Terre).
Tracez la droite tangente à la sphère terrestre (c'est votre "horizon").

Trouvez la droite perpendiculaire à la Terre (qui coupe la tangente) qui délimite le segment de droite, qui aura la longueur de 400km (une fois à l'échelle de la Terre).
Prenez une règle graduée.
Mesurez la distance.
Mettez cette distance à l'échelle de la Terre.

[invite51d17075]

Le résultat est correct.
On a un bête triangle rectangle.
Mais LeMulet a raison, on ne sait plus quelle question tu poses.
Il ne s'agit plus de dimension du ciel là, on déduit juste sa propre distance au satellite.

[invite6486d7bd]

On a un bête triangle rectangle.

Si c'est un triangle rectangle, c'est un hasard.

Pour une hauteur de 1 million de km depuis la Terre, à sa verticale (imaginons), ce n'est pas un triangle rectangle (je n'ai pas vérifié en traçant, mais ça parait évident)
La limite du dernier objet observable se situe d'ailleurs à l'infini, lorsqu'on défini la hauteur à laquelle se situe l'objet depuis le point sur Terre situé à 90° depuis le point d'observation.
Depuis ce point à 90°, la verticale à la Terre est parallèle à l'horizon.
Ces deux droites (horizon et verticale décalée de 90° depuis le point d'observation) se croisent donc à l'infini. (Ce triangle là est donc très pointu)

[invite51d17075]

Si c'est un triangle rectangle, c'est un hasard.

ben, j'ai peut être mal lu la description.
on voit le satellite à l'horizon donc dans l'axe de la tangente à la terre depuis notre position.
ce satellite a une orbite à 400 km.
donc depuis sa position il est à 6400+400 km du centre.
moi, je vois un triangle rectangle 0AB ( 0 centre de la terre )
avec
OA =6400
OB =6400+400
et le triangle est rectangle en A ( nous ) puisqu'on le voit quand il émerge de l'horizon , donc sur la tangente en notre position.

[invite51d17075]

Par contre :

Cela signifie que quand je vois apparaître l'Iss sur l'horizon, elle serait au zénith à Moscou!

Pourquoi Moscou ????
le "plan" de rotation de l'ISS change tout le temps.

[invite6486d7bd]

donc depuis sa position il est à 6400+400 km du centre.

D'accord, on ne parlait pas du même triangle.
Si on prend le point centrale de la Terre, c'est effectivement un triangle rectangle.
La résolution du problème est également beaucoup plus évidente (détermination de la distance depuis le point d'observation en fonction de la hauteur).
Par contre, pour connaitre "la distance" en ligne droite depuis le point d'observation jusqu'au point d'intersection de la perpendiculaire à la Terre à la sphère terrestre qui détermine la hauteur de l'objet, il faut quand même faire un calcul suplémentaire.
Je dis ça puisque Youri Gagarine s'étonnait que ce point d'intersection puisse se trouver au niveau de Moscou.
A savoir si la distance jusqu'à Moscou est supposée être celle en ligne droite (on passe dans la Terre) ou celle qui suit la courbure terrestre.

[invite6486d7bd]

Pourquoi Moscou ????
le "plan" de rotation de l'ISS change tout le temps.

Et pourquoi pas ?
Si c'est juste pour donner une idée de la distance, et que Moscou passe par là.