Sujet Grand Oral Astronomie

[BLAALB]

Bonjour,
Je suis en terminale, et je me demandais pour mon Grand Oral de physique s'il était possible à partir d'une carte d'un ciel étoilé (et donc des positions des étoiles), déterminer la date correspondante, tout cela en utilisant mon programme de terminale. J'avais une ébauche mais je ne sais pas vers quoi je m'embarque et si ce que je fais va me mener où je souhaite aller : j'aurai utilisé les chapitres de la lunette astro et de kepler.
Auriez-vous des idées de pistes qui soient à la fois poussées mais pas trop pour que le membre du jury candide comprenne ?

Merci par avance pour votre aide,
BLAALB
-----

[ThM55]

On pourrait aussi faire le contraire, ce serait sans doute plus d'utilité pratique: déterminer la carte pour un lieu, une date et une heure données. Mais c'est la matière classique et un peu rébarbative du début d'un cours d'astronomie: les systèmes de coordonnées pour un astre, le mouvement apparent, mouvement diurne, mouvement annuel, etc etc.

[BLAALB]

Bonjour merci pour votre réponse. Mais comment je pourrais aborder tous ces aspects-là tout en restant dans du programme de terminale ? J'arrive pas à comprendre le raisonnement pour pouvoir parvenir à connaître la position des astres dans le ciel à un moment et lieu donnés sans avoir à passer par quelque chose de trop compliqué.

[Kondelec]

Bonjour

Tu peux simuler le ciel à différentes dates avec Stellarium.

Tu peux montrer 2 choses :
La voute céleste n'est pas tout a fait orientée de la même façon en raison de la variation de l'inclinaison de l'axe terrestre. Par exemple on peut montrer que l'étoile polaire, qui est quasiment alignée sur l'axe, ne l'était pas il y a 2000 ans, et ne le sera plus dans 2000 ans (ou plus).
On peut aussi montrer que les astres ont leur mouvement propre. Le plus facile à mettre en évidence sont les trajectoires des planètes, qui d'un soir sur l'autre se décalent légèrement, mais les étoiles aussi se déplacent. La plus visible étant l'étoile de Barnard : Avec une simple photo on peut montrer son déplacement d'une année à l'autre.

Si tu veux parler des lunettes tu peux montrer la différence de construction optique entre la lunette de Galilée et celle de Kepler, et pourquoi pas le tube de Newton. Tu peux également faire une simulation du champ et de la luminosité si tu as droit à des documents (sinon tu peux l'expliquer oralement).

[A voir en vidéo sur Futura]

[ThM55]

Les sujet du repérage des astres n'est pas très compliqué, c'est surtout l'application de formules de trigonométrie et des notions relative à la mesure du temps. C'est abordable même avant la terminale. Pour certaines formules il y a de la trigonométrie sphérique, qui n'est plus enseignée mais cela se résume en une ou deux pages et ce n'est pas vraiment plus difficile que la trigono dans le plan.

Le problème à résoudre est le suivant: dans un catalogue on trouve les coordonnées équatoriales d'une étoile (déclinaison, ascension droite). On connaît l'emplacement de l'observatoire et la date avec l'heure exacte de l'observation. Déterminer les coordonnées horizontales (azimut, hauteur) de l'étoile pour cette observation. Ce que vous vous proposez de faire c'est l'inverse (azimutales->équatoriales + scan du catalogue), mais c'est tout de même moins pratique, il y a des méthodes plus simple d'obtenir l'heure.

Aucun astronome amateur ne fait ces calculs car il est bien plus simple de partir d'une carte ou mieux d'un logiciel comme Stellarium, mentionné ci-dessus, qui vous donne la carte du ciel là où vous êtes à l'instant présent. Il possède un catalogue d'étoiles énorme. Stellarium permet de visualiser la grille des coordonnées équatoriales et celle des coordonnées azimutales.C'est peut-être déjà un bon point de départ pour comprendre comment ces formules de changement de coordonnées fonctionnent. Il faudrait trouver un cours d'intro à l'astronomie de position qui explique tout cela ainsi que les questions de temps légal vs temps sidéral. Ce n'est pas si facile à trouver en ligne, j'ai l'impression que cette matière n'est plus trop enseignée comme elle l'était quand j'étais jeune (il y a plus de 40 ans). En cherchant j'en ai trouvé quelques uns, dont celui-ci: https://perso.imcce.fr/jean-eudes-ar...dia-sept17.pdf

[BLAALB]

Bonjour Kondelec merci pour Stellarium, c'est un lgociel qui va beaucoup m'aider !

[BLAALB]

Bonjour ThM55,

Vous avez mieux compris ma logique que moi-même ça fait plaisir et surtout ça m'a éclairci l'esprit de lire votre message.
Ce que je souhaitais, c'est qu'à partir d'une image du ciel, en connaissant justement l'emplacement et vaguement l'époque de la prise de photo, m'amuser en essayant de remonter à la date et l'heure exactes que je connais au préalable. J'avais décidé de faire comme cela, parce que certes c'est moins pratique, mais je trouvais que c'était plus enrichissant intellectuellement que de directement utiliser des logiciels qui me recrachent tout sans que je ne comprenne quoi que ce soit. Surtout que je peux très bien faire ça, mais alors où serait le défi ?

Mais finalement je pense que je vais faire comme vous le conseillez : me servir d'un catalogue avec toutes les infos liées à un astre, m'en servir pour faire une étude du cas particulier et aboutir d'une certaine manière à ce que je cherche, à savoir le moment où a été capturée cette nuit étoilée. Je confirme pour ce qui est des cours d'introduction à l'astronomie, je n'ai pas trouvé grand chose en français, et en anglais ça devient légèrement trop technique pour moi. Merci pour cet article, je l'ai survolé et je le trouve quand même assez compréhensible par quelqu'un au niveau terminal.
Encore une fois merci pour vos aides !

BLAALB

[ThM55]

Avec plaisir. Vous pouvez obtenir les infos sur une étoile particulière (par exemple Vega) en cliquant dessus dans Stellarium. C'est un logiciel gratuit, j'ai oublié de le mentionner.