Astronomie Petits instruments

1. AstronomiePetits instruments Atelier du 24 novembre 2005 Calage Champ Coordonnées Temps sidéral Pointage magnitudes

2. Les instruments d'observations Les instruments d'astronomie comprennent deux parties principales : La partie optique qui tient rigide les différentes éléments de l'optique La monture qui permet d'orienter la partie optique dans toutes les directions L’orthogonalité des deux axes de rotation est une qualité importante d’une bonne monture. Une autre qualité essentielle est la stabilité de la monture qui ne doit pas vibrer ou plier suivant la direction où l’on vise. Pour faciliter le maniement, il faut équilibrer l’ensemble. Petits instruments - Obs. Lyon - phm

3. Deux types de montures Azimutale (ou alt-azimutale de altitude : hauteur en anglais) Les axes de rotation sont : l’un vertical (donne l’azimut), l’autre horizontale (hauteur) Equatoriale Crédit : Société astronomique de Lyon/PRUD'HOMME/AUGOYAT Un axe parallèle à l’axe de rotation de la Terre (angle horaire déduit de l’ascension droite et du temps sidéral), l’autre lui étant orthogonal (donne la déclinaison) allemande anglaise à fourche à berceau... Petits instruments - Obs. Lyon - phm

4. Mise en station ou calage Pour que les observations soient faciles et les mesures simples, l'instrument d'observation doit être bien positionné. C'est la mise en station ou calage Suivant ce que l’on observe, et la manière d’observer, on peut se contenter d’une mise en station approximative ou fine. On procède donc en deux temps. 1) Le calage géométrique de l’instrument par alignement ou positionnement par rapport à des graduations. 2) Un réglage astronomique en affinant le positionnement au moyen des déviations que l’astre subit dans le champ, malgré la compensation de la rotation diurne. Petits instruments - Obs. Lyon - phm

5. Mise en station ou calage A) réglage géométrique primaire a) monture azimutale. Les alignements sont la verticale et la direction Nord-Sud La verticalité, se déduit de l’horizontalité. Un premier réglage se fait avec un niveau à bulle souvent incorporé dans le pied de la monture. La direction Nord-Sud peut-être dégrossie par l’usage de la boussole. Il faut tenir compte de la déclinaison qu’il faut calculer pour la correction. On la trouve sur les cartes IGN au 25000ème. Pour la hauteur, l’usage de l’étoile polaire est recommandée. Une plus grande précision sera obtenue si l’on tient compte de sa variation au cours de la journée (usage de table de hauteur de la Polaire dans les éphémérides). Petits instruments - Obs. Lyon - phm

6. Mise en station ou calage A) réglage géométrique primaire b) monture équatoriale D’abord mettre de niveau horizontal le support au moyen du niveau à bulle. L’alignement dans la direction Nord-Sud se fait comme pour un instrument azimutal. L’inclinaison de l’axe polaire est dégrossie par le réglage en latitude de la monture. L’usage de l’étoile polaire permet d’à aligner l’axe équatorial dans le plan du méridien et en inclinaison lorsque la déclinaison est affichée à + 90°. Petits instruments - Obs. Lyon - phm

7. Mise en station ou calage B) réglage optique fin Méthodes (entre autre) La Méthode de Bigourdan : Cette méthode permet de mettre en station l'instrument grâce à l'interprétation de la dérive apparente des astres en déclinaison. La Méthode de King : Il s'agit d'une méthode de mise en station qui utilise l'interprétation sur des photographies de la dérive apparente des astres en ascension droite et en déclinaison. Sites web http://www.astrosurf.com/skylink/doc_astro/pratique/king/artstaCD.html http://www.astrosurf.com/astronomade/Astuces07.htm Petits instruments - Obs. Lyon - phm

8. Remarque I dans l’hémisphère sud, l’usage de la boussole est le même, mais il n’y a pas d’étoile polaire sud. Remarque II les instruments motorisés fabriqués pour l’hémisphère nord, ne sont pas adaptés à l’hémisphère sud à moins de pouvoir inverser le sens de rotation. Petits instruments - Obs. Lyon - phm

9. Champ d'un instrument Champ de l’instrument : portion du ciel que l’on peut voir simultanément dans l’oculaire ou sur l’appareil de prise d’image. Il se mesure suivant l’instrument, en degrés, minutes ou secondes d’arc. Si l’instrument est bien mis en station, les déplacements des objets dans le champ sont - pour un instrument azimutal : Axe horizontal : vertical - haut bas coordonnée hauteur Axe vertical : Est-Ouest (plan horizon) coordonnée azimut - pour un instrument équatorial Axe polaire : Est-Ouest coordonnée angle horaire Axe de déclinaison : Nord-Sud. coordonnée déclinaison axe polaire : axe de rotation d’un instrument parallèle à l’axe de rotation de la terre et qui permet de balayer le ciel d’est en ouest (ou inversement) et de compenser la rotation de la Terre. axe de déclinaison : axe de rotation perpendiculaire à l’axe polaire par construction. Il permet de balayer le ciel du Nord au Sud. Petits instruments - Obs. Lyon - phm

10. Grandeur du champ Calcul du champ : la largeur du champ au foyer de l'instrument est fonction de : - la focale du miroir ou de la lentille - du diamètre d'entrée de l'oculaire ou des dimensions du détecteur. tan a/2 = d /(2 f) Petits instruments - Obs. Lyon - phm

11. Remarque I : dans une monture équatoriale, le champ reste fixe lors de la rotation diurne, ce qui n’est pas le cas dans une monture azimutale (sauf aux pôles). Remarque II : la plupart des instruments astronomiques renversent l’image, mais ne l’inverse pas. Un renvoi d’angle simple avec un seul miroir l’inverse, et l’image tourne avec la rotation du renvoi. Petits instruments - Obs. Lyon - phm

12. Magnitudes Les anciens répartissaient les étoiles en 6 grandeurs : - grandeur 1, les plus brillantes, - grandeur 2 un peu moins brillantes, ... - grandeur 6, à peine visibles à l’oeil. Maintenant on mesure l’éclat des étoiles dans une échelle logarithmique : la magnitude. Echelle raccordée à l'échelle des anciens = loi de Pogson Petits instruments - Obs. Lyon - phm

13. Coordonnées Temps sidéral Petits instruments - Obs. Lyon - phm

14. Pointage Le pointage d'un instrument avec : - les coordonnées équatoriales de l'objet : a et d - le temps sidéral du lieu est d'une simplicité biblique. On applique la formule magique : H = T - a. Orientation de l'instrument : H et d Petits instruments - Obs. Lyon - phm