LOGITHÈQUE
Logiciel de cartographie céleste: "Celestia"
Celestia est un logiciel libre permettant de simuler en 3D le système solaire, les étoiles de la Galaxies et même les galaxies du groupe local.
* Présentation Cours UTL du 08 avril 2008 (Cécile Favre - LAB)
1 - Installation
Celestia est disponible pour les plates-formes MacOS X, Linux et Windows à l'adresse suivante: http://www.shatters.net/celestia/download.html
Pour les utilisateurs de Mac, une version possédant des textures de plus heute résolution est disponible sur le réseau interne dans le dossier Public de l'ordinateur Powerbook G4 15 de Pierre Gratier. Si vous avez de la place (environ 1.5Go) et une machine correcte (>G4 1GHz, >750Mo de RAM) cette version est conseillée.
2 - Utilisation
Modification du point de vue
Souris
- Clic bouton gauche sur un objet : sélection de l'objet
- Double clic bouton gauche sur un objet : centrage de l'objet
- Glisser bouton droit : rotation autour de l'objet sélectionné
- Molette : zoom
Clavier
Flèches gauche et droite : rotation autour de l'axe caméra-objet
Recherche d'un objet
Planètes
Utiliser les chiffres pour sélectionner les planètes du système solaire
- Mercure
- Venus
- Terre
- Mars
- Jupiter
- Saturne
- Uranus
- Neptune
- Pluton
Autres objets
Appuyer sur la touche Entrée, puis indiquer le nom de l'objet
Déplacements dans l'espace
Remarques: le nom de l'objet sélectionné est indiqué en haut à gauche de l'écran
touche G : aller à l'objet sélectionné
ctrl-G : aller à la surface de l'objet (permet de voir l'effet de l'atmosphère sur la visibilité des étoile pendant la journée)
touche C : centrer l'objet sélectionné
touche Y : rester fixe au dessus d'un point de l'objet
touche F : rester fixe en orbite au dessus de l'objet, on voit défiler la surface de l'objet
Déplacements dans le temps
Remarque: les informations temporelles sont indiquées en haut à droite de l'écran
touche ! : amener l'horloge à l'heure locale
touche Espace : pause
touche \ : le temps s'écoule à vitesse réelle
touche L : augmenter la vitesse à laquelle le temps s'écoule
touche K : diminuer la vitesse à laquelle le temps s'écoule
touche J : inverser la flèche du temps
3 - Exemples d'applications
Comparaison des caractéristiques des planètes
En utilisant le menu Vues/Diviser verticalement on peu afficher en parallèle 2 astres différents. En se plaçant à une distance identique des 2 objets grâce à la molette de la souris (la distance est indiquée en haut à gauche de l'écran) on peut comparer :
leurs tailles
leurs sens et périodes de rotation (voir Venus)
la présence ou non d'atmosphère (touche I pour enlever ou afficher les nuages) (voir Venus ou Terre)
Pour revenir à une vue unique aller dans le menu Vues/Supprimer les autres vues
Comparaison de la taille des étoiles
Le même mode de vue permet de comparer la taille des étoiles à celle du soleil
Supergéantes rouges ( Bételgeuse, Arcturus ) englobe les orbites de Marcure, Venus, la Terre et Mars
Géantes bleue ( Sirius A ) un peu plus grosse que le soleil (rayon 2x plus grand) mais beaucoup plus chaude
Naine blanche ( Sirius B ) taille à comparer avec celle de la Terre
Vue d'ensemble du système solaire
En centrant le soleil (touche h, puis g) en activant les orbites (touche o) puis en se plaçant sur un axe perpendiculaire à l'ecliptique et en dezoomant (molette de la souris) on peut avoir une vue d'ensemble du système solaire En faisant se dérouler le temps plus rapidement (touche l) on peut étudier les périodes de révolution des différentes planètes.
Phénomènes mutuels de satellites
Par exemple eclipse de Io par Europe le 06/01/2003 à 23h53 heure civile. Pour régler une date menu Temps/Régler le temps
Eclipse de Soleil ou de Lune
Le logiciel peut trouver les éclipses pour un astre donnée grâce au Menu Navigation/Chercheur d'éclipse
Vaisseaux spatiaux
On peut suivre certains vaisseaux spatiaux en les cherchant grâce à la touche entrée. Liste non exhaustive des vaisseaux disponibles
Hubble
Mir (avant mars 2001)
Cassini (avec Huygens avant le 25 décembre 2004)
Celestia (dernière édition le 22/01/2008 par Pierre Gratier - LAB)
Logiciel de planétarium: " Stellarium"
Sommaire
I - Généralités
II - Interface
III - Fenêtre de configuration
a. Language
b. Date and Time
c. Location
d. Landscapes
e. Video
f. Rendering
IV - Exemples d’applications
a. Sélection d’un objet
b. Signes du zodiaque
c. Noms des constellations
d. Les étoiles
e. Levés et couchés du Soleil
f. Effet des saisons
g. Boucle de rétrogradation de Mars
I - Généralités
Stellarium est un logiciel de planétarium gratuit et multi plateformes (Windows, Mac, Linux).
* Présentation Cours UTL du 08 avril 2008 (Cécile Favre - LAB)
Ce logiciel comprend un catalogue de base de plus de 600 000 étoiles, avec la possibilité d’ajouter des catalogues supplémentaires de plus de 210 millions d’étoiles.
Possibilité d’écrire des scripts
Possibilité d’ajouter des catalogues, des objets …
Visualisation de plusieurs champs d’études :
- Lune,
- Constellations,
- Les planètes et leurs satellites,
- Voie lactée
- Simulations d’éclipses,
- Images du catalogue Messier,
- Atmosphère,
- Levés et couchés du Soleil.
- Lien Internet : http://www.stellarium.org/fr/
II - Interface
L’interface graphique peut être contrôlée avec la souris et/ou avec le clavier.
La souris permet de zoomer via la molette mais également de bouger dans l’espace (clic gauche).
L’interface est intuitive :
- Mode plein écran fn+F1
- Visualisation constante de l’état du système (sur le bandeau du haut) : date, heure, localisation de la position (planète et/ou lieu) et de l’ altitude, angle du champ de vision (FOV) ainsi que le nombre d’image par seconde (FPS).
- Contrôle du temps (en bas à droite) : << recul dans le temps, > déroulement en temps normal, >> avance dans le temps et ? temps actuel.
- Outils d’études (en bas à gauche) : tracé des constellations, noms des constellations, dessins artistiques des constellations, grille azimutale, grille équatoriale, fond terrestres, points cardinaux, atmosphère, nébuleuse, montage équatorial ou azimutal, aller à l’objet sélectionné, recherche d’un objet, fenêtre de configuration, mode nuit, aide, quitter Stellarium. Il suffit d’un clic sur la touche pour valider et/ou pour annuler.
III - Fenêtre de configuration
a. Language
L’option Sky Culture permet l’affichage de notre ciel (étoiles, lune, planètes) vu par d’autres civilisations/cultures (noms de constellations différents car étoiles associées autrement).
b. Date and Time
L’option Current Time permet de choisir la date (jour/mois/année) et le temps (heure/minutes/secondes) désirés.
c. Location
Cette option permet de choisir un lieu d’observation. Il suffit pour cela de zoomer et de cliquer sur la localisation voulue avec la souris.
d. Landscapes
L’option Choose Landscapes permet de choisir le fond voulu (océan, terre, montagne, …).
e. Video
L’option Projection permet de choisir un mode de visualisation selon le type de projection utilisé (perspective, cylindrique, …).
f. Rendering
Cette option permet de sélectionner des astres (étoiles, nébuleuse) à afficher en fonction de leur magnitude essentiellement.
IV - Exemples d’applications
a. Sélection d’un objet
Soit on utilise les options aller à l’objet sélectionné et recherche d’un objet de la barre d’outil, soit on clique sur l’objet (clic gauche), on appuie sur la barre espace pour le sélectionner puis on zoom via la mollette de la souris pour le visualiser.
b. Signes du zodiaque
Le zodiaque a été divisé au Véme siècle av. J.-C. en douze parties égales (une pour chaque mois de l'année) auxquelles on a donné le nom de la constellation la plus proche. Le décalage entre les signes du zodiaque et les mois, est du à la précession de la Terre au cours des ans. Stellarium tenant compte de la précession permet de mettre en évidence ce décalage en jouant sur la date.
c. Noms des constellations
Dans l’hémisphère Nord, les noms des constellations datent des époques grecques et Romaines. Par contre, nous constatons que dans l’hémisphère Sud les constellations portent les noms d’instruments (dû aux voyages tardifs des découvreurs).
d. Les étoiles
L’étoile Polaire (Polaris) est la dernière étoile de la queue de la petite ours. Elle n’est pas visible depuis l’Australie car la Terre « bloque » la vision. A l’équateur elle est à l’horizon.
Au pôle nord les étoiles ne se lèvent et ne se couchent jamais. A l’équateur on peut voir tout le ciel : les étoiles se lèvent toutes et se couchent toutes. (inclinaison de la Terre).
e. Levés et couchés du Soleil
Au pôle nord, il y a l’effet austral : le Soleil ne se lève ou ne se couche jamais selon la saison (6 mois de jour et 6 mois de nuit).
Le Soleil ne se lève jamais vraiment à l’Est et ne se couchent jamais à l’Ouest à l’exception des équinoxes (inclinaison de la Terre) qui ont lieu en Mars et en Septembre.
f. Effet des saisons
L’heure du passage du Soleil au méridien n’est ni 12h ni 14h (sauf à 4 dates de l'année => Cf. Equation du temps). À cause de l’équation du temps (excentricité) le Soleil ne passe pas au méridien à la même heure chaque jour. En effet, la longitude ne varie pas et il faut tenir compte de l’heure solaire.
Aux solstices, la hauteur du Soleil est maximale.
g. Boucle de rétrogradation de Mars
La Terre va plus vite à l’intérieur de l’orbite de Mars, ainsi à l’opposition de Mars (alignement : Soleil – Terre- Mars) on peut mesurer et donc tracer cette boucle de rétrogradation. Plus la planète est loin, plus la boucle est grande.
Stellarium (dernière édition le 22/01/2008 par Cécile Favre - LAB)
Logiciels et documents astronomiques (Grand Public et Etudiants)
Note : la plupart de ces logiciels sont gratuits - toutefois certains sont payants
Sommaire
A - Photos-videos
B - Planetariums informatiques
ba - Google Sky
bb - Starry Night (commercial) (mac ppc/intel, windows xp/vista)
bc - Stellarium ( gratuit, opensource) (mac,linux,windows)
bd - Xephem (2 versions gratuit/70$ ; opensource ) (Unix/Linux, Mac(Xwindow)ppc/intel , VMS(!))
C - Surfaces planétaires
ca - Google Earth
cb - Google Mars
D - Appliquettes(applets) et animations d'astronomie et de physique
da - Mecanique celeste - Eclipses et occultations (L.Duriez, U.Lille)
db - Mouvements des planetes (U.Nantes)
dc - Physique
dd - Probabilites - Statistiques
E - Simulation 3D
ea - Celestia
Photos-videos
http://www.obs.u-bordeaux1.fr/phototheque.html
http://aladin.u-strasbg.fr/ a condition de preparer ce que l'on va montrer (eventuellement en copiant les images dans un powerpoint), aladin, qui est un outil pro d'acces a tous les surveys du ciel, peut egalement etre un outil fantastique dans un cadre educatif
Planetariums informatiques
Google Sky
le logiciel Google Earth (a telecharger) a une option de viusualisation du ciel http://earth.google.com/earth4.html
tutoriel (en anglais) http://earth.google.com/sky/skyedu.html
Starry Night (commercial) (mac ppc/intel, windows xp/vista)
grande qualite, plusieurs versions, nombreuses options (jusqu'au pilotage de telescope)
produit commercial, dont les versions les plus completes commencent a etre assez cheres
http://www.starrynightstore.com/
des idees d'activites : http://www3.sympatico.ca/n.rieck/docs/starry_night_activities.html
Stellarium ( gratuit, opensource) (mac,linux,windows)
http://www.stellarium.org/
Page dédiée à Stellarium
on peut ajouter ses propres objets ; catalogues : Hipparcos , Tycho2, Nomad (à télécharger séparément)
"A modified version of Stellarium is used in portable planetarium projectors sold by co-developer"
Xephem (2 versions gratuit/70$ ; opensource ) (Unix/Linux, Mac(Xwindow)ppc/intel , VMS(!))
"XEphem is a scientific-grade interactive astronomical ephemeris package. XEphem doesn't try to make the simple things easy, it tries to make the hard things possible."
pas le plus artistique mais tres pro ;
utilisé p. ex au CSO comme aide aux observateurs
sources disponibles donc verifiables, ameliorables, "customizables" si besoin
version payante avec 50 catalogues inclus : ~ 70$
/http://www.clearskyinstitute.com/xephem/
Surfaces planétaires
Google Earth
http://earth.google.com
Google Mars
http://www.google.com/mars/
Appliquettes(applets) et animations d'astronomie et de physique
Mecanique celeste - Eclipses et occultations (L.Duriez, U.Lille)
http://www.univ-lille1.fr/lal/Documents_pedagogiques/Introduction.html
Mouvements des planetes (U.Nantes)
http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Planetes/Index_Planetes.html
entre autre : demo de l'assistance gravitationelle, de l'aerofreinage, du GPS, des saisons, lois de Kepler, Points de lagrange ...
nb realise comme le precedent avec Cabri-Geometre, pour info. Mais l'appliquette java ou l'animation Flash resultante est "stand-alone"
Physique
http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/index.html#Menu%20principal (sur-ensemble du site précédent)
Probabilites - Statistique
http://ucs.kuleuven.be/java/ applet java permettant de faire des tirages aléatoires et de visualiser divers concepts (loi normale, ecart type, tests statistiques,...
Simulation 3D
Celestia
Logiciels Educatifs (dernière édition le 22/01/2008 par Cécile Favre - LAB)
