Thématiques
Participants 8
Durée 2h
Public Adultes dès 12 ans
Prérequis Maîtrise de base de l’ordinateur
Matériel
Le jour de la séance :
Présenter le lieu, le(s) animateur(s), le déroulé de l’atelier.
Questionner les participants : savez-vous ce qu’est un astrolabe ? À quoi ça ressemble ? À quoi peut-il servir ? En avez-vous déjà utilisé ? Avez-vous utilisé un appareil similaire ? Si les participants n’ont pas vraiment d'idées (ou alors, ils répondent à partir de la description de l’animation), afficher une image d’un astrolabe ancien, et reposer les questions.
Pour l’exprimer simplement, il s’agit d’une carte du ciel à une latitude et une heure donnée. En repérant une étoile, on peut avoir l’heure. En connaissant l’heure, on peut savoir où se trouve une étoile. Cela fonctionne de jour avec le soleil ou de nuit avec les étoiles.
Questionner les participants : à votre avis, qui a inventé cet instrument ? À quelle époque ?
Installer les participants sur les postes informatiques. Présenter l’astrolabe couche par couche, en générant les couches au fur et à mesure. S’aider d’une vidéo présentant les projections des étoiles sur le plan de l’écliptique pour illustrer le procédé. Il y a également des exemples de projections stéréographiques en photographie.
Tympan. Donne, par une méthode de projection dite stéréographique, tous les éléments de la sphère céleste locale pour une latitude donnée. On y trouve des lignes d’égale hauteur, etc. L’utilisateur dispose généralement d’un jeu de plusieurs tympans, puisqu’il faut en changer dès qu’on change de latitude. Tout le contour, nommé la limbe, affiche les heures de la journée, le matin à gauche, l’après-midi à droite.
Araignée. Carte tournante des étoiles. Elle porte un cercle représentant l’écliptique et permet de lire la position relative du Soleil par rapport aux étoiles pour chaque jour de l’année grâce à une graduation en dates.
Mère. Au verso, il y a une graduation pour pouvoir lire la hauteur des astres, ainsi qu’une courbe présentant l’équation du temps, nous en reparlerons plus tard.
Personnalisation. Sur Inkscape, les participants doivent mettre leur dessin à l’échelle (mère Ø 110 mm, tympan Ø 110 mm, araignée Ø 100 mm). Ils peuvent en profiter pour personnaliser leurs productions :
Impression. Lorsque qu’un participant termine, on passe récupérer ses fichiers au format SVG, on les assemble dans Inkscape en vérifiant et les dimensions (mère Ø 110 mm, tympan Ø 110 mm, araignée Ø 100 mm), et lance l’impression sur les transparents. Pour chaque personne, imprimer la mère, le tympan et l’araignée sur une même feuille.
Découpe. Lorsqu’une personne obtient sa feuille, elle découpe avec les ciseaux les contours des trois disques. Finir en faisant une petite incision à l’aide d’un cutter et d’un tournevis pour pouvoir visser les trois disques.
Collage. À l’aide de la laque, chaque participant colle la mère et le tympan sur le recto et le verso de l’astrolabe. Il faut être généreux, faire attention à bien enlever les bulles d’air, et orienter les disques selon les marques présentes sur le support. Attendre quelques minutes pour faire la seconde face.
Distribuer les fiches résumant les procédures.
Lecture de l’heure (25 min)
Hauteur du Soleil. Faire une démonstration de la lecture de la hauteur du Soleil, s’il y a une éclaircie. Utiliser pour cela les rayons lumineux qui filtrent dans la salle. S’il n’y en a pas assez, sortir dehors pour faire cette mesure. S’il y a trop de nuages ou s’il pleut, faire la démonstration avec le vidéoprojecteur, et donner la vraie valeur
Heure solaire. Lire l’heure solaire en repérant la date sur l’écliptique et en tournant l’araignée pour atteindre le cercle de hauteur sur le tympan. Comparer le résultat avec heuresolaire.com.
Conversion en heure civile. Relever l’écart avec l’heure réelle. Avez-vous une idée du problème ? Ce que nous lisons, c’est l’heure solaire : le Soleil met 24h pour faire le tour de la Terre (dans le référentiel terrestre) et midi est défini comme son point culminant. Malheureusement, cette heure n’est pas très pratique pour organiser la vie civile. Il y a trois modifications à prendre en compte. Savez-vous lesquelles ?
Fuseau horaire : +2 h en France à l’heure d’été
Décalage de longitude : -12 min à Clermont-Ferrand à 3° est
Équation du temps : -8/9 minutes le 28 septembre, à lire sur le verso (le terme équation est ancien, et signifie aujourd’hui paramètre)
Lever et coucher du Soleil. Avec cela, on peut déterminer le lever et le coucher du Soleil. Avez-vous une idée de comment ? Lire les heures où, à une date donnée, le Soleil atteint l’horizon à gauche (matin) et à droite (soir).
De nuit. Effectuer la lecture de l’heure solaire (et donc de l’heure) d’après la hauteur d’une étoile donnée par Stellarium. Par exemple, Vega à 23 h, étoile la plus brillante de la constellation de la Lyre, entre le Cygne et Hercule. Pour cela, orienter l’araignée en posant l’étoile sur le cercle de hauteur correspondant du tympan, puis tourner la règle à la date du 28 septembre sur l’écliptique, et lire l’heure sur la limbe.
Exercice. Si le temps le permet (il doit être moins de 15h35), faire un exercice en donnant la hauteur d’une autre étoile à une autre heure de la nuit, en cachant la fenêtre. Prendre par exemple Capella à 3h, l’étoile la plus brillante du Cocher, annexe au Taureau. Attention, tout se déroule alors le matin !
Prédire la position d’un astre (10 min)
Demander la date d’anniversaire d’un participant. Prédire la position d’une étoile à cette date. Par exemple, Arcturus (étoile la plus brillante du Bouvier), le 21 juin, à 22h (soit environ 20h20) en heure solaire. L’étoile sera très haute et vers le nord.
Mesurer la hauteur d’un bâtiment (10 min)
Si le temps (à la fois l’horloge et la météo) le permet, sortir sur les jardins de la culture, mesurer la hauteur du Soleil, et mesurer l’ombre au sol de l’école de musique pour estimer la hauteur du bâtiment. Pour mesurer la distance au sol, s’aider d’un long bâton de 1m50.
Présenter les modalités d’utilisation des machines de l’Atelier.