Navigation Astronomique Théorique et pratique inclus exercices résolus
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Dans ce cours nous allons connaître quelles sont les unités de mesures qu’on utilise en astronomie pour mesurer les distances entre les différents objets du ciel. Oui oui on utilise le mot objet pour designer entre autre les planètes, les étoiles, les satellites ...etc.
Imaginons–nous maintenant que quelqu’un va nous poser la question suivante :
Combiens de kilomètres séparent–ils le village de port Say et lazita ?
La réponse et de 17 km environ.
Le but de cette question n’est pas de vous renseigner sur la distance entre ces deux villages, mais de vous dire que tout le monde comprend et peut imaginer cette distance, on peut même calculer en fonction de notre vitesse le temps nécessaire pour la parcourir.
Autre chose je propose une autre mesure, au lieu de dire 17 km moi je préfère dire 17.000.000 millimètres.
Personne ne peut prouver que l’unité de mesure que j’ai utilisé est fausse, seulement tout le monde sera contre moi pour me dire non monsieur, il faut dire 17 km c’est plus simple et plus logique.
En astronomie c’est la même chose. Les distances entre les différents objets du ciel sont tellement grandes et gigantesques que l’utilisation du km va nous amener à utiliser des chiffres très grands, comme les millimètres de 17 km.
Donc pour être simple et logique, en fonction de la catégorie de la distance (si j’ose la qualifier ainsi) entre deux objets qu´on choisi l’unité de mesure appropriée. Les unités de mesure astronomique que je vous propose sont les suivantes :
1) unité astronomique (U.A) : On l’appelle comme ça «unité astronomique» généralement cette unité de mesure de distance est utilisée pour exprimer les mesures d´orbites et les distances qui séparent les différentes planètes à l´intérieur du Système solaire. Une unité astronomique, notée U.A est égale à la distance moyenne de la Terre au Soleil. Sa valeur mesurée en kilomètre a été homologuée par l´union astronomique Internationale en 1976 à :
UA = 149.597.870 km (à 10 km près).
Pour des pratiques de calculs astronomiques, on se limite à 149.6 x 106 km
Vous voyez c’est très simple, j’espère que vous avez compris. On passe à la deuxième unité ? allons y.
2) année lumière (A.L) : est l´unité de mesure utilisée en astronomie pour exprimer les grandes distances. Par exemple celle des étoiles proches. Elle est égale à la distance parcourue par la lumière pendant une année. C´est à dire :
Distance = Vitesse x Temps = 3 x 105 x 3600 x 24 x 365 = 9,46 x 1012 km.
3) parsec (pc) : est un mot composé de parallaxe et seconde.
Parallaxe en astronomie : C´est l´angle (fig. 09) sous lequel on observerait de l´astre une longueur de référence choisie liée à la Terre.
Prenons un exemple dans notre système solaire et qu´il soit le soleil lui même.
Si quelqu´un se met au centre du soleil, il verra le rayon de la terre sous un angle moyen de 8,8´´. Tout dépend de la position du soleil au dessus de l´horizon de l´observateur. La notion de parallaxe horizontale et parallaxe en hauteur sera abordée dans les prochains cours.
Pour les étoiles, la notion de parallaxe qu´elle soit en hauteur ou horizontale est inopérante. Les étoiles sont à de telles distances que la Terre elle-même ne leur apparaît que comme un point sans dimensions. Mais on peut calculer l´angle sous lequel on voit quelques unes d´entre elles, en utilisant le demi grand axe de l´orbite terrestre. Autrement dit leur parallaxe annuelle (fig. 10).
Soit «E» l´étoile considérée, (S) le soleil, et T, T´ les positions occupées par la Terre sur son orbite aux deux époques de l´année où sa longitude diffère de 90° de celle de l´étoile. C.-à-d. TSE et T´SE sont des angles droits. On détermine les angles STE et ST´E formés par les rayons visuels menés de la Terre au Soleil et à l´étoile, on déduit dans les triangles rectangles TES et T´ES, les angles TES et T´ES, égaux l´un et l´autre à la parallaxe annuelle de l´étoile. La distance de la Terre à l´étoile est donnée ensuite par les hypoténuses TE et T´E des mêmes triangles. Les étoiles les plus proches du Système solaire ou de la terre sont celles dont la parallaxe est la plus grande. Toutes les étoiles du ciel ont des parallaxes qui ne dépassent pas les 0,8´´ d'arc.
La détermination des parallaxes stellaires est particulièrement difficile. La situation s´est améliorée au fil du temps, et est devenue bien meilleure depuis l´achèvement à la fin des annéées 1990 du programme du satellite astrométrique Hipparcos.
Donc, La parallaxe (p) d´une étoile exprimée en secondes d´arc permet de déterminer la distance d´une étoile en parsecs.
D´après la relation :
Le parsec est la distance d´une étoile dont la parallaxe mesure « 1”» d´arc en radian. En 1838, l´astronome allemand Friedrich Wilhelm Bessel est le premier à déterminer précisément la parallaxe des étoiles.
L´étoile la plus proche de la terre, (a) Proxima Centaure a une parallaxe de 0,751”.
Donc sa distance en (pc) =1 / p = 1 / 0.751” = 1.33 pc = 1.33 x 3.26 = 4.33 A.L
1kpc = 1000 pc.
| Km | UA | AL | PC | |
| Km | Km | 6.6845871241 x 10-9 | 1.05700083402 x10-13 | 3.2407792903 x 10-14 |
| UA | 149597870.610 | 1.5812507406 x 10-5 | 4.8481368111 x 10-6 | |
| AL | 9.4607304725808x1012 | 63241.07710 | AL | 0.30660139387 |
| PC | 30.856775807 x 1012 | 206264.806248 | 3.2615637763 | PC |
Structure de l´Univers
Les objets du systeme solaire
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