Les coordonnées équatoriales.

La monture équatoriale.

 

Quelques notions préliminaires.

La terre tourne sur elle-même en 23 h 56 mn 4 s autour d'un axe passant par ses pôles géographiques dans le sens direct (d'ouest en est)

Cet axe imaginaire est incliné d'un angle de 23° 27' par rapport à la perpendiculaire au plan de l'écliptique. (C'est le plan dans lequel se déplace la terre autour du soleil). Le prolongement nord de cet axe perce la sphère céleste près d'une étoile appelée pour cette raison "étoile polaire". Cet axe est aussi appelé "axe du monde". Le plan de l'équateur terrestre perpendiculaire à l'axe du monde , coupe la sphère céleste selon un grand cercle appelé "équateur céleste".

Pour un observateur terrestre , les astres , compte tenu du mouvement de rotation de la terre , semblent se déplacer d'Est en ouest (sens rétrograde) sur des cercles centrés sur l'étoile polaire et parallèles à l'équateur céleste. (sauf pour le soleil et les planètes , astres proches et qui possèdent un mouvement propre.)

Si vous pointez une petite lunette sur un astre , celui-ci sort très vite du champ de la lunette et ce , d'autant plus vite que le grossissement est important . Pour une observation aisée il faut donc un système qui compense la rotation de la terre. C'est le but de la monture équatoriale.

Coordonnées équatoriales.

Avant de parler de cette monture qui permettra un suivi aisé de l'astre , il faut repérer celui-ci dans le ciel par un système de deux coordonnées :

1/ L'ascension droite alpha , angle formé sur l'équateur céleste entre le cercle horaire* du point vernal (pris comme origine) et le cercle horaire* de l'étoile. Cet angle est mesuré dans le sens direct de 0° à 360°. Les astronomes divisent l'équateur céleste en 24h et mesurent L'ascension droite en heures , minutes et secondes. L'ascension droite peut-être assimilé en coordonnées terrestres , à la longitude , angle entre le plan du méridien du lieu et le plan du méridien de Greenwich pris comme origine.

 2/ La déclinaison delta , c'est l'angle entre l'équateur céleste et l'astre sur son cercle horaire. Il s'évalue de 0° à 90° dans l'hémisphère boréal et de 0° à -90° dans l'hémisphère austral. La déclinaison est assimilable à la latitude d'un lieu sur terre , (angle au centre entre la verticale du lieu et le plan de l'équateur).

 On poursuit......

les coordonnées équatoriales d'un astre sont variables:

a/ C'est évident pour les planètes et le soleil qui ont un mouvement propre.

b/ C'est vrai également pour les étoiles. La variabilité des coordonnées est due à la mobilité du point vernal "gamma". En effet l'orientation de l'axe de rotation de la terre change au cours du temps. Ce mouvement est appelé "précession des équinoxes". Conséquence , le point vernal décrit l'équateur céleste en 25800 ans , soit un déplacement annuel de 50" 2/10 dans le sens rétrograde , si bien que l'étoile Vega de la Lyre sera la nouvelle étoile polaire dans.....13000ans.

Le temps sidéral.

Le temps sidéral en un lieu n'est pas véritablement un temps , mais un angle. C'est l'ascension droite TSL du méridien du lieu ou comme vous voulez l'angle compris entre la direction du point vernal et le plan du méridien du lieu d'observation. Ce temps sidéral , à un instant donné , varie d'un méridien à l'autre .Le temps sidéral d'un lieu est donc son temps sidéral local. (TSL).

Il existe une relation simple entre :

H = angle horaire de l'astre* , "alpha" = ascension droite de l'astre et le temps sidéral local.

H = TSL - "alpha".

Ainsi donc quand une étoile passe au méridien H = 0 , son ascension droite est égale au temps sidéral local. "alpha" = TST. La connaissance de TSL et de "alpha" permettent en théorie de repérer l'astre connaissant sa déclinaison.

Si on connaît le temps sidéral de Greenwich (TSG) à un instant donné et la longitude du lieu compté positivement vers l'est (LE) , on a : TSL = TSG + LE

TSG à un instant t (UT) , se déduit de la connaissance de TSG0 (temps sidéral à Greenwich à

t = 0H(TU)) par la relation TSG = TSG0 + 1,002737909 x t

TSG0 est donné par les éphémérides astronomiques pour la date concernée.

La monture équatoriale.

Le mouvement de rotation de la terre pourra être compensé si :

1/ l'instrument est mobile autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de la terre.(Axe polaire). Cet axe dirigé sur l'étoile polaire fait donc avec l'horizon du lieu d'observation le même angle que la latitude du lieu.

2/ L'instrument est mobile autour d'un second axe perpendiculaire au précédent.(axe de déclinaison).

Si un moteur donne à l'instrument un mouvement uniforme autour de l'axe polaire d'un tour /24 h en sens contraire du mouvement diurne , (aucun mouvement n'étant nécessaire autour de l'axe de déclinaison) , alors le ciel semblera fixe pour le télescope . L'ensemble doit être bien rigide et l'entraînement aussi souple et précis que possible.

Quelques types principaux de montures équatoriales.

La monture en berceau.

Voir photo ci-dessus. C'est une monture très rigide . L'intérêt , c'est qu'il n'y a aucun porte-à-faux donc aucun contre-poids. Inconvénient : l'encombrement et l'impossibilité de pointer les étoiles voisines du pôle.

La monture anglaise.

Il y a un porte-à-faux sur l'axe de déclinaison.

La monture à fourche.

Aucun porte-à -faux sur l'axe de déclinaison mais sur l'axe polaire. (Monture en demi-berceau)

La monture allemande.

Le porte-à-faux est double , mais un seul contre-poids sur l'axe de déclinaison est nécessaire.

La mise en station de l'équatorial.

L'axe polaire de la monture doit être rigoureusement parallèle à l'axe de rotation de la terre , la visée de l'étoile polaire n'est pas satisfaisante car celle-ci n'occupe pas réellement la position du pôle céleste .

Il existe une recette simple donnée par Bigourdan en 1893 qui permet de régler l'équatorial dans le plan du méridien et de régler l'inclinaison de l'axe.La mise en station est très importante si l'on veut un suivi parfait de l'astre .


*Cercle horaire d'un astre : cercle qui passe par l'astre et les deux pôles célestes. (Penser à la longitude en coordonnées terrestres)

*Le point vernal "gamma" : L'équateur céleste coupe le plan de l'écliptique en deux points diamétralement opposés , le point vernal "gamma" et le point "antigamma"

"Gamma" correspond à la position qu'occupe le soleil (par rapport à la terre) au moment de l'équinoxe de printemps soit le 20 ou 21 mars.

*Angle horaire d'un astre. Angle du cercle horaire de l'étoile avec le plan du méridien du lieu d'observation , sur l'équateur céleste. Cet angle désigné par H est compté positivement dans le sens du mouvement diurne (rétrograde) peut-être converti en heures , minutes et secondes. (Chaque 15° valant une heure). Le cercle horaire de l'étoile tourne de 360° , donc d'un "angle" de 24 h sidérales . Cette journée sidérale qui correspond donc à deux culminations consécutives de l'étoile a en fait une durée de 23 h 56 mn 04 s , c'est la durée de rotation de la terre sur elle même par rapport aux étoiles , plus exactement par rapport au point vernal.


Retour astro instruments

 Suite