Section 6 OCOM C340.04 – DÉCRIRE LES ÉLÉMENTS DU CIEL NOCTURNE

Les étoiles sont de grands corps sphériques, de nombreuses fois plus grandes que la Terre, composées d’hydrogène et d’éléments lourds comprimés et chauffés par la pression gravitationnelle. Cette chaleur et cette pression provoquent des réactions nucléaires qui rendent les étoiles visibles. La gravité d’une étoile comprime alors l’explosion nucléaire continue, ce qui évite sa désintégration.

Bien qu’elles soient de nombreuses fois la taille de la Terre, les plus petites étoiles sont tellement éloignées de la Terre qu’elles ressemblent, à l’exception du Soleil, à de simples points lumineux. Leur grande distance les fait aussi paraître fixes dans le ciel, bien que chacune d’elles se déplace dans une grande orbite au centre de la galaxie.

L’éclat des étoiles s’appelle la « magnitude ». Plus la magnitude est faible, plus l’étoile est brillante. L’étoile la plus brillante visible dans le ciel nocturne est Sirius dont l’éclat est de magnitude -1.

L’échelle de visibilité varie actuellement d’une faible magnitude de 30, soit les objets qui peuvent être détectés par le télescope spatial Hubble, à un éclat d’une magnitude de –27 qui correspond à celle du Soleil. Selon cette échelle, le Soleil est 16 billions de fois plus brillant qu’une étoile de magnitude 6.

Les civilisations anciennes imaginaient des configurations dans les astres. Une des configurations les plus utiles et facilement identifiables comprend sept étoiles brillantes : Alkaid, Mizar, Alioth, Megrez, Phekda, Merak et Dubhe. Cette formation d’étoiles forme la Grand Ourse qui fait partie de la constellation Ursa Major.

Montrer aux cadets la figure 15U-1.

Dans l’hémisphère moyen Nord, la Grande Ourse est visible à tout moment de l’année et toute la nuit n’importe où au Canada. On la considère comme la configuration d’étoiles la plus importante du ciel nocturne. Elle peut être facilement identifiée par des observateurs inexercés, ce qui fait d’elle le point de référence idéal pour trouver d’autres éléments du ciel nocturne.

La Grande Ourse décrit un arc dans le ciel au fur et à mesure que la Terre tourne la nuit et le jour, ce qui lui confère différentes orientations. Elle fait le tour de l’étoile Polaire (Polaris) toutes les 24 heures.

Montrer aux cadets la figure 15U-2.

Montrer aux cadets la figure 15U-3.

Les constellations sont des configurations d’étoiles différenciées et nommées il y a longtemps par nos ancêtres.

Des 88 constellations reconnues par l’Union astronomique internationale, environ un quart de celles-ci se trouvent dans le ciel de l’hémisphère Sud et ne sont pas visibles à partir des latitudes de l’hémisphère moyen Nord. Environ la moitié des autres constellations sont à peine visibles et difficiles à distinguer.

Remettre une copie de l’annexe U à chaque cadet.

Ce document comprend de nombreuses constellations visibles bien connues. Toutes les constellations, y compris Ursa Major (la Grande Ourse), décrivent un cercle dans le ciel toutes les 24 heures, avec l’étoile Polaire (étoile du Nord) figurant au centre du cercle.

On peut se servir d’un planisphère pour situer les constellations en le tenant de manière à ce que la période de l’année se trouve en haut. Cela représente l’orientation des constellations, telles qu’elles sont visibles à minuit. Ne pas oublier qu’elles décrivent un cercle autour de l’étoile Polaire toutes les 24 heures et aussi tous les 12 mois. Un planisphère n’est exact qu’à minuit. À minuit, les étoiles qui figurent en haut du planisphère se trouvent en face d’un observateur qui fait face au nord, et les étoiles qui figurent en bas du planisphère se trouvent en face d’un observateur qui fait face au sud.

Distribuez, à chaque cadet, les deux parties du planisphère trouvées sur le site Internet du CNRC au lien suivant : http://www.nrc-cnrc.gc.ca/docs/education/planisphere_f.pdf. Démontrez la façon d’assembler le planisphère à l’aide d’une copie assemblée au préalable.

L’objectif de cette activité est de demander aux cadets d’utiliser la Grand Ourse pour situer d’autres éléments du ciel nocturne.

Le document de la figure 15U-4 qui présente les positions saisonnières des constellations dans le ciel nocturne.

S.O.

1.Demander aux cadets de tourner leur document de façon à ce que la date du jour se trouve en haut (à minuit aujourd’hui).

2.Demander aux cadets de trouver la Grande Ourse dans la constellation Ursa Major.

3.Lorsque tous les cadets ont trouvé Ursa Major, leur demander de trouver l’étoile Polaire (au centre).

4.Lorsque tous les cadets ont trouvé l’étoile Polaire, leur demander de trouver l’étoile Sirius dans la constellation du Grand Chien (aux environs de la position du 5 juillet près du bord).

5.Demander aux cadets de situer leur propre signe du zodiaque (indice : à minuit le jour de leur anniversaire).

S.O.

Il y a de nombreuses lumières en mouvement dans le ciel, notamment les aéronefs et les satellites. Un satellite est tout corps céleste qui orbite autour de la Terre, mais la plupart des satellites suffisamment grands pour être visibles de la surface terrestre sont des satellites artificiels. Les aéronefs sont munis d’une lumière blanche clignotante, qui sert à identifier leur position, et de lumières rouge et verte situées aux bouts de leurs ailes, tandis que les satellites artificiels qui orbitent autour de la Terre ressemblent à des étoiles qui ne scintillent pas. Ils semblent briller d’une lueur blanche constante, laquelle provient des reflets du soleil sur leurs surfaces de métal. Les satellites sont plus en vue au printemps et à l’été lorsque l’ombre de la Terre est plus basse dans le ciel. Il est plus facile de les voir immédiatement après la tombée de la nuit, et ce, jusqu’à minuit. Les satellites se déplacent de façon linéaire à un rythme régulier, bien que la plupart des observateurs aient tendance à voir leur mouvement comme étant ondulé ou saccadé. Certains de ces objets en orbite sont habités.

Pour trouver la Station spatiale internationale (SSI) ou une navette spatiale quelconque, visiter le site Web de la NASA http://spaceflight.nasa.gov/realdata/sightings/. Il suffit de sélectionner sa position dans le menu et de trouver l’endroit recherché dans le ciel.

Montrer aux cadets la figure 15V-1.

Les heures de visibilité de l’engin spatial sont indiquées. Le site Web de la NASA utilise le format suivant :

La première colonne indique l’engin spatial et la deuxième colonne donne la date et l’heure de visibilité. La troisième colonne indique la durée de visibilité possible. La quatrième colonne donne l’élévation maximale de visibilité de l’engin spatial au-dessus de l’horizon. La cinquième colonne donne la direction dans laquelle l’engin spatial sera d’abord visible, et la dernière colonne la direction dans laquelle il ne sera plus visible.

Remettre une copie de l’annexe V à chaque cadet.

La meilleure façon d’observer les planètes est de savoir quand et où on peut s’attendre à les voir. Cette information se trouve facilement sur les calendriers astronomiques, les guides de l’observateur et la plupart des livres de ressources en astronomie ou sur internet.

Cinq planètes sont visibles à l’œil nu : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne. On peut voir Uranus et Neptune avec des jumelles ou un télescope.

Les planètes, comme les satellites, ne scintillent pas. Ne pas oublier que plus la magnitude d’une planète est élevée, moins elle brille (tout comme les étoiles).