Ateliers du Mercredi PhM – Observatoire de Lyon – 2014-15 Année scolaire 2014-15 Sujets d’étude.

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1 Ateliers du Mercredi PhM – Observatoire de Lyon – 2014-15 Année scolaire 2014-15 Sujets d’étude

2 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités2 Les sujets astronomiques retenus dans le cadre des ateliers de cette année sont nombreux et très diversifiés. Il était intéressant de continuer sur les sujets des années précédentes : spectrographie surtout où la prise des spectres et leur étude sont inépuisables.  Or l’actualité du ciel est elle aussi riche dans les mois qui viennent. Nous allons essayer d’équilibrer nos travaux entre ces diverses possibilités Introduction

3 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités3  5 - Encore une fois : éclipse partielle de Soleil du 20 mars 2015 Tous les sujets de travail 1 - Spectrographie : les améliorations qui devraient être faite au télescope de 1 mètre devrait permettre d’approfondir et maîtriser la spectrographie diurne des étoiles. 3 - Photométrie des occultations des étoiles par la Lune 4 - La sonde Rosetta et son petit Philae sur la comète 66P La continuité : L’actualité 6 - Le passage de la Terre dans le plan de l’équateur de Jupiter : Phénomènes mutuels des satellites galiléens. Et autres … 2 - Imagerie des planètes

4 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités4  Spectrographie diurne des étoiles. Que ce soit la nuit ou le jour, la lumière d’une étoile se superpose à celui du fond de ciel. En photométrie visible précise il faut nécessairement enlever cette lumière ajoutée. En spectrographie, la nuit on néglige cette lumière parasite. En photométrie, l’intérêt est faible. La nuit Le jour En spectrographie, il est tentant de faire des spectres de jour des étoiles les plus brillantes. Mais il faudra soustraire un spectre solaire important du au ciel.

5 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités5  Quelles sont les étoiles brillantes observables de jour ? On peut retirer celles qui sont sous l’horizon ou trop basse chez nous. Spectrographie diurne des étoiles.

6 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités6  Quelles sont les étoiles brillantes observables ? Spectrographie diurne des étoiles.

7 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités7  Critères pour choisir des étoiles possibles Magnitude Hauteur au-dessus de l’horizon Distance au Soleil Spectrographie diurne des étoiles.

8 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités8  Matin fin Pollux (1.15) Capella (0.05) Procyon (0.40) Arcturus (0.15) Bételgeuse (0.45) Aldébaran (0.85) Sirius (-1.45) Etoiles brillantes observables en journée Septembre – Octobre Après-midi Arcturus (0.15) Véga (0.0) Altair (0.75) Déneb (1.25) Soir Arcturus (0.15) Véga (0.0) Altair (0.75) Déneb (1.25) Matin début Capella (0.05) Pollux (1.15) Aldébaran (0.85) Bételgeuse (0.45) Procyon (0.40) Rigel (0.15) Sirius (-1.45) Etoiles rangées par hauteurs décroissantes Spectrographie diurne des étoiles.

9 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités9  Matin début Pollux (1.15) Régulus (1.35) Capella (0.05) Procyon (0.40) Bételgeuse (0.45) Aldébaran (0.85) Arcturus (0.15) Sirius (-1.45) Rigel (0.15) Octobre – Novembre Après-midi Véga (0.0) Arcturus (0.15) Déneb (1.25) Altair (0.75) Soir Déneb (1.25) Véga (0.0) Altair (0.75) Arcturus (0.15) Capella (>21h) Aldébaran (>22h) Matin fin Arcturus (0.15) Régulus (1.35) Véga (0.0) Pollux (1.15) Capella (0.05) Etoiles brillantes observables en journée Etoiles rangées par hauteurs décroissantes Spectrographie diurne des étoiles.

10 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités10  Matin début Régulus (1.35) Pollux (1.15) Arcturus (0.15) Capella (0.05) Procyon (0.40) Spica (0.95) Bételgeuse (0.45) Véga (0.0) Novembre – Décembre Après-midi Déneb (1.25) Véga (0.0) Altair (0.75) Capella (0.05) Arcturus (0.15) Soir Déneb (1.25) Capella (0.05) Véga (0.0) Altair (0.75) Aldébaran Fomalhaut Matin fin Arcturus (0.15) Véga (0.0) Déneb (1.25) Spica (0.95) Régulus (1.35) Altair (0.75) Etoiles brillantes observables en journée Etoiles rangées par hauteurs décroissantes Spectrographie diurne des étoiles.

11 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités11  Matin début Arcturus (0.15) Régulus (1.35) Véga (0.0) Spica (0.95) Pollux (1.15) Capella (0.05) Déneb (1.25) Capella (0.05) Décembre – Janvier Après-midi Déneb (1.25) Véga (0.0) Altair (0.75) Arcturus (0.15) Soir Déneb (1.25) Capella (0.05) Véga (0.0) Capella (0.05) Aldébaran Altair (0.75) Matin fin Véga (0.0) Déneb (1.25) Arcturus (0.15) Altair (0.75) Spica (0.95) Etoiles brillantes observables en journée Etoiles rangées par hauteurs décroissantes Spectrographie diurne des étoiles.

12 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités12  Identification des éléments Quelle spectrographie ? Vitesses radiales Petite dispersion (réseau de 200 tr / mm) Grande dispersion (réseau de 2400 tr / mm) Classification spectrale homogène (même dispersion) Comparaison au Spectre solaire Vitesses radiales pour la rotation de la Terre autour du Soleil Spectrographie diurne des étoiles.

13 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités13  Phénomènes Jupiter - Satellites Les satellites galiléens à chacune de leur révolution autour de Jupiter nous montrent en ensemble de configurations prédictibles. Prédictions données par l’IMCCE : http://www.imcce.fr/fr/ephemerides/phenomenes/ephesat/predictions/Jupiter/p henJup.php

14 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités14  Prédictions données par l’IMCCE : Phénomènes Jupiter - Satellites Les temps t de ces phénomènes sont données en Temps Terrestre (TT, défini comme TAI + 32.184 s) Temps Universel (UT) : t(UT) = t - (TT - UT) Depuis le 1 er janvier 1999 : 64.184 s

15 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités15  Prédictions données par l’IMCCE : Phénomènes Jupiter - Satellites Où I, II, III et IV désigne Io, Europe, Ganymède et Callisto. Et P.C., O.C, P.F. … les configurations. On trouve aussi J1, J2, J3 et J4.

16 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités16  Les termes employés à l’IMCCE sont : Phénomènes Jupiter - Satellites E.C. et E.F. pour éclipse, commencement et fin, IM. et EM. pour immersion et émersion derrière Jupiter, P.C. et P.F. pour passage du satellite devant Jupiter, début et fin, O.C. et O.F. pour passage de son ombre sur Jupiter, début et fin. L’ensemble de ces phénomènes peuvent se comprendre par le dessin :

17 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités17  Mais Geogebra permet de construire une simulation beaucoup plus explicite. Phénomènes Jupiter - Satellites Construire la simulation des configurations des satellites de Jupiter configsatjup.ppt

18 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités18  Phénomènes mutuels des satellites galiléens de Jupiter 2015 : équinoxe sur Jupiter A l’équinoxe de Jupiter, tous les 6 ans, correspond à cause de la proximité des plans des orbites, les passages de la Terre dans le même plan équatorial. Ces alignements produisent autour de ces moments : - vu de la Terre, des occultations mutuelles des satellites - des éclipses mutuelles des satellites galiléens Tous ces événements sont intéressants astronomiquement à observer pour : - les variations de lumière engendrées - la mesure des instants

19 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités19  Phénomènes mutuels des satellites galiléens de Jupiter Les documents de l’IMCCE : http://www.imcce.fr/fr/observateur/campagnes_obs/phemu15/ Textes historiques Textes explicatifs Méthodes d’observation Ephémérides LA CAMPAGNE D'OBSERVATIONS PHEMU15 DES PHÉNOMÈNES MUTUELS DES SATELLITES DE JUPITER On y trouve :

20 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités20  Phénomènes mutuels des satellites galiléens de Jupiter Préparation Observations Travail de dépouillement Les dates et les faits importants à retenir en 2015: +22 à +20 deg.déclinaisons de la planète 8 nov. 2014, 10 avril et 5 mai 2015passage de la Terre dans le plan équatorial de la planète 5 février 2015passage du Soleil dans le plan équatorial de la planète (équinoxe) 16 juillet 2014 et 18 août 2015conjonction avec le Soleil 6 février 2015opposition Jupiter Activités possibles sur ces phénomènes :

21 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités21  Eclipse partielle de Soleil du 20 mars 2015

22 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités22  Eclipse partielle de Soleil du 20 mars 2015 Maximum de l'éclipse U.T.Obs.gha 9h27'10.069.90.75335°316° Premier contact U.T.PZ 8h20'0.9262°300° Quatrième contact U.T.PZ 10h38'42.350°66°

23 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités23  Le dernier portrait : Début mars 2014 67P/Churyumov–Gerasimenko

24 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités24  67P/Churyumov–Gerasimenko

25 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités25  67P/Churyumov–Gerasimenko

26 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités26  67P/Churyumov–Gerasimenko Aphélie5.6839 AU (850,300,000 km) Périhelie1.2429 AU (185,940,000 km) demi-grand axe3.4634 AU (518,120,000 km) Eccentricité0.64113 Période orbital6.45 années Inclination7.0418° http://en.wikipedia.org/wiki/67P/Churyumov%E2%80%93Gerasimenko Caractéristiques orbitales

27 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités27  67P/Churyumov–Gerasimenko Dimensions3.5×4 km Mass1.0±0.1×10 13 kg Mean density102±9 kg/m³ Escape velocity0.46 m/s (estimation) Rotation period12.7 hours Températures−90 °C (183 K) http://en.wikipedia.org/wiki/67P/Churyumov%E2%80%93Gerasimenko Caractéristiques physiques 3 × 5 km 4.7 10 12 kg 100 à 370 kg / m 3 0.4 m/s 12.7 hours −90 °C (183 K) Rapport gravité : 195000 Début septembre 2014 Calculs fait en mars 2014

28 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités28  http://cral.univ-lyon1.fr/labo/fc/cdroms/cdrom2014/gravitation/index.html 67P/Churyumov–Gerasimenko On peut retrouver le TD sur les caractéristiques de la comète et la gravité à sa surface dans les documents du stage Gravité de mars 2014 à la page : Au paragraphe Gravitation à la surface d’un astre

29 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités29  La sonde Rosetta et son petit Philae Quelques nouvelles La date très probable de la descente du module Philae est programmée pour le mardi 11 novembre (pas férié au CNES). Le site de l’ancrage est choisi Voir le site du CNES : L’atelier du mercredi 12 novembre sera consacré à ces événements. http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/11305-rosetta-rendez-vous-avec-la-comete- churyumov-gerasimenko.ph

30 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités30  La sonde Rosetta et son petit Philae

31 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités31  Occultations d’étoiles par la lune Observations et manipes intéressantes. Pour la préparation des observations vous trouvez les prédictions de septembre et octobre à l’Observatoire de Lyon à : http://cral.univ-lyon1.fr/labo/fc/ateliers_2014-15/ateliers2014-15.htm Dans les documents de ce mercredi. La faisabilité dépend des essais sur le ciel avec la caméra. L’été ayant été assez pluvieux, aucun essai n’a encore été fait. Le sujet sera détaillé dans un prochain atelier.

32 17/09/2014Atelier du 17 septembre 2014 - Mise en route des activités32 Fin