Éclipse partielle de Soleil du vendredi 20 mars 2015 à Orsay. Participation des écoles élémentaires.

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1 Eclipse partielle de Soleil du vendredi 20 mars 2015 à Orsay IAS Éclipse partielle de Soleil du vendredi 20 mars 2015 à Orsay. Participation des écoles élémentaires. Une éclipse partielle de Soleil sera visible à Orsay le vendredi 20 mars 2015 au matin. Au maximum du phénomène, la Lune masquera environ 80% de la surface du Soleil, rendant le phénomène assez exceptionnel à observer. Le déroulement de l éclipse est le suivant, donné en heure légale pour Orsay : 09h21 : début de l éclipse 10h28 : maximum 11h39 : fin de l éclipse. L horaire et l intensité rendent cette éclipse particulièrement favorable à son observation par les élèves durant le temps scolaire, d autant plus que le Soleil sera bien visible dans toutes les écoles élémentaires à ces horaires : le Guichet, le Centre, Mondétour. La Mairie d Orsay, avec l association AAV et l Institut d Astrophysique Spatiale (IAS, université Paris-Sud et CNRS), organise une conférence et des observations pour les 6 classes de CM2 sur le site de l école du Guichet, sur lequel sera déployé du matériel d observation astronomique et seront distribuées (en prêt) des lunettes spéciale éclipse financées par l IAS et l AAV. L IAS propose de prêter une soixantaine (environ, chiffre à consolider dans les jours prochains) de paires de lunettes spéciale éclipse à chacune des écoles de Mondétour et du Guichet, afin que les élèves puissent observer, à tour de rôle (typiquement une paire pour 4 à 5 élèves), en toute sécurité le phénomène. L IAS peu également proposer aux enseignants qui le désireraient : de fabriquer, en amont, d autres dispositifs simples d observation, comme un sténopé en carton ou avec une écumoire ; des idées d expériences à faire pendant l éclipse : dessins du Soleil tous les quart d heure puis analyse, mesure de la luminosité avec un appareil photo numérique en mode manuel, mesure de la température ; une petite conférence d environ 30 minutes sur le thème des éclipses, à destination des élèves et/ou de leurs enseignants (jeudi 12, ven 13, mardi 17, merc 18, ou jeudi 19 mars). Si les équipes enseignantes le jugent utile, les élèves peuvent observer le phénomène en toute sécurité si les consignes suivantes sont respectées : ne JAMAIS regarder le Soleil en face à l œil nu ; n utiliser QUE des lunettes spéciales «éclipse», à l exclusion de tout autre moyen (verre fumé, CD, radiographie, lunettes de soleil) dont le filtrage spectral n a pas été établi ; favoriser les observations indirectes : par projection, ou par sténopé ; utiliser du matériel astronomique adapté : solarscope, ou lunette/télescope avec filtre spécial approprié.

2 Eclipse partielle de Soleil du vendredi 20 mars 2015 à Orsay IAS Cette figure résume le déroulé de l éclipse à Orsay, en heure légale. Nous joignons la documentation de 11 pages, établie par l association AAV, qui résume les informations relatives à l éclipse. Hervé Dole, astrophysicien de l IAS

3 Vendredi 20 mars 2015 une journée pas comme les autres! Ce sera l équinoxe de printemps Ce sera aussi jour de Nouvelle Lune......et le 20 mars, entre 9h21 et 11h39 aura lieu une éclipse de Soleil. Le jour du printemps, le 20 mars, sera doublé d une éclipse solaire totale, visible en France à 70%. La dernière coïncidence de ce genre avait eu lieu en 1662, la prochaine interviendra en 2034, et il faudra ensuite attendre 2406 pour la suivante! L'éclipse partielle de Soleil du vendredi 20 mars 2015 sera visible depuis l'ensemble de la France métropolitaine. Cette éclipse sera totale sur une trajectoire allant du sud du Groenland au Pôle nord, en passant par les Îles Féroé et l'archipel du Svalbard (Spitzberg). Cette éclipse sera de fait l'événement astronomique le plus visible et frappant depuis l'éclipse totale du 11 août 1999 qui avait attisé la curiosité de plus d'un français sur deux. Au moment du maximum, vers dix heures trente du matin (heure légale), la Lune occultera environ plus des deux tiers du Soleil. Dans l'essonne, cette éclipse sera partielle, mais néanmoins notable puisque, au maximum de l éclipse à 10h28m37s, plus des 3/4 du Soleil nous seront cachés par la Lune. Elle commencera à 9 h 21 minutes 53 secondes le Soleil sera à 23 au-dessus de l horizon. Le maximum aura lieu à 10 h28 minutes 37 secondes le Soleil sera à 32 au-dessus de l horizon, azimut 134, 77,4 % de la surface du Soleil seront occultés par la Lune. Elle se terminera à 11h 39 minutes 35 secondes le Soleil sera à 38 au-dessus de l horizon. 1

4 Éclipses visibles depuis la France Les éclipses totales ou annulaires de Soleil sont des phénomènes rare et observables seulement depuis des zones très limitées à la surface de la Terre. Ainsi, la prochaine éclipse totale de soleil visible depuis la France aura lieu le 3 septembre La prochaine éclipse annulaire aura lieu le 5 novembre Avant ces échéances, quelques éclipses partielles de Soleil seront visibles depuis la métropole. Néanmoins aucune éclipse comparable à celle du 20 mars 2015 (et observable pendant l'année scolaire) n'aura lieu avant 2028 (soit dans 13 ans)! Puis le 20 mars 2034! Pourquoi observer l'éclipse à l'école. Quand on a la chance d'observer une éclipse même partielle, c est une bien belle façon d illustrer le ballet à trois corps Soleil, Terre et Lune. Le programme de Cycle III donne les clés essentielles pour appréhender de manière succincte le phénomène. Cette observation d'une éclipse de Soleil (même partielle) peut pleinement se justifier et s'intégrer dans une démarche d'investigation telle que formulée dans le nouveau socle commun de connaissances, de compétences et de culture de Enfin, l'observation de ce phénomène devra amener les élèves à comprendre certaines règles de sécurité élémentaires. Cependant, le jour de l'éclipse, le soleil sera au cœur de toutes les attentions et il est important de bien préparer cet événement : les moyens d'observation utiliseront exclusivement des filtres adaptés ou bien des moyens indirects (qui ne font pas orienter le regard vers le Soleil) et qui permettront de suivre pleinement et sans risque le phénomène. Mais comme pour chaque éclipse de Soleil, il sera impératif de se protéger les yeux avec des lunettes spéciales, car attention : le Soleil est le seul astre dont l'observation est dangereuse pour la vue sans protection adaptée. Comment observer cette éclipse? Ne pas regarder le Soleil directement sans protection (risque de brûlure de la cornée, donc de cécité partielle strictement irréversible. Ne pas utiliser de «lunettes» munies de «verres» en plastique métallisé récupérées d une éclipse précédente : le moindre «piquage» de la couche métallique peut avoir des conséquences graves sur vos yeux! Afin d'observer directement le Soleil partiellement éclipsé, il est indispensable de ne laisser arriver jusqu'à l œil qu'une part infime de la lumière solaire. Ceci interdit toute utilisation non filtrée de jumelles, lunettes, télescopes! On considère qu'un filtre solaire idéal laissera passer 0.001% du flux lumineux soit 1/ ème. 2

5 Avec quoi ne PAS observer l'éclipse : méthodes à éviter LES SEQUELLES VISUELLES... Une éclipse solaire est un événement exceptionnel qui doit laisser un souvenir inoubliable. Malheureusement, à chaque éclipse on recense plusieurs centaines de cas de brûlures de la rétine avec séquelles aggravées. Pour assurer la meilleure vision possible, la rétine est dépourvue de récepteurs de la douleur et même de vaisseaux au niveau de sa région centrale. Les brûlures par éclipse entraînent une baisse de la vision centrale, des déformations visuelles, une modification de la vision des couleurs, une tache sombre au centre du champ de vision. La rétine peut être endommagée par une surexposition prolongée aux radiations invisibles provenant du Soleil, comme les rayons infrarouges ou ultraviolets. Comme la brûlure est totalement indolore, tout se passe sans que l'on s'en rende compte. Il suffit de fixer le soleil une minute pour causer des dégâts irréversibles à cet organe. Comble de malchance, il n'existe pas de traitement. Une fois endommagée, la rétine ne peut pas être réparée."l'effet est irréversible". Nous ressentons les effets néfastes seulement quelques instants après la brûlure! Pour profiter du spectacle, nos yeux devront être impérativement protégés pour ne pas être abîmés par la rencontre du SOLEIL et de la LUNE. Il est fortement imprudent d'utiliser des lunettes conçues pour les éclipses qui ne sont pas certifiées "CE" par conformité concernant les équipements de protection. Sur le marché, il y a 2 types de lunettes d'éclipse : 3

6 Le premier type utilise des filtres très fins en Millar avec des dépôts de poudre métallisée Ces lunettes, utilisent le film filtre solaire en Millar métallisé et homologué CE, sa filtration avec un facteur permet le regard direct et sécurisé du soleil. Le film de filtre solaire métallisé nécessite un matériau support exempt de toutes rayures et bulles d'air. Le traitement multicouche a l'avantage de garantir un filtre de densité uniforme. Une couche métallisée réfléchissante est déposée en phase vapeur sur les deux faces du film de filtre solaire. Cela garantit que le film n'a aucun défaut et qu'il produit une image du soleil en couleur neutre avec un contraste extrêmement élevé. Prix de 4 à 5 euros la paire Ces lunettes deviennent dangereuses en cas de rayures de pliures ou de "piquage" de la couche métallique, dans ces cas elles ne protégent plus efficacement les yeux, elles ne sont donc pas conseillées pour un usage de groupe avec des enfants. Du fait de leur fragilité, ces lunettes sont à usage unique Voici le deuxième type de lunettes d'éclipse, spécialement conçues pour l'observation directe et prolongée du Soleil, elles sont certifiées et conformes à la Directive Européenne "CE n 89/686", elles sont équipées de filtres en polymère noir teinté dans la masse, dont les lentilles sont faites à partir de ce matériau qui constitue l'intégralité du filtre. Ces filtres de haute qualité, extrêmement résistants, indéchirables, offrent une sécurité encore supérieure, et restitue une image nette du soleil de couleur orange. Elles filtrent : 100 % des rayons ultraviolets, 100 % des rayons infrarouges et 99,999 % de l'intensité de la lumière. Ces lunettes très solides et très résistantes, tant quelles ne sont pas percées, elles peuvent entre utilisées après l'éclipse pour observer les taches solaires, elles sont adaptées à un usage de groupe avec des enfants. L'Association Astronomique de la Vallée a donc effectué un achat de ces paires de lunettes spéciales éclipses solides et adaptées à un usage avec les enfants, c'est à dire avec des filtres en polymère noir teinté dans la masse. Nous les proposons au prix de : 15 pour 10 paires, 60 pour 50 paires, 100 pour 100 paires (Prix unitaire en magasin de 3 à 5 euros) Attention stock limité! Contact : aav.orsay@gmail.com ou Pour connaître notre association : Avertissement : Les lunettes sont à utiliser uniquement pour observer le soleil et les éclipses à l'œil nu et ne doivent, en aucun cas, servir de filtre solaire de protection derrière un instrument optique (jumelle, longue-vue ou télescope). 4

7 Le Solarscope Ludique : - réglage très simple - confort d'observation en groupe - robuste Ce qu'il permet d'observer : - le Soleil - les taches solaires - les transits (Mercure, Vénus) - les éclipses (Soleil) Ce qu'il permet de mesurer : - la vitesse de rotation de la Terre (à partir du CM) - le midi solaire (à partir du CM) - l'inclinaison de l'axe des pôles de la Terre (à partir du collège) - la latitude du lieu d'observation (à partir du collège) - la vitesse de rotation du Soleil (à partir du collège) - l'ellipticité de l'orbite terrestre (à partir du collège) - l'équation du temps (à partir du lycée) Ce qu'il remplace : - les lunettes, télescopes, et jumelles, associés à écran de projection. Le SOLARSCOPE est : - plus facile à régler - moins fragile - sans risque ophtalmique - et moins cher! * De 55,00 à 65,00 TVA incluse 5

8 Une éclipse de Soleil, c est l ombre portée de la Lune sur la Terre (la Lune passe entre le Soleil et la Terre), une éclipse de Soleil n'as donc lieu que lors des nouvelles lunes. La Lune ayant un diamètre 3,6 fois plus petit que celui de la Terre, cette ombre ne couvre qu une petite partie de celle-ci. Avant de décrire le phénomène d'éclipse, il est important d'appréhender les tailles et distances comparées du Soleil, de la Terre et de la Lune : Diamètres : Soleil km, Terre km, Lune km Distance Terre Soleil (moyenne) : km Distance Terre Lune (moyenne) : km On constate que la Lune est environ 400 fois plus petite que le Soleil, mais qu'elle est aussi environ 400 fois plus proche de nous que ne l'est le Soleil : cette configuration exceptionnelle nous fait percevoir sur Terre, l image du Soleil de la même taille que l'image de la Lune. On dit que les diamètres angulaires des deux astres sont comparables. Dans la réalité, ces diamètres angulaires varient légèrement puisque les distances Terre Lune et Terre Soleil varient en raison des orbites elliptiques de la Lune et de la Terre. On comprend donc que, sous certaines conditions, la Lune puisse cacher le disque solaire. En revanche, dans certains cas, la Lune sera trop éloignée de la Terre pour cacher entièrement le disque solaire Schéma d'une éclipse de Soleil On désigne par éclipse de Soleil le phénomène lors duquel la Lune cache (en partie ou totalement) le Soleil. On devrait plus précisément parler d'occultation du Soleil par la Lune Sur cette illustration, on distingue la zone d'ombre portée par la Lune qui se limite sur Terre à une petite surface (quelques dizaines à quelques centaines de km) d où le Soleil se verra totalement occulté par la Lune (éclipse totale). En revanche, la Lune occultera seulement une partie du Soleil depuis une zone plus vaste nommée zone de pénombre (éclipse partielle). Enfin, depuis une partie de la Terre, le décalage Soleil Lune sera tel qu'aucune éclipse, même partielle, ne sera visible. 6

9 Pourquoi n y a-t-il pas une éclipse de Soleil à chaque nouvelle Lune, c est à dire tous les mois? La Lune tourne autour de la Terre sur une trajectoire qui est penchée de 5 degrés par rapport à la trajectoire de la Terre autour du Soleil. La Lune se trouve donc soit au dessus, soit au dessous de la Terre, étant donné que la distance Terre Lune est égale à 30 fois le diamètre de la Terre, l ombre de la Lune passe dans l espace au dessus ou au dessous de la Terre. Pour qu une éclipse de Soleil se produise, il faut que la Lune se trouve à la fois sur sa trajectoire autour de la Terre et en même temps sur la trajectoire de la Terre autour du Soleil. Ces points de croisement sont aux nombres de deux et nous les appelons les nœuds. Cela se produit 25 fois par an. Il faut aussi que le Soleil soit aligné avec la ligne qui relie les deux nœuds, cela ne se produit que 2 fois par an. Si ces 2 conditions ne sont pas remplies, il n y a pas d éclipse de Soleil. Avec une Terre de 5,5 mm de diamètre, la Lune aurai un diamètre de 1,5 mm à une distance de 16,5 centimètres de la Terre, le Soleil serait situé à 400 fois la distance Terre Lune, soit 66 mètres et aurait environ 60 cm de diamètre. L'illustration respecte les échelles et montre bien que l'ombre de la Lune est un très fin "pinceau" : il suffit effectivement que la Lune soit légèrement décalée par rapport au plan de l'orbite terrestre pour qu'aucune ombre ne se projette sur la Terre. Ajouté au fait que lors d'une éclipse de Soleil l'ombre portée de la Lune ne balaye qu'une petite partie de la surface terrestre, cela explique la rareté de ces phénomènes. Aspects des éclipses de Soleil L'illustration montre les différents aspects d'éclipses de Soleil, vus depuis la Terre, selon les différentes configurations Terre Lune : L'éclipse totale, vue depuis la zone d'ombre portée de la Lune (couronne solaire visible) L'éclipse partielle, vue depuis une zone de pénombre. Lors de toute éclipse totale ou annulaire, il y a forcement une phase partielle. L'éclipse annulaire, lorsque la distance Terre Lune est trop importante pour que l'ombre de la Lune atteigne la surface de la Terre. 7

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13 Informations, renseignements et documents compilés par L'Association Astronomique de la Vallée 11