UN PEU PLUS PRES DES ETOILES

Transcription

1 UN PEU PLUS PRES DES ETOILES ATELIER SCIENTIFIQUE, 14 élèves en 6 ème et 5 ème COLLEGE ANTOINE COURRIERE Partenaires extérieurs : - M. Henri REBOUL Maître de conférences HDR - Astro à l école

2 Objectif L objectif de ce projet est de rédiger un guide de vacances humoristique : «Le petit guide intergalactique du grand voyageur» en réalisant nous-mêmes les dessins et les photos. Actuellement, nous sommes encore en train de préparer le guide. Aujourd hui nous allons surtout vous présenter toutes les démarches réalisées pour faire les photos des différentes destinations. 24 septembre - Comment allons-nous observer les étoiles? Pour observer les étoiles, les astronomes utilisent les lunettes astronomiques. Nous avons essayé de comprendre comment cela fonctionne. Pour cela nous avons fait plusieurs expériences avec des lentilles données par les opticiens de Carcassonne. Nous regardons comment elles sont faites et comment est notre vision à travers. Nous pouvons les classer en deux groupes : - Un type de lentilles est épais au centre et fin sur les bords. Ce sont des loupes, on arrive à grossir un texte de près, mais de loin c est toujours flou. En plus, on voit à l envers. Notre professeur nous dit que ce sont des lentilles convergentes. - L autre type est fin au centre et épais sur les bords. Avec celles-là, on voit toujours plus petit. Ce sont des lentilles divergentes. Bilan : aucune de ces lentilles ne permet de grossir quelque chose de loin. 1 er octobre Comment faire une lunette astronomique? Après notre échec, nous cherchons des indices sur internet. Voilà une image que l un des groupes a trouvée: Pour faire une lunette astronomique, il faut donc deux lentilles convergentes.

3 On continue nos expériences. Dans un tube de mousse nous avons déplacé deux lentilles jusqu'à obtenir une vision nette et agrandie de l objet. On remarque que : - Quand les lentilles sont proches, il y a peu de grossissement et c est flou. - Quand les lentilles sont très éloignées, il y a beaucoup de grossissement et c est flou. - A la bonne distance (41 cm pour nos lentilles), ce que l on voit est net et précis, mais à l envers! - Cependant, pour que l ensemble grossisse, il faut que la lentille convergente où l on place l œil (oculaire) soit très épaisse au milieu. Remarque: Grâce à ses recherches, un autre groupe a utilisé une lentille divergente pour l oculaire. Il y a deux avantages : la distance entre les deux lentilles pour voir net est plus petite (18 cm), et on y voit à l endroit! Bilan : pour faire une lunette astronomique, il faut deux lentilles. La distance entre les lentilles est importante pour voir net, et leurs formes sont importantes pour y voir plus gros. 8 octobre Comment viser un objet lointain? Nous avons utilisé des téléscopes pour s entrainer à manipuler. Par rapport à la lunette astronomique, il fonctionne avec un miroir. Notre professeur demande de pointer la cime d un arbre sur le haut de la montagne.

4 On a regardé dans l oculaire, et c était flou. Pour voit net, on déplace l oculaire (en tournant un bouton), comme lorsque l on avait testé les lentilles. Par contre, même quand c est net, cela grossit tellement que l arbre est impossible à trouver. On constate qu il faut en fait commencer par viser avec le télescope à l œil nu. On utilise ensuite le «chercheur», une petite lunette astronomique, qui est placé sur le télescope et qui ne grossit pas beaucoup. On regarde enfin dans l oculaire du télescope. Bilan : pour se servir d un télescope, il faut : - Viser à l œil nu. - Regarder dans le chercheur et viser la cible. - Regarder dans l oculaire. - Faire la mise au point. - Constater le résultat. Remarque : si le chercheur est mal réglé, on cherche une cible facile dans le télescope, puis on règle le chercheur dessus en tournant des petites vis. 12 novembre Qu allons-nous observer? Nous cherchons durant cette séance toutes choses à voir dans le ciel, et que nous pourrons mettre dans notre guide : Soleil Etoile Galaxie Lune Etoiles filantes Jupiter Neptune Mars Saturne Pluton Mercure Venus Uranus Nébuleuse Constellations Satellite Comète A la fin, le professeur fait le tri pour choisir ce qu il sera possible d observer cette année. 19 novembre Comment observer le Soleil? Le ciel étant dégagé, nous observons le Soleil. Nous savons qu il faut utiliser un filtre fait pour. En effet, la lumière du Soleil est si puissante que sans ça, cela nous brûlerait tout de suite les yeux. C est la même chose que lorsque l on fait brûler une brindille avec une loupe en concentrant la lumière du Soleil dessus.

5 Pour viser le Soleil, nous avons rencontré une difficulté : Sans chercheur, comment viser le Soleil? Finalement, l un d entre nous a pensé à utiliser l ombre du télescope sur le sol pour trouver le Soleil. Il faut que l ombre du tube soit bien ronde, ce qui indique que l on est bien aligné sur le soleil. Nous avons aussi observé que le Soleil sort rapidement de l oculaire. C est normal car la Terre tourne. Cependant, on ne pensait pas que cela serait aussi rapide. Lors de cette observation, nous avons observé une boule bien ronde, avec des petites taches noires. Bilan : pour observer le Soleil, il faut un filtre solaire. De plus, pour le viser avec le télescope, on peut utiliser l ombre du télescope sur le sol. 4 décembre Première soirée Objectifs: -observer des astres, photographier un satellite Iridium. Avec un document imprimé par le professeur, nous cherchons dans le ciel plusieurs constellations où des satellites Iridium doivent passer à une heure précise. Ces satellites, durant quelques secondes, deviennent très brillants car leurs miroirs renvoient la lumière du Soleil sur nous. Malheureusement, nous ratons les deux premiers qui passaient probablement trop bas dans le ciel. Pour le troisième, nous préparons l appareil photo en visant un peu au hasard, n ayant pas eu le temps de reconnaître les constellations. Nous n avons pas vu l heure tourner et nous ne l avons pas observé directement, mais il apparaît sur l appareil photo. C est notre premier trophée! Nous avons laissé l appareil prendre sa photo durant plusieurs minutes :

6 Nous pouvons observer sur cette photo plusieurs choses : - On voit bien le passage du satellite Iridium, avec un autre satellite qui est passé juste à côté. - Nous voyons que durant quelques minutes, les étoiles ont bougé dans le ciel. - On voit bien la lumière du gymnase qui était juste en dessous. Cela gâche un peu la photo car on ne voit plus bien les étoiles. C est de la pollution lumineuse. Bilan : - Pour prendre des photos ou observer, il faut faire attention à la lumière autour de nous. - On ne peut pas prendre de belles photos des étoiles car les étoiles se déplacent dans le ciel. C est parce que la Terre tourne. Nous observerons ensuite avec les télescopes le double amas de Persée, jeune regroupement d étoiles, la nébuleuse de la Lyre, étoile morte. Nous observons aussi avec une paire de jumelles la galaxie d Andromède et les Pléiades, regroupement d étoiles qui ressemble à une grande ourse en modèle réduit. Bilan : - Certains objets sont très lumineux, d autres très sombres. - Certains sont très petits dans le ciel, d autres très grands. 10 décembre Ca bouge trop vite! Le ciel est dégagé et la Lune est bien visible dans le ciel. Nous sortons les télescopes. Nous faisons plusieurs dessins et quelques photos en mode automatique avec la lunette. Il nous est difficile de dessiner car nous avons du mal à trouver la Lune avec les télescopes, et puis elle bouge trop rapidement. Bilan : Comme nous l avions vu pour les étoiles, la Lune se déplace trop rapidement dans le ciel pour pouvoir la dessiner.

7 Notre professeur nous explique alors qu il existe des télescopes capables de suivre les astres, en tournant en même temps que la Terre, ce qui permettra de faire des dessins et des photos plus facilement. Pendant ce temps, Mme Bresson avec un groupe d élèves fait des photos en jouant avec la Lune. 12 décembre Photographier quelque chose de sombre Nous apprenons à utiliser l appareil photo relié au PC. Après une longue discussion, l un d entre nous a l idée que pour photographier quelque chose de sombre comme la galaxie d Andromède, il faut prendre la photo pendant longtemps. Le ciel étant nuageux, c est l occasion de faire des photos amusantes avec des lampes dans la salle de classe, en jouant sur le «temps de pose». Bilan : Plus l objet est sombre et plus il faut un «temps de pause» long pour recevoir un maximum de lumière. Nous nous rendons ensuite dans la cour où M. Bonnafous nous montre comment préparer la lunette astronomique pour qu elle suive toute seule les astres qui se déplacent. C est un peu compliqué, mais nous retenons surtout pour commencer, qu une étoile dans le ciel est très

8 importante, c est l étoile polaire. Cette étoile dans la constellation de la petite ourse ne bouge pas car elle est alignée sur l axe de rotation de la Terre. Notre lunette se règle grâce à elle. Une fois fait, la Lune est visible derrière les nuages. Nous appliquons ce que nous venons de voir sur l appareil photo pour faire quelques clichés. Après plusieurs essais, c est la surprise! Les photos sont bien mais la Lune apparaît un peu rouge. Bilan : Pour régler la motorisation de la lunette, l étoile polaire est très importante. C est la seule qui ne bouge pas dans le ciel. 21 Janvier Soirée astro : dessins et photographies Pas un seul nuage à l horizon, la soirée est lancée! Nous ne sortons que la lunette astronomique motorisée notre principal objectif de la soirée étant la photographie. Après tous les réglages, nous aurons le temps de faire des photos de la nébuleuse de la Lyre, de la nébuleuse d Orion, du double amas de Persée, de la galaxie d Andromède et de la galaxie du Triangle. Nous observerons aussi Jupiter et ses satellites.

9 Bilan : Pour les objets très sombres comme la galaxie du Triangle, on rencontre des problèmes. En effet, même avec un temps de pause long (3min), l objet reste sombre et on voit les étoiles qui commencent à bouger. C est parce que nos réglages et la monture du télescope ne sont jamais parfaits. Notre professeur nous dit que l on pourra améliorer un peu cela en faisant des retouches des images sur les PC. 18 fév Retouches d images, préparation des constellations en trois dimensions Durant cette séance, certains d entre nous ont travaillé sur les retouches des photos que nous avons effectuées. Les autres travaillent sur Stellarium pour choisir des constellations, afin de les représenter en trois dimensions. Ces maquettes serviront pour faire jouer le public durant les concours et les expositions.

10 ANNEXE 1: Le Petit Guide Intergalactique du Grand Voyageur, ébauche des premiers textes:

11

12 La Lune

13 Que faut-il prévoir? : Pour le voyage de la Terre à la Lune il faut : - Un bon bouquin (le trajet est long ( km)). - La température de surface de la Lune passe de 100 C le jour (donc prévoyez des débardeurs) à -150 C la nuit (donc prévoyez aussi de bon gros pulls). - Mieux vaut ne pas oublier une petite bouteille d oxygène. - Beaucoup de crème solaire. Activités à faire : - Si vous avez envie d aller vous baigner il y a la mer de la tranquillité qui, comme son nom l indique, est tranquille. - Faites attention à votre parasol si vous allez à l océan des tempêtes. - Pour les randonneurs, la Lune a un diamètre de km, ce qui permet de faire une bonne balade. -Attention toutefois aux cratères qui peuvent mesurer 200 km de largeur -Si vous voulez faire du «ski sur poussière» les sommets culminent à m (juste un peu plus petit que l Everest) -Le wifi est disponible partout grâce aux multiples sondes et satellites qui sont autour et sur la Lune. A voir absolument : - L empreinte des pas d astronautes datant du 20 juillet Conseillée ou déconseillée? Destination DECONSEILLEE aux maniaques et allergiques (trop de poussière). Destination IDEALE pour les petites dépressions liées au poids (vous serez 6 fois plus léger que sur Terre), pour les insomniaques et les fêtards (un jour = deux semaines ; une nuit=deux semaines). Ne vous inquiétez pas si la terre attrape un gros point noir! Vous serez simplement témoin d une éclipse lunaire Enfin plutôt d une éclipse de Terre.

14 Jupiter Jupiter est une planète géante gazeuse. Il s'agit en taille de la plus grosse planète du Système solaire et en position, de la cinquième en partant du Soleil. Sa température est de -150 C. Elle serait de -175 C si la planète n'était pas à côté du Soleil. Donc si vous voulez aller sur Jupiter pensez à prendre beaucoup de couettes et 3 doudounes ; pensez dans votre hôtel à mettre le chauffage au maximum et à ne pas sortir à l extérieur! La distance entre la Terre et Jupiter est d'environ 778 millions de km. Bienvenus sur le satellite Iridium qui sera notre bus de visite spatial (autorisation du directeur d Iridium, voir son autorisation). Nous serons à 800 km au-dessus de la Terre, la visite durera 100 minutes. Nous ferons seulement le tour de la Terre, mais nous pourrons voir la Lune en tournant la tête. Voici un aperçu du satellite : Attention, c est étroit!

15 Venus - Vénus se trouve à 41 millions de km de la terre. - C'est l'astre le plus brillant du ciel après le Soleil et la Lune, visible tantôt à l'aube (étoile du matin), tantôt au crépuscule (étoile du Berger). -Elle tourne sur elle-même dans le sens rétrograde (opposé à celui de la Terre et de la plupart des autres planètes) en 243 jours terrestres, ce qui est très lent. Venus est la deuxième planète la plus proche du soleil. La température au sol de Vénus est : 462 C Température minimum de Vénus : -184 C soit la température de nuit. Alors pour le jour, pensez à prendre beaucoup de crème solaire, plein de shorts et de teeshirts et pour la nuit, faites le plein de couettes bien chaudes et une grosse doudoune. Préparez-vous à prendre une valise très chargée pour ces vacances! La galaxie d Andromède, située à 2,54 années-lumière du soleil, est située dans la constellation d Andromède et elle est aussi connue sous le nom de M31. Avec une magnitude de 3,4, la galaxie d Andromède est visible à l œil nu depuis la terre mais seulement dans l hémisphère nord. Elle a un diamètre de 3,18, soit 6 fois plus que celui de la lune.

16 Les pléiades sont à 359 a.l de la terre. L origine du mot les pléiades provient de la mythologie grecque : les pléiades sont 7 sœurs et sont les filles d Atlas et de Pléioné. Les pléiades comptent 3000 étoiles dontt une douzaine d étoiles visibles à l œil nu comme : Astérope, Célaéno, Pléioné, Taygète, Mérope, Maïa, Électre, Atlas, Alcyone. L'âge de l'amas est estimé à 100 millions d années. Les Prêtres et Chamans du Néolithique accordaient une extrême importance à cette «constellation», puisque son apparition marquait dans tout l'hémisphère Nord, le début des moissons dans la préhistoire. Le nom japonais de l'amas est Subaru, qui signifie «unité»

17 Fait par: Camillia, Valentine, Jade, Emma, Chloé, Sirine, Zoé, Aymeric, Maxime, Louis, Remi, les 2 Anthony, Léonard. Les professeurs: Mme Bresson et Mr Bonnafous Nous vous présentons dans ce livre quelques destinations de vacances : -Venus -Lune -La galaxie d Andromède -Jupiter. En gros, l Univers!

18 ANNEXE 2: Nos autres photos prévues pour le guide : Le double amas de Persée La nébuleuse de la Lyre

19 La nébuleuse d'orion La galaxie du Triangle A faire : Le Soleil, Jupiter, Saturne, Venus