CAP ASTRO - ACTIVITES 2017

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1 CAP ASTRO - ACTIVITES 2017 CAP ASTRO CENTRE D ASTRONOMIE DES PYRÉNÉES A d r e s s e : L i e u - d i t A r t i g u e s, C a m p a n T é l : P o r t : E m a i l : c a p a s t r g m a i l. c o m - W e b : h t t p : / / c a p a s t r o. f r e e. f r

2 P a g e 2 Déroulement d une soirée Si les conditions météo le permettent, PRIORITE est donnée aux OBSERVATIONS AUX TELESCOPES. Une partie des activités prévues en salle peut donc être annulée s il est possible de réaliser des observations astronomiques dehors. Soirée type : Projection-débat sur un thème au choix. En général, les groupes choisissent : «Notre position dans l espace», avec la simulation 3D de voyage interstellaire» ; un plan de vol est réalisé avec les élèves, permettant de découvrir aussi bien les constituants du système solaire que ceux du ciel lointain (amas d étoiles, nébuleuses ) «Découvrir le ciel à l œil nu»,, et éventuellement l atelier de réalisation de cartes du ciel mobiles (le groupe devant apporter les fournitures nécessaires, notamment les documents photocopiés sur feuilles de 140g ou plus ; gabarit et instructions fournis) «Séance de planétarium», permettant l initiation au repérage des principales étoiles et constellation (activité sous réserve, la projection devant se faire sur un plafond clair d une surface > 20m²) «La vie des astronomes et des observatoires» ; une séance qui permet en particulier de préparer la visite du Pic du Midi (si elle est prévue) Jeu de synthèse : «Qui veut gagner des millions d étoiles» ou «Quizz co(s)mique» Présentation d une collection de météorites rares, les élèves ayant le privilège de les toucher Observations aux télescopes si la météo le permet, depuis le centre d hébergement, ou depuis le col d Aspin / Lac de Payole (pas d activités en salle dans ce cas) : Reconnaissance des constellations. Un animateur se sert d un laser d une portée de 5 à 7km pour aider aux repérages ; il raconte par ailleurs les principales légendes du ciel. Un ou plusieurs autres télescopes, et une paire de jumelles géantes, sont utilisés pour admirer différents les plus beaux astres du moment (Lune, planètes, amas d étoiles, nébuleuses, galaxies ) ; sur demande, des images numériques de la Lune ou de planètes peuvent être réalisées à l aide d une caméra reliée à un télescope motorisé.

3 P a g e 3 Projections et ateliers Durée par activité = 2h à 2h30 (+/- 30min selon l état de fatigue des élèves, leur degré de motivation) PROJECTIONS COMMENTÉES / ATELIERS 1 LE SYSTÈME SOLAIRE Le système solaire Différences entre une étoile et une planète La formation d un système planétaire La formation de la Terre et de la Lune Les constituants du Système Solaire Etude comparative des distances, dimensions, surfaces/atmosphères, températures Travaux pratiques avec utilisation de maquettes en extérieur, pour représenter les mouvements des planètes, mais aussi l échelle des distances. Phénomènes célestes Les éclipses (Soleil, Lune) L origine et l observation des aurores La nature des étoiles filantes. Les moyens pour connaitre les dates et les conditions d observation des pluies d étoiles filantes. Les impacts de météorites. Leur importance dans l évolution de la vie. Travaux avec utilisation de maquettes / jeu Présentation de l importance de l étude des météorites, astéroïdes et comètes pour la compréhension de l origine et la structure interne des planètes. Les élèves ont le privilège de toucher et d étudier des pierres de l espace prêtées par le célèbre chercheur Alain Carion. L origine des saisons Manifestations des saisons sur Terre dans le monde animal et végétal, au niveau atmosphérique ; les différences de luminosité et de température Expériences avec maquettes pour comprendre les facteurs essentiels à l origine des saisons Saisons sur d autres planètes : comparaisons La Lune et ses phases Caractéristiques de la Lune, comparées à celles des satellites des autres planètes Le mécanisme des phases. Utilisation d une maquette pour simuler les différentes portions de Lune éclairées au cours d une révolution. Expériences pour comprendre pourquoi une seule face est visible depuis la Terre. Les différents types de reliefs. Les moyens pour les reconnaitre dans un instrument Les moyens qui ont permis aux astronautes de se rendre sur la Lune. L intérêt des missions Apollo, et les projets futurs. ATELIER EN OPTION : Réalisation d une maquette du système solaire Des planètes en polystyrène, à l 'échelle des dimensions, sont peintes en respectant les caractéristiques de surface ou d'atmosphère. Puis, après séchage, elles sont positionnées à l extérieur, en respectant les rapports de distances. Atelier en option (cf page tarifs) Puis atelier de construction de lunophases (cartes mobiles pour prédire les phases, en comprendre le principe et les conditions de visibilité)

4 Réalisation de cadrans solaires Atelier pour les classes à partir du cycle 3, lors des séjours de 5 jours. Après une partie théorique expliquant le principe de fonctionnement, et l observation de la course du Soleil dans le ciel (et l évolution des ombres) les élèves expérimentent un cadran qu ils personnalisent. PROJECTIONS COMMENTÉES / ATELIERS 2 LE CIEL LOINTAIN la lumière pour traverser le système solaire, la Voie Lactée, ou voyager entre les galaxies. Les élèves participent à l élaboration d un plan de vol. Il est possible, notamment, de voyager à travers certaines nébuleuses et amas d étoiles connus, d approcher une étoile géante ou un trou noir, de survoler une exoplanète Astronomie générale La nature des principaux constituants de l univers (système solaire et ciel lointain) Les moyens d exploration du cosmos Dimensions et distances dans l espace P a g e 4 Les animations se déroulent au pied du Pic du Midi, sous un des meilleurs ciels d Europe Le milieu au-delà du système solaire Introduction aux notions de distance et de temps dans le cosmos Dimensions des principaux astres par rapport au Soleil ou à la Terre La formation et l évolution de l univers La nature des principaux astres de la galaxie La recherche de planètes autour des étoiles La Voie Lactée - Notre position dans l espace «Les légendes célestes» Origine et intérêts des mythes sur les étoiles et constellations Jeu de rôles sur les principales légendes du ciel. La vie des étoiles Origine du Soleil, et son évolution Nature et fonctionnement du Soleil Naissance, vie et mort des étoiles Les principales caractéristiques du Soleil. Comparaisons avec les planètes et les étoiles remarquables Moyens pour observer l activité de notre étoile en toute sécurité Les phénomènes observables (granulation, taches, éruptions, aurores ) Impact de notre étoile sur la vie, sur le climat Si les conditions météo le permettent, atelier d observation de l activité solaire au télescope ou à la lunette H-Alpha. Notre position dans l espace (durée = 1h30) Les constituants de l univers : nature et taille relative par rapport à la Terre ou au Soleil La position de la Terre dans le système solaire et dans le milieu galactique Simulation 3D de voyage interstellaire : un logiciel représente un vaisseau spatial virtuel se déplaçant beaucoup plus vite que la vitesse de Projection du ciel en relief Un logiciel de planétarium, et des lunettes spéciales, permettent de voir les vraies positions des étoiles d une constellation donnée. L' impression de relief permet de prendre conscience que les étoiles ne sont pas à la même distance, et que les constellations n'ont aucun lien entre elles. En journée, un atelier est en général proposé après une projection commentée ou une simulation

5 P a g e 5 PROJECTIONS COMMENTÉES / ATELIERS 3 LA PRATIQUE DE L ASTRONOMIE Découvrir le ciel à l œil nu Les astres visibles sans instrument Mouvement apparent de la voûte céleste Mouvements apparents / réels, des planètes et de la Lune Différences étoiles / constellations Origines et utilités des constellations Puis atelier de réalisation de cartes du ciel mobiles, après la projection. Découpage et assemblage de cartes, afin de pouvoir afficher le ciel vu depuis la France à toute date et à toute heure. Les cartes sont utilisées lors des soirées d observation pour reconnaitre les étoiles et constellations, et mettre en évidence la position des planètes. Observer le ciel avec un instrument Différences lunettes / télescopes / jumelles Rôle et fonctionnement des montures et accessoires Notions de grossissement et de champ apparent Méthode de base pour utiliser un télescope Méthode pour préparer une soirée astro Aspect des principaux astres à travers un instrument Atelier d assemblage et de manipulation de lunettes astronomiques, après la projection. Atelier de réalisation de constellations en 3D Il est demandé aux élèves de représenter des constellations en 3 dimensions à l aide de supports sur lesquels sont fixées des boules représentant les étoiles, en respectant la distance relative des astres : le positionnement devant permettre, depuis un point donné, de reconnaitre la forme de la constellation telle qu on la voit depuis la Terre. Les élèves sont en général surpris de constater que les étoiles d une même constellation ne sont pas à la même distance, et que la forme n est qu une apparence selon l angle de vue. Sur un grand atlas du ciel sans textes ni légendes, il sera proposé aux élèves «d inventer» leurs constellations, de laisser libre court à leur imagination (puis comparaison des propositions) Atelier de réalisation de Nocturlabes Découpage et assemblage de cartes, afin de pouvoir estimer l heure, sans montre, la nuit. Les élèves constateront que les étoiles se déplacent avec un mouvement régulier autour de l étoile polaire (en raison de la rotation de la Terre), et qu avec une astuce il est possible de déduire l heure à un instant donné. Séance de PLANETARIUM Projection du ciel nocturne (plus de 6000 étoiles présentées au plafond, sur une surface de 20m²), avec initiation au repérage des constellations à différentes saisons. C est une animation phare, qui marque l esprit des enfants, très utile pour préparer les soirées d observation, surtout en cas de ciel couvert.

6 P a g e 6 PROJECTIONS COMMENTÉES - DÉBATS MODULE 3 La vie des astronomes et des observatoires Principes de la démarche scientifique Moyens d exploration des corps célestes Principe de base et intérêt de l imagerie numérique Les principaux métiers en astronomie La vie des astronomes et techniciens Les plus grands instruments professionnels, terrestres et spatiaux Histoire, rôle de l observatoire du Pic du Midi Atelier «Photos du ciel» Réalisation, le soir, d images numériques : De constellations, pour mettre en évidence la rotation de la Terre (mouvement circulaire des astres autour de l étoile Polaire), De la Lune et de planètes (selon visibilité), avec une caméra reliée à un télescope En cas de ciel couvert, travaux pratiques en salle pour découvrir les techniques de base. Grâce à un télescope motorisé, auquel est reliée une caméra, les élèves réalisent et analysent des images numériques de la Lune et/ou de planètes. Si la Lune est visible, ils devront repérer et mesurer la taille des principaux reliefs. Si Saturne ou Jupiter sont observables, ce sont les satellites qu ils devront identifier. MODULE 4 La pratique de l astronomie Choisir un site d observation Matériels et accessoires nécessaires Le ciel selon la saison, et sous différentes latitudes Quand et comment observer les grands phénomènes célestes Revues, logiciels et sites Internet utiles Les principales activités des clubs français Conseils pour construire un instrument Conseils pour l achat de matériels Après la projection-débat, PLANETARIUM : projection au plafond du ciel nocturne durant le séjour, et des constellations visibles lors des prochaines vacances, pour préparer un programme d observation.

7 P a g e 7 PROJECTIONS COMMENTÉES - DÉBATS 4 LA CONQUÊTE SPATIALE Utilité et fonctionnement de la conquête spatiale Le fonctionnement des engins spatiaux Le principe de la satellisation Utilités des sondes, rovers et satellites Intérêt de la présence de l homme dans l espace Origine de l impesanteur La vie quotidienne des astronautes en orbite Présentation d images prises depuis l espace le jour même Puis atelier de construction et tirs de fusées à eau, après la projection. Élaboration de fusées personnalisées avec des bouteilles en plastique et des matériaux de récupération. Mise sous pression des lanceurs avec un mélange d air et d eau, puis tirs depuis des bases sécurisées. Histoire et avenir de l exploration du système solaire Histoire de l'astronautique Les moyens d'exploration du Système Solaire L homme sur la Lune L homme bientôt sur Mars? Débat réalité/fiction sur les livres de tintin «Objectif Lune», et «On a marché sur la Lune» Puis simulation 3D de missions lunaires, après la projection : Satellisation autour de la Lune, pilotage du module d alunissage, marche d un astronaute sur la surface Mission sur une base virtuelle avec des travaux de réparation à effectuer par une équipe d astronautes Pilotage d un rover Simulateurs de vols orbitaux Pilotage de la navette spatiale américaine (lancement, satellisation, retour sur Terre) Guidage d une fusée Ariane, et mise en orbite d un satellite Le pilote dispose d un joystick. Plusieurs élèves l aident à respecter les procédures et à effectuer des manœuvres depuis un clavier. Projection sur grand écran.

8 P a g e 8 Visite du Pic du Midi Le Pic du Midi est le plus important observatoire astronomique de France, doté en particulier du plus grand télescope professionnel sur le territoire national (T2m) Durée de la visite : 2h à 3h, le matin de préférence (les conditions météo étant en général meilleures que l après-midi). De mars à avril, première montée à 10h ; en juin, montée à 09h. La montée en téléphérique est une expérience inoubliable pour les enfants, de même que la vision du panorama depuis l altitude de 2877m. Déroulement type : Le groupe se rend à la station de La Mongie 15 minutes avant le départ de la cabine. Accès à la station avec votre car, ou location à effectuer auprès d un transporteur local. Montée en téléphérique au sommet du Pic du Midi. Présentation du panorama et découverte des reliefs à travers une longue-vue * Observation des éruptions solaires avec un instrument doté d un filtre Halpha *. Puis visite guidée du musée avec l animateur de CAP ASTRO (le personnel de la régie du Pic du Midi assure l accueil du public sur le site, mais ne met pas de guides à disposition exclusive). Un animateur de Cap Astro présente donc de façon pédagogique : l historique du site les expositions au sommet les travaux de recherche effectués par les astronomes les conditions de vie des personnels de l observatoire le panorama, observé dans une puissante paire de jumelles 20x80 de Cap Astro * les éruptions du Soleil observées dans une lunette Halpha de Cap Astro * En outre, il répond aux questions d astronomie des élèves. (*) = si les conditions météo le permettent ; matériels amenés par un animateur, installés sur une terrasse et utilisé en exclusivité par le groupe Cet accompagnement est indispensable pour que les enfants prennent conscience de l importance du site. Il est d autant plus utile si la météo au sommet ne permet pas de profiter pleinement du magnifique panorama (2876m d altitude). Le musée est constitué essentiellement de panneaux et de maquettes ; il ne dispose pas de bornes interactives. L animateur s attache à expliquer les panneaux et les rendre compréhensibles aux enfants, à valoriser l astronomie sur ce site prestigieux grâce à son expérience, à des anecdotes

9 Matériels P a g e 9 Télescopes dédiés aux observations visuelles : 1 télescope géant T800, le plus puissant télescope itinérant de France accessible à des groupes scolaires! 1 puissant télescope T400 dédié à l observation détaillée d objets lointains et des planètes 1 lunette haut de gamme L150 fluorite, offrant des images lunaires et planétaires de très grande qualité 1 télescope T254 de type Dobson 1 télescope T150 3 télescopes d initiation T115 1 paire de jumelles géantes 20x100 (de grande luminosité) 12 lunettes d initiation L60 Instruments polyvalents (visuel et photographie) : 1 télescope haut de gamme Meade T300 (3000mm de focale), à pointage automatique 1 télescope Célestron T280, motorisé 1 télescope Meade T200 (2000mm de focale), à pointage automatique 2 télescopes T200 motorisés 1 télescope T130 automatisé 2 lunettes H Alpha pour voir et filmer les éruptions solaires Une partie seulement des matériels est utilisée, en fonction de leur disponibilité, de leur état de fonctionnement, du programme d activités, du nombre de participants. Le choix est fait par Cap Astro. Moyens audiovisuels et outils pédagogiques : Vidéoprojecteurs - Lunettes 3D Sonorisation avec micro HF Ordinateurs, logiciels spécialisés pédagogiques, simulateurs de vols spatiaux, planétarium Maquettes des planètes Maquettes sur les constellations, les saisons, les phases de Lune... Cartes et atlas du ciel Météorites (certaines rares) Cadrans solaires Parapluies célestes Maquettes de fusées Fusées à air et à eau Plus de images Exposition photo Livres d initiation Jeux pédagogiques etc... Le plus puissant télescope itinérant de France accessible à des groupes scolaires!

10 P a g e 10 Les télescopes géants La grande nouveauté depuis 2012 : les télescopes géants T800 et T400, disponibles au printemps et à l automne (sur réservation). Le T800 est un des rares instruments amateurs de cette catégorie en Europe. Il est le plus puissant télescope mobile de France accessible à des classes de découverte! Nos groupes ont la possibilité de profiter de sa puissance pour avoir une vision détaillée et époustouflante des principaux objets célestes. Le T400 est un instrument puissant, facile à installer et à utiliser. Avec ces 2 télescopes, de nombreux astres ont un aspect proche de ce qui est obtenu en photo avec certains télescopes amateurs haut de gamme. Des nébuleuses et amas d étoiles sont en couleur. Quelques exemples : la grande galaxie des «Chiens de Chasse» est vue clairement avec ses bras spiraux et ses zones de formation d étoiles ; l amas globulaire d Hercule, avec ses étoiles, est bleuté et presque entièrement résolu ; la nébuleuse de la Lyre rayonne d une couleur verte fluo, et sa naine blanche est perceptible en son centre ; le relief lunaire est grandiose (des élèves imaginent souvent voir des photos prises lors de missions Apollo) ; les tempêtes dans l atmosphère de Jupiter sont bien visibles (notamment la géante «Tache rouge»). Bref, ces télescopes offrent une vision de certains corps célestes proche de ce qui est attendu par les enfants. Une fois monté, le T800 mesure près de 4m de haut, et pèse environ 400kg. Cependant, un enfant de 10 ans peut le manipuler grâce à l équilibrage de l ensemble. On accède à l oculaire avec un escabeau stable et équipé de 2 rampes (celles-ci rassurent les jeunes observateurs qui peuvent s y agripper). Un télescope T150, placé en bas, sert de viseur pour pointer l instrument géant vers la cible. Les élèves peuvent ainsi observer au T150 le même astre que celui qui est vu au T800, et se rendre ainsi compte de la différence de champ de vision, de clarté et de détails perçus entre ces 2 instruments. Le T800 est utilisé si le ciel est bien dégagé et si le vent est faible. Au début du printemps, le froid et l enneigement peuvent empêcher son installation (le T400 est dans ce cas mobilisé)

11 P a g e 11 Tarifs 2017 PRESTATIONS DE CAP ASTRO Demi-journée Groupe < 30 = 7 / enfant Minimum 180 Groupe > 29 = 6 / enfant Minimum 220 Journée complète Tarif de 2 demi-journées. Soirée Groupe < 30 = 8 / enfant Minimum 200 Groupe > 29 = 7 / enfant Minimum 260 Guide privé pour la visite du Pic du Midi 3 par enfant Minimum 80 Condition : billets des élèves pour l accès au site en téléphérique, non inclus ; prise en charge par le groupe du billet d accès de l animateur (demander à la régie touristique du Pic du Midi la gratuité de son billet en tant que «guide culturel», ou l inclure dans le quota de gratuités qui est de 1 pour 8 élèves) Participation aux frais de déplacement = entre 20 et 80 selon la distance à nos locaux. EN OPTION : Mobilisation du T800, plus puissant télescope itinérant de France = 6 / élève Minimum 160 / soirée Mobilisation du télescope T400 = 3 / élève Minimum 80 / soirée Atelier de réalisation d une maquette peinte du système solaire = 3,5 / élève Minimum 80 par classe CONDITIONS PARTICULIERES : 2 chèques à adresser à la réservation accompagnés du devis signé (document envoyé par ) : Chèque d acompte de 50% encaissé à réception Chèque de solde encaissé après la réalisation des activités Le groupe doit apporter les fournitures (photocopies sur feuilles cartonnées / fichiers pdf fournis, attaches parisiennes, ciseaux, colle, scotchs ) pour les activités suivantes : atelier cartes du ciel, lunophases, nocturlabes, cadrans solaires. Sinon, frais de participation de 0,5 par élève et par atelier. Pour la construction de fusées à eau, le groupe doit fournir les bouteilles vides (1 à 2 par élève, de type coca-cola).