GMPI*EZVI0EFSVEXSMVIH%WXVSTL]WMUYIHI&SVHIEY\ 1. Introduction à Celestia Celestia 1.1 Généralités 1.2 Ecran d Ouverture 2. Commandes Principales du Menu 3. Exemples d Applications 3.1 Effet de l atmosphère sur la visibilité des étoiles 3.2 Comparaison des caractéristiques des Planètes 3.2.1 Taille 3.2.2 Sens et Période de rotation 3.2.3 Vue d ensemble du système solaire 3.3 Comparaison de la taille des Etoiles Université du Temps Libre - 08 avril 2008 3.4 Constellations 1. Introduction à Celestia (1/7) 1. Introduction à Celestia (2/7) 1.1 Généralités Celestia est un simulateur spatial permettant l exploration et l étude de l Univers et spécialement du système solaire en 3 dimensions. Celestia est un logiciel gratuit et disponible pour les platesformes Windows, Linux et Mac OS X. Ce simulateur est téléchargeable à l adresse suivante : http://www.shatters.net/celestia/download.html L avantage de ce simulateur 3D réside dans son exactitude spatiale et temporelle. En effet, l image observée à l écran serait dans la réalité au même endroit de l espace à ce moment précis (date et heure). L interface graphique peut être contrôlée de 3 façons : - via le clavier et la souris, - via la barre menu et la souris, - via la barre du menu, la souris et le clavier. Site (en anglais) permettant l ajout d image : http://www.celestiamotherlode.net/
1. Introduction à Celestia (3/7) 1.2 Ecran d Ouverture 1 2 3 4 1. Introduction à Celestia (5/7) - le nom de l objet, b. Pour une étoile - la distance entre la surface de l objet et l observateur, - la magnitude absolue et apparente (la magnitude absolue est une mesure de la luminosité de l étoile placée à une distance de 10 parsecs (1 pc = 3.10 16 m) ; tandis que la magnitude apparente mesure la luminosité en fonction de la position réelle de l étoile. Plus la magnitude est petite plus l étoile est brillante). - La luminosité (permet de distinguer les étoiles, il y a des classes allant de 0 (hypergéantes) à VII (naines blanches). Le Soleil est une naine jaune de classe V). - La classe de l étoile (OBAFGKM où O est la classe la plus chaude et M la plus froide. Il y a des sous classes allant de 0 (chaud) à 9 (moins chaud). Exemple : le Soleil est de type GV 2. 1. Introduction à Celestia (4/7) 1 Donne les informations suivantes : - le nom de l objet, a. Pour une planète - la distance entre la surface de l objet et l observateur, - le rayon de l objet, - le diamètre apparent (angle sous lequel est vu un objet) : α = 2θ = d/d avec d le diamètre de l objet, D la distance objet - observateur, θ le demi diamètre apparent. En appuyant sur la touche «V» du clavier, apparaissent: - la durée du jour (période de rotation) de l objet, - la température de l objet en Kelvin (0 K = -273,15 C). 1. Introduction à Celestia (6/7) - le diamètre apparent. En appuyant sur la touche «V» du clavier, apparaissent: - la température de surface de l étoile (en K) - le rayon de l étoile, - la période de rotation de l étoile. 2 Donne les informations suivantes : - la date et l heure (au format : année mois jour heure minute seconde), - En dessous, figure l indication Temps réel. Celestia permet de se déplacer dans le temps. Tout avancement dans le temps est écrit en rouge à côté de cette indication. La touche «L» augmente la vitesse à laquelle le temps s écoule, la touche «K» la diminue. La touche «J» permet d inverser le sens du temps.
1. Introduction à Celestia (7/7) 3 Indique : La vitesse calculée par rapport au Soleil. Elle est initialement à 0 km/s, ce qui signifie que le «vaisseau» est immobile par rapport au voisinage. Dans la barre du menu, cette vitesse peut être modifiée et le vaisseau pourra se mouvoir. 4 Donne les informations suivantes : - «Chasser Objet» : signifie que quel que soit le lieu où cet objet se situe on le suit. - FOV ou Champ de Vision. Il s agit de l'ouverture angulaire correspondant à la portion du ciel vue. Il peut être modifié en appuyant sur la touche «Majuscule du clavier» et en cliquant simultanément sur le bouton gauche de la souris. Tout en maintenant ces touches il faut zoomer et/ou dé zoomer via la molette de la souris. 2. Commandes Principales du Menu (2/14) Remarque : Dans les versions de Celestia actuelles, les galaxies ne peuvent pas être vues en 3D. 2. Commandes Principales du Menu (1/14) Lors de l ouverture du logiciel la barre menu s affiche en haut. Lorsqu on bascule en mode plein écran, il faut cliquer avec le bouton gauche de la souris en haut de l écran pour qu elle s affiche. Les raccourcis clavier sont écrits à côté des commandes des sous menus. La barre menu est la suivante : Sur la version actuelle, seul deux modes de ce sous menu sont possibles : - la démonstration qui offre une visite du système solaire, - le mode préférence. 2. Commandes Principales du Menu (3/14)
2. Commandes Principales du Menu (4/14) Dans ce sous menu, seuls les modes Lancer un script, Re-lancer un scripts et Scripts sont actifs. Un certains nombre de scripts ont été enregistrés (cf. ci-dessous). Sur Internet il en existe d autres qu il sera possible d ajouter. 2. Commandes Principales du Menu (5/14) Si le nom de l objet est connu : taper sur la touche «entrée», puis écrire le nom et re-taper sur la touche «entrée» et appuyer sur la touche «G» (pour go). Attention : lorsqu on sort du système solaire pour y retourner il faut taper la touche «H» (notre Soleil) et la touche «G». Remarque : les touches du clavier numérique correspondent aux planètes du système solaire : 1 = Mercure et 8 = Neptune. Pour y aller il suffit de taper sur le chiffre puis sur la touche «G». 2. Commandes Principales du Menu (6/14) 2. Commandes Principales du Menu (7/14) Sous menu Navigation - Navigateur Permet de visualiser différents objets (astronefs, astéroïdes, ) enregistrés dans le logiciel. Sous menu Navigation - Chercheur d éclipse Permet si date et/ou objet connus de visualiser l éclipse de ce dernier.
2. Commandes Principales du Menu (8/14) Les options Tanguer, Virer permettent de se déplacer dans toutes les directions (haut, bas, gauche et droite) autour de l objet. Ces mouvements sont aussi réalisables via la souris : clique gauche sur l objet et déplacement manuel de la souris. L option Rouler permet de tourner autour de l objet (et permet donc de voir les faces éclairées par le Soleil ainsi que les faces sombres. Cette rotation peut se faire via la souris : clique droit sur l objet et déplacement manuel de la souris. 2. Commandes Principales du Menu (10/14) 2. Commandes Principales du Menu (9/14) On peut régler la date et l heure via le clavier numérique. Permet de modifier la vitesse du vaisseau, calculée par rapport au Soleil. Le vaisseau va alors se déplacer dans l espace. 2. Commandes Principales du Menu (11/14) Les options de ce sous menu «Options de rendu» permet de modifier la visualisation, comme par exemples : augmenter ou baisser la luminosité des astres, visualiser + ou d étoile, mettre en plein écran.
2. Commandes Principales du Menu (12/14) Division horizontale Division verticale 2. Commandes Principales du Menu (14/14) 2. Commandes Principales du Menu (13/14) Permet d enregistrer le moment (date/heure/objet) visualisé, et ce juste en cliquant sur Ajouter un favori. Exemples : éclipse de Io par Europe, décrochage du module Huygens de la Sonde Cassini 3. Exemples d Applications (1/8) 3.1 Effet de l atmosphère sur la visibilité des étoiles Donne les contrôles que la souris peut effectuer Pour afficher et/ou enlever les nuages il faut taper sur la touche «I». Sans nuage Pour comprendre l effet de l atmosphère sur la visibilité des étoiles, on peut se placer sur la Terre (touches «Ctrl + G») et via la molette de la souris se déplacer en altitude. Ainsi on peut voir que les étoiles sont bien présentes le jour, mais que l atmosphère les cachent.
3. Exemples d Applications (2/8) 3. Exemples d Applications (3/8) 3.2 Comparaison des caractéristiques des Planètes 3.2.1 Taille Grâce aux options de division de l écran on peut comparer les tailles entre deux voire plusieurs objets. Pour ce faire, il faut dans chacune des fenêtres positionner un objet et s y placer à égale distance. La distance entre l objet et l observateur est écrite en haut à gauche de l écran. Exemple : Mercure, Terre, Mars et Jupiter placées à environ 184 100 km de l observateur. 3. Exemples d Applications (4/8) Orbite de Mercure, Vénus, Terre, Mars et Jupiter. 3.2.2 Sens et Période de rotation Celestia permet de comparer le sens et la période de rotation de deux voire plusieurs objets, grâce à la division d écran. Prenons par exemple le cas de Vénus et de la Terre : - le sens de rotation de Vénus est rétrograde (d Est en Ouest). - La période de rotation de Vénus est très lente (243 jours terrestre). En enlevant, via la touche «I», l'atmosphère de Vénus, ont visualise mieux la lente rotation du noyau. 3.2.3 Vue d ensemble du système solaire Il est possible de visualiser la distance des planètes entre elles et avec le Soleil. Pour se faire, il faut d abord se centrer sur le Soleil (touches «H» puis «G ). Ensuite il faut afficher les orbites des planètes (touche «O»). Puis via le clic droit de la souris (maintenu enfoncé) il faut se placer sur un axe perpendiculaire à l écliptique, et ensuite dé zoomer en utilisant la molette de la souris. 3. Exemples d Applications (5/8) Remarque : en faisant dérouler le temps plus rapidement (touche «L»), la visualisation des périodes de révolution des planètes est possible. 3.3 Comparaison de la taille des Etoiles En utilisant le même procédé (division d écran / distance objet - observateur) que celui vu au 3.2.1 pour la taille des planètes, on peut comparer celle des étoiles. Orbite de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Compte tenu de l importante distance de ces planètes aux planètes telluriques, ces dernières ne sont plus visibles. La Géante Bleue Sirius A (à gauche) est environ 2 fois plus grosse que le Soleil (à droite). La distance astre - observateur est de 0.07 ua (1 ua = 149.10 6 km).
3. Exemples d Applications (6/8) 3. Exemples d Applications (7/8) Il est possible de comparer la taille d une étoile à celle d une planète mais également de comparer sa taille par rapport à la distance de nos planètes aux Soleil. La Naine Blanche Sirius B (à gauche) a une taille comparable à la planète Terre. 3.4 Constellations Celestia peut tracer 88 constellations du ciel via la touche «/» ainsi que leurs frontières (touches «Ctrl + B»). Pour afficher leurs noms il faut appuyer sur la touche «=». La Supergéante rouge Bételgeuse (à gauche) englobe les orbites de Mercure, Vénus, la Terre et Mars. La distance astre - observateur est de 7.8 ua. 3. Exemples d Applications (8/8) Les constellations sont des dessins qui relient certaines étoiles entre-elles (vue depuis la Terre) et qui permettent ainsi de se repérer dans le ciel. Il est possible de comprendre cela en sortant du système solaire, et ainsi en constatant que ces lignes sont virtuelles et que les étoiles qu elles relient ne sont pas aussi proches qu on pourrait le penser.