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Christian Saux - MiraCSoft
Président de l'Association Pays de L'Aigle Astronomie Membre de la S.A.F. - Société Astronomique de France |
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Pour bien débuter en astronomie
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Astronomie : Etude de l’Univers et de ses composants situés au-delà des limites de l’atmosphère terrestre. Jusqu'au XXe siècle, ce terme était associé à l’étude des mouvements et des positions des objets célestes. Nous aborderons tous les thèmes pour bien débuter et comprendre en astronomie.
Remarque : Dans les pages qui suivent les images à effet loupe peuvent être agrandies en cliquant dessus.
Vous aurez aussi des liens à cliquer en bleu dans les textes. |
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Chapitre 1 : Caractéristiques des instruments 1/ Le diamètre ( D ) de l'instrument : Le diamètre de l'objectif caractérise la luminosité de l'instrument quelqu'il soit. Plus le diamètre est grand et plus il collecte de lumière. 2/ La focale ( F ) de l'instrument : Plus la focale est longue, moins l'instrument est lumineux. La luminosté d'un instrument se calcule en divisant le focale ( F ) par le diamètre ( D ). Exemple : F ═ 1600mm et D ═ 200 mm on a F / D ═ 8 On dit que l'instrument est ouvert à 8. Plus ce chiffre est petit plus l'instrument est lumineux. Un objectif de 100mm est 4 fois moins lumineux qu'un objectif de 200mm. Une autre donnée liée au diamètre est le pouvoir séparateur. C'est la capacité pour l'instrument à pouvoir séparer les détails. Le pouvoir séparateur, exprimé en secondes d'arc ( '' ), est donnée par la formule ( empirique ) 14 / D ( en millimètres ). Prenons le cas d'une étoiles double séparée de 10'' d'arc, pour les voir sépareés il faut un diamètre D ═ 14 x 10 soit 140mm. |
► Un peu de maths ◄
Les angles en astronomie : Les angles en astronomie sont très souvent petits et difficiles à se représenter.Voici une echelle à partir d'un exemple facile ! la Lune. La lune fait environ, car elle varie peu mais quand même, 1/2 degré soit 30 minutes d'arc ( on écrit 30' ). Comme 1º est égal à 60' (minutes d'arc) et 3600 '' (secondes d'arc, le diamètre de la Lune exprimé en seconde d'arc est égal à 3600'' / 2 ═ 1800''. Nos étoiles doubles plus haut séparées de 10'' ont un écart de : 1800 / 10 ═ 180 fois plus petit que le diamètre moyen de la Lune. |
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Chapitre 2 : L'image que donne un instrument
L'image est formée au foyer, le foyer est l'endroit dans l'espace où l'objectif concentre les rayons de lumière qu'il collecte, mais l'image est très petite et donc il faut la grossir. C'est à ça que sert l'occulaire. C'est une loupe.
Le nom d'oculaire vient du fait que c'est là qu'on place son œil pour voir l'image. ► Un peu de maths ◄
Le grossissement se calcule de la façon suivante. On divise la focale ( F ) de l'objectif par la focale ( f ) de l'oculaire. Exemple : F ═ 1600mm et f ═ 16 mm on a F / f ═ 100 fois
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La focale de l'oculaire est toujours indiquée sur l'oculaire comme sur les deux photos de droite ( f ) Ce qu'il faut savoir c'est que plus le grossissement augmente moins l'image est lumineuse. Pourquoi ? En fait c'est simple, lorsque vous regardez dans l'oculaire vous voyez une petite partie du ciel par exemple 1º, c'est ce que l'on appelle le champ d'observation. Si votre grossissement double vous n'allez plus voir que la moitié soit 0,5º. Or, comme pour les objectifs la luminosité dépend de la surface qui collecte la lumière ( 2 fois moins dans l'exemple ). Mais ce n'est pas toujours vrai car il éxiste plusieurs sortes d'oculaires dont les champs varient. |
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Chapitre 2 : Le parcours de la lumière dans quelques instruments |
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La lunette : Il y a 4 sortes de lunettes sur le marchè. 
1/ La lunette simple, l'objectif est composé d'une lentille. inconvénient : irisation →2/ La lunette achromatique, composé de deux lentilles qui corrigent légérement ce défaut. 3/ La lunette apochromatique, objectif fait de trois lentilles voir quatre, le défaut n'éxiste plus. 4/ La lunette fluorite composée de deux lentilles. Défaut entièrement corrigé. Il faut noter que le prix augmente en fonction du choix de 1 à 4 lentilles et du choix du diamètre. |
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Le télescope de Newton Ce type de télescope à aussi le défaut d'irisation si l'objectif est un miroir sphérique mais pas avec un miroir parabolique. C'est le télescope du débutant, il n'est pas très cher dans les diamètres de 100 mm à 180 mm. Ces télescopes sont assez lumineux et permettent d'observer les planétes comme le ciel profond sans difficulté. |
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Le télescope Schmidt-Cassegrain Ce type de télescope est un des plus répendu chez l'amateur. Le célébrissime C8 de la marque Celestron éxiste depuis 40 ans déjà. Il permet de tout faire en astronomie. L'alignement de l'optique est délicat. Il faut le sortir et attendre au moins une heure afin que les composants soit à tempèrature de l'extérieur avant de s'en servir car le systéme est fermé par une lame correctrice et l'air embiant n'entre pas ou peu à l'intérieur du tube. Ceci dit c'est quand même un bel instrument, un peu cher mais au top. |
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Chapitre 2 (suite) : D'autres sortes d'instruments
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Télescope Matsukov-cassegrain. Le système Matsutov emploie des miroirs sphériques qui donnent des images irisées mais une lame de correction, un ménisque dit de Matsutov, corrige ce défaut. Le système optique est relativement facile à produire et donc moins cher. On trouve ce type de télescopes pour de petits diamètres, faciles à transporter et à manipuler. Idéal pour les déplacements. Ils possèdent une focale assez longue et sont particulièrement performants pour le planètaire. |
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Télescope Ritchey-Chrétien Les deux miroirs, primaire et secondaire, sont hyperboliques et donnent une image parfaite. Idéal pour la photographie. Deux inconvénients ; ils sont chers et surtout l'optique est difficile à aligner du fait des miroirs hyperboliques. Le moindre écart sur la ligne optique et les images sont déformées. Mais une fois réglé, quel bonheur... Surtout en photo et film. |
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Télescope Dall-Kirkmam Ce telescope est moins cher bien qu'il soit dérivé du Schmidt-Cassegrain car les miroirs sont plus faciles à fabriquer et qu'il n'y a pas de lame correctrice. Les images sont très contrastées en planétaire mais il faut un correcteur de champ pour éviter les défauts optiques comme la coma. |
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Chapitre 3 : Un instrument oublié ? Les jumelles |
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Les jumelles sont souvent oublièes par les astronomes débutants mais elles sont pourtant très utiles. Vous trouvez sur les jumelles une indication comme : 8x30 ou 10x50 Le premier nombre indique le grossissement et le second le diamètre des objectifs ( lentilles avant ). Les jumelles sont deux petites lunettes en parallèles et les règles optiques sont les mêmes que pour les autres instruments. |
Certaines jumelles ont des objectifs imposants comme par exemple deux lentilles de 100mm. Avec cet instrument on peut déjà voir beaucoup de choses dans le ciel nocturne. la lumière collectée par les deux objectifs est ègale à l'addition des deux surfaces. Dans des jumelles de 12 x 100 on a : ► Un peu de maths ◄
2 x πR2 ═ 2 x 3.14 x 502 ═ 15700 mm2
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On peut voir, les planètes, quelques galaxies et autres objets du ciel profond mais aussi des comètes et le Soleil ATTENTION DANGER ! IL FAUT UTILISER DES FILTRES APPROPRIÉS POUR OBSERVER LE SOLEIL QUELQUE SOIT L'INSTRUMENT !!! Noubliez pas de mettre un filtre solaire sur le chercheur s'il y en a un... |
L'inconvénient majeur avec les jumelles est le manque de stabilité. La photo de droite montre un montage qui lie confort et stabilité. D'autres installations sont possibles, à chacun de laisser son imagination se libérer. D'autres installations ; ICI et ICI
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Chapitre 4 : Les accessoires indispensables |
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Les oculaires
Les oculaires sont des pièces maitresses pour l'observation. Ce sont des loupes complexes qui permettent de grossir l'image donnée par l'objectif.Il y a 3 grossissements ( G ) théoriques qu'il faut connaitre. D ═ étant le diamètre de l'objectif, on a :
Je ne donnerai pas de liste d'oculaires car se serait fastidieux tellement il en existe. Choisissez en fonction de vos moyens car l'éventail de prix est important mais attention aux offres à bas prix.😕 |
Les chercheurs
Le chercheur, qu'il soit optique ou point rouge on ne peut pas s'en passer. Le chercheur optique est préférable mais on peut mettre les deux. 2/Le point rouge est un point rouge. 🥴 3/Le telrad a 3 cercles concentriques. |
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Les filtres
Les filtres sont indispensables dans certains cas. Ils permettent de réhausser des détails ou de supprimer certaines nuisances comme l'éclairage publique.Il ne faut pas en abuser mais regarder par exemple les planètes avec un filtre vert foncé est une vision différente par rapport à sans filtre. Il faut essayer pour comprendre. Les filtres peuvent être utilisés autant en visuel qu'en photographie ou film. Vous trouverez ici une liste de filtre ainsi que leurs utilisations : Tableau des filtres |
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D'autres accessoires seront traités par la suite comme dans le chapitre suivant pour l'observation du Soleil. |
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Chapitre 5 : L'observation de Soleil - Méthode et précautions |
| Le Soleil est un astre observable mais dangereux car les instrument concentrent ses rayons qui peuvent brûler définitivement l'œil. ( fig. 1 ). | |
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Nous allons passer en revue les différents moyens d'observer le Soleil sans danger.
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Les filtres pleine ouverture
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L'hélioscope d'Herschell
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La projection
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Le solarscope
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Lorsque vous êtes en présence de public vous devez prendre certaines précautions afin d'éviter les accidents. Sur votre instrument il y a un viseur. C'est une petite lunette donc n'oubliez soit de mettre les caches soit d'installer un filtre pleine ouverture. Le mieux est de mettre les caches car il ne sert pas de chercheur... Mais vous pouvez le transformer en chercheur solaire comme sur la photo de doite. Sur le télescope vous pouvez fabriquer un tel chercheur mais je prèfère le système sur le bouchon ( à droite ). Le principe est simple on ne doit plus voir d'ombre de la vis si on a bien pointer le Soleil. |
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Chapitre 6 : Les montures ( 1 ) |
| Nous arrivons à un chapitre très important. A part les jumelles (et encore), on ne peut pas se servir d'un instrument sans le poser sur quelque chose. |
| Vous avez tous remarqué que le ciel tourne. Les astres se lèvent à l'est et se couchent à l'ouest. Ceci est du à la rotation de la Terre. Donc la nuit si vous voulez regarder une planète par exemple, vous devez déplacer votre instrument pour suivre le mouvement apparent de l'astre. Seules, les montures type équatoriale sont capables sans inconvénient de compenser la rotation terrestre. |
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| La Terre tourne sur elle-même en 24h. Elle tourne d'Ouest en Est. Nous, sur Terre, regardant le ciel, le voyons tourner d'Est en Ouest et ce, autour de l'axe de rotation terrestre nord/sud. | Lors d'une longue pose photographique on voit les étoiles former de longue trainées montrant la rotation du ciel autour du pôle nord céleste ( ou sud ). | |
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Chapitre 6 : Les montures ( 2 ) |
Il y a donc deux sortes de montures :
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Les montures Altazimuthales Altazimuthale vient de ''altitude'' c'est à dire la hauteur d'un astre par rapport à l'horizon et Azimuthale vient de ''azimuth'' c'est à dire la direction de l'astre par rapport aux points cardinaux sur cet horizon. Explications Deux inconvénients ;
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Les montures Equatoriales Equatoriale vient de équateur, c'est l'équateur terrestre qui est prolongé à l'infini dans l'espace. Pour la hauteur, on prend la direction de l'axe de la Terre donnant les nord et sud celeste. La hauteur de l'astre ne nomme ''Déclinaison ( Dec )'' et sa direction ''Ascension Droite ( AD ). La déclinaison se compte en degrés à partir de l'équateur, de 0º à +90º vers le nord et de 0º à -90º vers le sud. L'ascension droite se compte en heures à partir du Point Vernal qui est la position du Soleil à l'équinoxe du printemps. Elle se compte de droite à gauche (sens direct en mathématiques) en heures, minutes, secondes. soit un tour, 360º en 24 h. Un astre se déplace de 15º° en une heure : 360 ÷ 24. Explications Le mouvement de la monture contrarie le mouvement du ciel, si bien que l'astre visé reste visible en continu dans l'oculaire. Il éxiste plusieurs sortes de montures équatoriales, à fouche, allemande, à berceau, etc. Leur fonctionnement reste identique. |
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Chapitre 7 : Comment choisir sa monture |
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Les montures Altazimuthales
Avantages
Inconvénients
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Les montures Equatoriales
Avantages
Inconvénients
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Chapitre 8 : Une exception : Les télescopes Dobson |
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Le télescope de Dobson est une exception. C'est un télescope Newton posé sur une monture altazimuthale rudimentaire. Pourquoi avoir inventé un tel instrument ? John Dobson a inventé ce modèle de télescope afin de pouvoir contempler le ciel à un prix raisonable. Contreversé au début, les amateurs d'astronomie ont rapidement accroché au principe si bien qu'aujourd'hui on trouve des Dobson motorisés et même GoTo ce qui semble contraire au principe qui je le rappelle, peu chère et utilisation simple pour un diamètre de 200 à 300 mm ou plus. Ce type de télescope à un inconvénient qui devient vite un avantage...
Autre avantage c'est la facilité d'installation, on pose et ça fonctionne... |
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Chapitre 9 : Obsserver avec un instrument |
Les informations qui nous parviennent de l'univers sont exclusivement sous forme d'ondes electromagnètiques ( illustration ci-contre ). Nous, astro-amateur, n'avons accès qu'à cette toute petite frange qu'est la lumière visible mais c'est dèjà beaucoup. ( on déborde un peu vers IR et UV.Vous aurez remarqué que les étoiles dans le ciel nocturne n'ont pas toutes la même luminosité. On compte environ 6000 étoiles visibles à l'œil nu soit ≃ 3000 par hémisphère (nord et sud). Mais bien plus avec un instrument car la collecte de la lumière est fonction de la surface collectrice. |
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► Un peu de maths ◄
Pour l'œil, le capteur c'est la pupille, elle fait environ 6 mm de diamètre, sa surface est de 3 x 3 x 3,1416 ═ 28,27 mm²mais pour un instrument de 150 mm de diamètre on a : 75 x 75 x 3,1416 ═ 17 662,5 mm². |
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La brillance des étoiles se nomme la magnitude. Il a été décidé arbitrairement que l'étoile pôlaire aurai une magitude 2 et qu'il y aurai une différence de magnitude égale à 100 entre 5 magnitudes. |
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► Un peu de maths ◄
Une étoile de magnitude 5 est 100 fois moins brillante qu'une étoile de magnitude 0.Si on fait le calcul pour savoir la différence entre 0 et 1 par exemple c'est à dire entre 1 magnitude on a 5√100 ═ 2,512 fois moins lumineuse |
| Diamètre instrument | Pupille 6 mm | Jumelle 10x50 mm | Jumelle 20x80 mm | Lunette de 70 mm | Télescope de 115 mm | Télescope de 300 mm |
| Magnitude atteinte | 6 | 10 | 11,6 | 11,3 | 12,4 | 14,5 |
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Chapitre 10 : Les magnitudes |
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La notion de magnitude est très importante en astronomie car pour voir un astre il faut connaitre sa magnitude et savoir si votre instrument est capable de le voir. Cela évite de chercher pour rien. Tous les astres ont une magnitude mais nous allons voir qu'il n'en éxiste pas qu'une. Dans le tableau ci-dessous vous trouverez les magnitudes visuelles des astres les plus connus. ( Ce sont les valeurs maximums )
Ci-dessus vous avez les magnitudes VISUELLES, celles que l'on voit avec ou sans instrument mais... Les astres sont à des distances différentes comme le Soleil à 150 millions de km et la galaxie d'Andromède à 2,5 millions d’années-lumière. Plaçons le Soleil à côté de la galaxie, il serait si loin que vous ne le verriez même plus. |
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L'étoile A est plus proche de la Terre que l'étoile B elle semble moins brillante vu son éloignement. Si on la rapproche pour qu'elle soit à la même distance que A elle peut être plus lumineuse que A. Si on met toutes les étoiles à la même distance leurs magnitudes changent, C'est ce que l'on nomme la magnitude ABSOLUE On ramène toutes les étoiles à 32,6 A.L. égal à 10 parsecs. Pour les astres étendus, galaxies ou nèbuleuses, on parle de magnitude SURFACIQUE car ce ne sont pas des astres ponctuels comme les étoiles. Exemple : La nébuleuse de la Lyre M27 a une magvis de 7,4 mais sa magsurf n'est que de 20,4. |
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Chapitre 11 : Mettre son instrument en station |
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La mise en station d'une monture AZ est simple, il faut mettre le pied de façon à ce que la base support de la monture soit horizontale. ( fig. 1 )
voir ICI |
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fig. 2
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Pour une monture équatoriale c'est un peu plus pointu. Voici la marche à suivre ( fig. 2 & 3 ) :
Quelques conseils : En premier lieu, vérifiez la météo pour ne pas avoir de surprises. A part la pollution lumineuse, notre pire ennemi par beau temps est la turbulence, vous savez, c'est elle qui fait scintiller les étoiles. Pour éviter au maximum cette gène placer votre télescope sur une pelouse. En effet, béton, pierres et autre masses solides chauffent au soleil dans la journée et restitue la chaleur le soir. L'observation au dessus d'un toit est à éviter. Sortez votre instrument au moins une heure avant d'observer afin qu'il soit à la même température que l'environnement. Enfin, vérifiez l'alignement de l'optique régulièrement. Se sera dans un autre chapitre. |
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 fig. 4 |
L'animation de la figure 3 montre que l'étoile polaire n'est pas juste sur le pôle nord celeste. Cela n'a pas une grosse importance en visuel mais pour la photo c'est primordial. Non seulement il faut centrer l'endroit exact du pôle nord céleste mais il faut placer les étoiles dans la position exacte au début de l'observation. Et oui, le ciel tourne autour du pôle donc à 22h les étoiles autour du pôle n'ont pas la même place qu'à 23h... Voir l'explication |
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Chapitre 12 : Le Soleil |
| En premier lieu reportez-vous à la page 7 avec le menu. |
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Que voit-on sur le Soleil ? Les passages de Mercure ou de Vénus devant le Soleil car leurs orbites sont à l'interieur de l'orbite terrestre ( Fig. 1 ). Les transits de Mercure ont une fréquence d'environ 13 ou 14 fois par siècle alors que pour Vénus la frèquence est très faible 5 au plus par siècle. Les taches solaires ( Fig. 2 ) : Le cycle d'activité solaire est en moyenne de 22 ans. Les taches apparaissent progressivement sur une période de 11 ans pour ensuite dimiminué sur une période de 11 ans également jusqu'à disparaitre.  Les éclipses solaires : Les éclipses, solaires et lunaires, sont au nombre de 7 par an. 5 de 🌞 et 2 de 🌙 OU 4 de 🌞 et 3 de 🌙 OU 3 de 🌞 et 4 de 🌞 OU 2 de 🌞 et 5 de 🌙 Les éclipses ne sont pas visibles partout sur Terre. Prochaine éclipse le 12/08/2026 visible partiellement ( 99% ) à Biarritz et en espagne. |
 Fig. 1 |
Fig. 3 |
 Fig. 2 |
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Chapitre 13 : Les planètes |
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Le tableau vous donne quelques indications sur les planètes. Ce sont des données visuelles, tout change avec la photo et le film. Il faut savoir que ces détails sont visibles par beau temps, sans turbulence avec un instrument bien réglé. D'autre part il faut prendre en compte l'éloignement de la planètte vis à vis de la Terre et du Soleil. Proche du soleil elles sont observables alors qu'il n'e fait pas nuit noire ensuite prenons l'exemple de Mars elle se situe à 56 millions de km de la Terre au plus près et à 400 millions de km au plus éloigné (de l'autre côté du Soleil) ce qui provoque une différence importante de diamètre apparent et donc de visibilité des détails.
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Chapitre 16 : Les comètes, les astéroïdes et les étoiles |
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La photographie des comètes est spéciale car ces astres ne suivent pas exactement la rotation du ciel. C'est pour cette raison qu'une photo faite en pose présente des étoiles bougées avec des trainées. Ensuite les comètes spectaculaires sont rares. Vous serez parfois déçus parfois èmerveillés. Fig. 1 Les astéroïdes resterons des points peu lumineux dans le ciel. Fig. 2 Les étoiles sont des astres ponctuels, vous aurez beau grossir, ils restrons des points. Mais vous pouvez voir leurs couleurs. Les étoiles doubles ou multiples sont de très beaux spectacles. Comparez leurs couleurs et testez la qualité de votre instrument, sa qualité de séparer deux objets. |
 Fig. 1 |
Fig. 3 |
 Fig. 2 |
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Chapitre 17 : Les Galaxies |
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Une précision : Pour mieux voir les objets nébuleux il est préférable utiliser la vision décalée. La rétine est plus sensible aux faibles lumières dans sa zone prériphèrique que centrale. donc il convient de regarder légèrement à côté de l'objet pour en percevoir plus de détails. Voir l'exemple sur l'encart en noir et blanc de la photo de M33.
Les Galaxies sont très nombreuses dans l'Univers et on peut en voir un certain nombre avec des instruments d'amateur. Une précision s'impose pour que vous ne soyez pas déçus, les photos qui suivent sont faites avec des moyens bien supérieurs à ceux des des clubs amateurs ( à qelques exceptions ). Mais vous trouverez das un coin une petite photo en noir et blanc qui représente la vision réelle dans un instrument pour débutant et ce, par ciel clair.
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 Galaxie M31 |
 Galaxie M33 |
 Galaxie M66 |
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chapitre 18 : Les Amas d'étoiles |
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Les amas d'étoiles sont de deux sortes : Les amas ouverts (A.O.) et les amas globulaires (A.G.). La différence est facilement visible.
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 M45 - Amas des Pléiades dans le Taureau |
 Amas M13 |
 Amas M15 |
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Chapitre 19 : Les Nébuleuses |
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Les nébuleuses son des nuages de matière éclairés par des étoiles il éxiste des nébuleuses planètaires résidu de l'explosion d'une étoile, des nébuleuses diffuses dans lesquelles naissent les étoiles comme dans M42.
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 Nébuleuse M27 |
 M42 la nébuleuse d'Orion |
 M8 la nébuleuse de la Lagune |
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Vous pouvez me poser des questions ou m'envoyer des sujets que vous aimeriez voir traités. Formulaire de contact Bonnes observations  Cherchez l'intrus sur la lune
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