Passage de Vénus
devant le Soleil
8 juin 2004
ou Passage de Phébus derrière Vénus
CD-Rom de documentation
Philippe Merlin, Dominique Bernard Abouaf, Claude Piguet - Observatoire de Lyon.
Sur le site de l'Observatoire de Lyon : souvenirs et résultats

Introduction

Le passage de Vénus fut une grande fête qui a mobilisé de nombreux enseignants et élèves. La rareté de l'événement, la richesse de son contenu ont ouvert la voie à de nombreuses démarches pédagogiques.

Les documents, les outils de travail et d'observations, les méthodes de mesures utilisés avant et pendant la matinée d'observation ainsi que les résultats obtenus peuvent maintenant servir à de nouveaux domaines de travaux : TPE, Ateliers, Parcours de découverte...

C'est pourquoi nous avons rassemblé dans ces pages une grande partie des contenus des stages et des ateliers proposés pour le Passage de Vénus et aussi, lorsqu'ils ont été transmis, les documents que les groupes d'élèves ont préparés et obtenus le 8 juin : expositions, maquettes, images, observations...

Utilisation des pages

Les documents contenus sur ce CDRom sont soit

La plupart des fichiers se présentent soit sous forme de fichiers pdf, prêt à être imprimés, ppt pour les diaporamas, doc éditables(attention au changement de mise en page suivant les imprimantes), soit de logiciels exécutables, soit d'images : champs d'étoiles, spectres de différents formats (pic,fit), ou feuilles de calcul excel xls.

Remarques :

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Les pages spécialisées

Les documents

Présentations

Titre - sujet
nom de fichier
nb diapos
Histoire des passages histoire.ppt
60
De la Terre, au Soleil et aux étoiles, en passant par les planètes evolution.ppt
37
La conquête des distances de la Terre, du système solaire. antiquite.ppt
aristarque.ppt
23
15
Périodes synodiques, périodes sidérales, périodicité des passages periodes.ppt
32
La parallaxe parallaxes.ppt et simulation
11
Les passages de Vénus devant le Soleil (géométrie) passages.ppt
19
Le Passage de Vénus
pistes et projets, soutien et encadrement
Le 8 juin 2004 à l'Observatoire et dans les établissements
plan_projets.ppt
57
Observer le Soleil et le passage de Vénus
Que voir, comment voir, instruments, suivre le Soleil, Vénus et les planètes.
observations.ppt
15
Le théodolite theodolite.ppt
6
Ellipses et trajectoires ellipses.ppt
17
Vénus étoile du berger. etoile_du_berger.ppt
15
Positions des planètes (pour les années 2004 et 2005) pos_pla.ppt
4
Les plans de repérage, notions de coordonnées coordonnees.ppt
theodolite.ppt
23
6

Travaux pratiques et simulations

Titre
fichiers
La parallaxe : simulation de parallaxe (applet Java)
Le fichier zip contient le fichier html et l'applet, à décompresser dans le même répertoire.
Installation du "plug-in" Applet Java (www.java.com/en/download/windows_automatic.jsp)
simu_parallaxe.ZIP
TD parallaxe des étoiles, simulation avec la maquette Terre et un champ d'étoile (Accès répertoire)
TD parallaxe des astéroïdes (Accès répertoire)
Périodes de Vénus et de la Terre : construction et exploitation d'un planétaire simple. vts_periodes.pdf
Les mouvements de la Terre et du ciel par logiciel skyglobe
Simulation des trajectoires des planètes sous l'effet de gravitation gravity
Calculer la distance Terre-Soleil dans des démarches simplifiées

Exposé diaporama de l'atelier calculs_distances.ppt
Tracés des passages de 1761 et 1769 : dessin de travail PDF, JPG

Activités et documents sur le Passage de Vénus

Titre
nom de fichier
nb pages
Fiche astronomique recto-verso du Passage de Vénus 8 juin 2004 venus_P2004.pdf
2
Liste des articles des Comptes-rendus de l'Académie des Sciences se rapportant aux passages de Vénus de 1874 et 1882.  
 
Liste des Mémoires de l'Académie Royale des Sciences se rapportant au passage de Vénus ou apparentées
liste_ref_xviii.pdf
2
Histoire et Mémoires de l'Académie Royale des Sciences
Table des Histoires et Mémoires des principaux articles de Lalande, Pingré, etc
 
 
Canons des passages de Vénus sous forme de tableur excel pour calculs de périodes et autres. canons_venus.xls
1

Périodicité des passages

A partir des dates des passages et des explications données sur le site de l'IMCCE, il est possible de travailler sur la périodicité du phénomène.
Pour faire les calculs plus facilement on peut utiliser les données sous forme de fichier tableur excel. Ce fichier permet les tris, les calculs de différences de dates, etc.
Les dates sont aussi données en Jours juliens qui est une échelle continue de numérotation des jours. Elle permet le calcul rapide du temps qui sépare deux dates.

   
Documents divers relatifs aux passsages : documents.htm    

L'observation du Soleil et de Vénus

Titre
nom de fichier
nb pages

Ephémérides du Soleil et de Vénus au jour du passage
Coordonnées de 5h00 à 12h00 TU par pas de 10 minutes.
(isuues du site de l'Institut de Mécanique Céleste www.imcce.fr)

ephemerides.pdf
 17
Observer avec un solarscope solarscope_complements.pdf
1
Observer avec sidérostat siderostat.pdf
1

Observer avec un sténopé (muni d'une lentille longue focale) : visibilité du Soleil et de Vénus dans le sténopé.
Tests lentilles pour sténopé à lentille
Quelques conseils pour régler et utiliser la lentille longue focale.

stenope_lentille.pdf

2
Grilles pour projection du Soleil grille_sun.pdf
3
Filtre solaire (fiche technique) filtre_solaire.pdf
1
Observation du Soleil instruments.pdf
3
Instrumentation, images solaires, orientation obs_instrum.ppt
28
Mise en station d'un instrument astronomique mise_en_station.pdf
4

Projection du Soleil avec un télescope ou une lunette.
et fiche de calcul excel des positions et dimensions des images.

proj_soleil.pdf
calcul_image_soleil.xls
3
1

Avec un insrument, appareil photo, lunette, webcam monté sur un petit téléobjectif, etc, l'observation du ciel ou du Soleil est facilitée avec une monture adaptée à l'instrument.
Le CLEA depuis de nombreuses années, propose, dans ses écoles d'été ou dans les Cahiers Clairaut, les plan et la manière d'en construire.

Tables équatoriales avec petite lunette ou téléobjectif - webcam.

Fac-similés d'articles du CLEA
Adaptation à une petite lunette
Adaptation à une webcam
 
Dossier Théodolite : Pour construire et utiliser un théodolite à réaliser soi-même : mesures d'angles, coordonnées, repérage....documents, schémas, utilisation...
Accès répertoire pages theodolite  
Images de Vénus dans ses phases    

Acquisition et traitement des images d'observation

Titre
nom de fichier
nb pages
Faire des images, imagerie numérique, utilisation webcam, mesurer des images. Exposé diaporama de l'atelier.

imagerie.ppt

49

Préparation et protocoles d'observations, traitement des donnéees

venus_observations.pdf
13
Préparation aux observations du 8 juin : images de simulation pour traitement sous IRIS. sequence.zip  

Orientation et mesure d'images de webcam sous forme de TD :
Comment orienter, trouver la direction parallèle à l'équateur et la direction du pôle sur des images faites à des instants rapprochés sans bouger son instrument.
Positinner par rapport au centre du Soleil et à la direction du pôle un point sur le Soleil.

fiche de travail
fiche résultat
fichier zip des images webcam
fichier zip de l'ensemble

(Accès direct au répertoire cd_venus\observer\td_ima_orientation)



tp_ima_orient1.pdf
tp_ima_orient2.pdf
tp_images.zip
tp_ima_orient.zip






3
3

Tracé du passage de Vénus sur le Soleil par la méthode ancienne de De Fouchy et les images webcam. Le principe est exposé dans l'exposé de l'atelier imagerie.ppt

Article de 1737 Passage de Mercure par de Fouchy
Article de 1761 Passage de Vénus par de Fouchy
Fichier animation mpeg ou gif de simulation sur le Soleil et des taches solaire



M1737_248_253.pdf
M1761_96_104.pdf
pass_sun.mpg et pass_sun.gif



4
10

Fichiers de simulation d'une séquence d'observtion à la webcam.
Permettent de simuler le traitement des images dans IRIS pour obtenir l'orientation et la position de Vénus par rapport au Soleil. Trois fichiers : sequence0.bmp, sequence1.bmp et sequence2.bmp

sequence.zip  

Internet

Les sites de collecte des observations, démarche et calculs

Observing, Photographing and Evaluating the
Transit of Venus, June 8th, 2004 (Essen Allemagne)
http://didaktik.physik.uni-essen.de/~backhaus/VenusProject.htm En anglais et en allemand
Le site du CLEA avec informations, conseils, adresses... http://www.ac-nice.fr/clea/Venus01.html  
     
Diamètre apparent du Soleil
Cahiers Clairaut numéro 103, automne 2003,p 19-22
Une méthode simple et précise pour mesurer la diamètre apparent du Soleil.  
     
Observation du Soleil (site internet) Descriptif des méthodes et des précautions à prendre.  

L'observation avec une webcam en imagerie numérique

Utilisation d'une webcam sur un télescope pour observer le passage de Mercure et en exploiter les images.
Olympiades de Physique 2003-2004
Lycée Jean Moulin - DRAGUIGNAN
Du pixel à l'Unité Astronomique. Démarche complète de l'observation au résultat
L'utilisation de l'imagerie numérique avec de vraies caméras CCD permet d'observer le ciel de façon très sérieuse.
Encore mieux que la webcam, mais avec un investissement plus important et plus onéreux.
Permet aussi de faire de la spectrographie.
Aude ( Association des Utilisateurs de Détecteurs Electroniques:
Caméras CCD et Web-cam ):
http://astrosurf.com/aude/
 

Le sténopé

Quelques pistes pour comprendre, construire et utiliser un sténopé
Le sténopé http://www.photo-helios.org/pages_techniques/stenope.html Sité très intéressant et bien fait
Théorie de la lumière du sténopé http://www.pinholevisions.org/resources/articles/Young/
Page ayant disparu du site : Image de la page
Base théorique bien expliquée, mais en anglais
Appareil photographique à sténopé http://www.byc.ch/LaMap/stenope.html
Des idées concrètes de fabrication
Sténopé avec Cabri-Java http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/cortial/bibliohtml/stenop.html Simulation intercactive d'un sténopé

La formation de l'image du Soleil par un trou comme dans un sténopé de très grande dimension, est couramment visible dans les méridiennes des églises des XVIIème et XVIIIème siècles. La construction, l'utilisation et les observations astronomiques qui en sont sortie sont bien décrits dans le livre Astronomie et églises de J. L. Heilbron Belin. Pour la Science 368 pages, 2003.
ISBN 2-7011-2814-5 (Ce livre peut être consulté à l'Observatoire de Lyon).

Logiciels utilisés

En plus des logiciels couremment utilisés, l'observation de Vénus s'est faite au moyen de divers appareils dont des webcam qui ont nécessité l'usage de logiciels adaptés.

Utilisation
Logiciels
Acquisition avec une webcam qcfocus
Moyenne et superposition d'images (bmp ou avi) registax
Traitement d'images : positions des centres, échelle, orientation IRIS
winmips
Coordonnées et mouvement diurne skyglobe
Simulation gravitation gravity
Calcul éphémérides (ou site IMCCE) ice

L'encadrement et les formations ont été assurés par : Dominique Bernard-Abouaf, Philippe Merlin, Claude Piguet, Grégoire Vallin

Documents généraux astronomiques

Documents
Repérage
Logiciels
Bibliographie - Netographie
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Obs. Lyon - phm - maj 2017-03-19
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