DOCUMENTATION DU PROGRAMME "LE CIEL" (Version 2.2) ================================================== "Le Ciel" est un programme permettant de visualiser l'aspect de la voûte céleste, à n'importe quelle date, depuis n'importe quel endroit de notre planète. Il conviendra aussi bien au débutant qui souhaite se familiariser avec les étoiles, qu'à l'amateur expérimenté qui, avec son aide, pourra préparer ses observations. Ce programme est placé dans le Domaine Public, afin qu'un maximum de personnes puissent s'initier à la plus ancienne et plus belle des sciences, l'Astronomie! Domaine Public: cela veut dire que le programme est absolument gratuit, et que vous pouvez le copier pour le donner à vos amis. Seules limitations: vous n'avez pas le droit de changer le "Copyright", ni d'utiliser ce logiciel à des fins commerciales. L'auteur veut ainsi lutter contre le prix excessif des logiciels, et contre les protections "anti-copie" qui ne lèsent finalement que les utilisateurs honnêtes. ------------------------------------------------------------ Cependant, si vous estimez que c'est un crime de diffuser gratuitement un tel programme, nous vous suggérons d'envoyer un chèque de soutien de 100 FF à l'ordre de l'A.A.V. (Association Astronomique de la Vallée, 55, avenue des Hirondelles, 91400 ORSAY). ------------------------------------------------------------ Vous pouvez envoyer vos suggestions, appréciations, critiques, remarques et autres à: Jean-Jacques Nguyen 16, Domaine du Château 91380 Chilly- Mazarin (Vous pouvez également me rencontrer (ainsi que Francis Marcelet) aux réunions de l'Association Astronomique de la Vallée, les 2ème et 4ème mardis de chaque mois, à 20h30, au 11 av. du Gal de Gaulle à Orsay (sud de Paris)). Note préliminaire ----------------- Cette notice est un mode d'emploi du programme "Le Ciel", qui ne saurait remplacer (faute de place), un véritable ouvrage d'initiation à l'Astronomie. Aux débutants je conseillerai donc la lecture de livres permettant une première approche de l'observation du ciel, notamment "Le Ciel de vos Vacances" et "Tout savoir pour débuter" édités par l'Association Française d'Astronomie. La lecture régulière de la revue Ciel et Espace est également vivement conseillée! (dans tous les kiosques) Configuration minimum pour lancer le programme ---------------------------------------------- Il faut disposer d'un compatible PC équipé d'au moins 256k RAM, d'un lecteur de disquettes, et d'une carte graphique couleur standard (CGA). Nota: avec la présente version du programme (version 2.2) 256k suffisent pour accéder aux étoiles de magnitude 7, mais nous ne saurions le garantir pour toutes les machines et toutes les configurations possibles. Si la mémoire n'est pas suffisante, vous n'aurez accès qu'aux étoiles de magnitude 6. Avant de lancer le programme, il faut charger le fichier GRAFTABL.COM du MS-Dos afin d'obtenir l'affichage correct des minuscules accentuées et des caractères spéciaux IBM sur l'écran graphique. Si une imprimante graphique compatible IBM est connectée, vous pourrez obtenir une recopie d'écran à la condition d'avoir chargé préalablement le fichier GRAPHICS.COM du MS- Dos. Il vous suffira ensuite d'appuyer sur les touches SHIFT- PrtSc pour obtenir la recopie d'écran sur l'imprimante. Nous vous conseillons d'inclure le lancement de ces deux fichiers du MS-DOS dans un fichier .BAT (par exemple dans ASTRO.BAT sur la disquette, ou bien dans votre AUTOEXEC.BAT habituel). Les Fichiers sur la disquette ----------------------------- Outre le fichier CIEL.DOC que vous êtes en train de lire, la disquette doit contenir les fichiers suivants: ASTRO.BAT : la séquence d'éxécution du programme. CIEL.COM et CIEL.000 : les deux parties du programme. INT9.COM : utilitaire de gestion du clavier. ETOILES.DAT, ETSUP.DAT, CONSTEL.DAT, NOMSET.DAT et NOMSNEB.DAT: les fichiers de données. (Pour usage avec un coprocesseur arithmétique 8087, les trois fichiers suivants ont été rajoutés: ASTRO87.BAT, CIEL87.COM et CIEL87.000). L'absence d'un seul de ces fichiers provoquera un mauvais fonctionnement du programme (voire carrèment son interruption). Tous ces fichiers doivent se trouver dans le répertoire courant. La disquette doit demeurer dans le lecteur, même après le lancement du programme, car ce dernier vient lire constamment des fichiers pendant son éxécution. Lancement du programme ---------------------- Au niveau du DOS, taper ASTRO puis appuyez sur la touche pour valider (avec un coprocesseur arithmétique, taper ASTRO87 ). Un écran de présentation s'affiche, pendant que se chargent en mémoire les fichiers de données. Le chargement terminé, un nouvel écran s'affiche, sous la forme d'une liste de paramètres concernant la date et le lieu d'observation. Changement des paramètres ------------------------- Au début, cette liste contient des valeurs par défaut, à savoir les coordonnées géographiques de la région parisienne, et la date fournie par le système. Pour changer une valeur, il faut déplacer le curseur lumineux sur celle-ci à l'aide des touches fléchées, appuyer sur "C" (comme (C)hanger), puis entrer la nouvelle valeur selon le format indiqué à l'écran. Si la valeur est inadéquate, un bip sonore signalera votre erreur et vous serez invité à recommencer. Attention: l'heure demandée est l'heure TU (Temps Universel), c'est-à-dire l'heure GMT. En France et en été, retranchez 2 heures de l'heure légale pour obtenir l'heure TU (ex: s'il est 22h, entrez 2000); en hiver, retranchez 1 heure. Notez que l'heure par défaut est celle fournie par le système, qui est en avance, selon la saison, d'une ou deux heures sur le TU. Retranchez donc 1 ou 2 heures pour obtenir le ciel "réel". Sur la dernière ligne se trouve la mention Etoiles ON: si vous ne changez rien, vous aurez droit au calcul et à l'affichage des étoiles, ce qui prend près de 1mn30s sur un PC de base. Si vous ne souhaitez travailler que sur les objets du système solaire, il est avantageux de supprimer dès maintenant le calcul et l'affichage des étoiles; pour cela, placez le curseur lumineux sur ON, appuyez sur "C": le ON se transforme en OFF. Bien sûr, vous pourrez plus tard, sans aucun problème, "récupérer" les étoiles. Quand vous serez satisfait des paramètres affichés, appuyez sur la touche de fonction F10 pour valider vos choix: le programme commencera alors à calculer la position des astres, et un nouvel écran s'affichera, représentant tout le ciel visible sous la forme d'un grand cercle. L'écran principal: la représentation de tout le ciel ---------------------------------------------------- Lorsque l'on vient de modifier des paramètres, les étoiles s'affichent une à une, avec indication en bas de l'écran de la constellation à laquelle elles appartiennent. L'affichage des étoiles prend beaucoup de temps, en raison de la complexité des calculs demandés (nombreuses fonctions trigonométriques). La totalité du ciel visible est représenté à l'écran, l'horizon étant représenté par le grand cercle au centre de l'écran (c'est comme si on observait le ciel allongé par terre, les pieds vers le Sud). Le pôle céleste est représenté par une croix, et les 4 points cardinaux sont indiqués par les 4 lettres N,E,S,O. En haut de l'écran figurent plusieurs indications essentielles: rappel des coordonnées géographiques du lieu, de la date et de l'heure d'observation, mais aussi affichage du Jour Julien (JJ) et du Temps Sidéral Local (TSL). Le Jour Julien est tout simplement le nombre de jours écoulés depuis...le 1er Janvier de l'an 4713 avant J.-C., à midi. C'est un repère commode pour situer dans le temps un évènement astronomique. Un jour julien commence à 12h TU et finit le lendemain à la même heure. Ex: le jour julien 2 447 037.0 correspond au 29 Août 1987 à 12h TU. Le j.julien 2 447 037.5 correspond au même jour à 24h TU, ou au jour suivant (30 Août) à 0h TU. Les heures sont exprimées en fraction de jour. Ex: le jour julien 2 447 037.75 correspond au 30 Août 1987 à 6h TU. Le Temps Sidéral Local est l'Ascension Droite du méridien en un lieu donné. Cela veut dire quoi? Le méridien est la ligne imaginaire reliant le pôle céleste à l'horizon Sud. Les astres se levant à l'Est et se couchant à l'Ouest, on constate qu'ils sont au plus haut dans le ciel (on dit qu'ils "culminent") quand ils passent la ligne du méridien. L'Ascension Droite est l'équivalent de la longitude pour les étoiles: elle caractérise la position d'un astre dans le ciel. Mais au lieu de l'exprimer en degrés comme pour les longitudes, les astronomes expriment l'Ascension Droite d'un astre en heures. En fait, c'est strictement équivalent: 1 heure vaut 15 degrés (un tour complet du ciel équivaut à 24 heures, soit à 360ø: 24x15 valent bien 360...). Le Temps Sidéral Local est donc l'Ascension Droite des astres qui, à un moment donné, passent au méridien. On sait ainsi que les astres dont l'Ascension Droite est voisine du Temps Sidéral Local, passent au plus haut dans le ciel et sont par là-même dans les meilleures conditions pour être observés. (Encore une fois, reportez-vous à un ouvrage d'initiation pour plus de précisions) Quand toutes les étoiles ont été calculées et affichées, un ensemble d'options apparaissent en bas de l'écran, de chaque côté du cercle du ciel. Nous allons les étudier une à une. F1:Paramètres ------------- En appuyant sur la touche F1, vous revenez à l'écran qui vous permettra de modifier les données relatives au lieu et à la date d'observation (voir plus haut le paragraphe "Changement des paramètres"). F2:Tout le Ciel --------------- L'appui sur cette touche supprimera l'affichage des étoiles (cela permettra de gagner du temps si seuls les objets du système solaire vous intéressent). Si on réappuie sur F2, les étoiles réapparaîtront. F3:nèb. OFF ----------- L'appui sur F3 autorise le calcul et l'affichage des Nébuleuses en plus des étoiles (évidemment, cela rend l'écran moins lisible et rallonge les temps de calcul!). A chaque type d'objet correspond un symbole: voir la légende à gauche du cercle du ciel. (amas g. = amas globulaire, amas o. = amas ouvert, neb. pl. = nébuleuse planétaire). Reportez-vous à un ouvrage d'initiation pour la description de ces différentes classes d'objets célestes. Ce qu'il faut savoir, c'est que la quasi-totalité de ces objets est invisible à l'oeil nu, et qu'ils ne peuvent être étudiés qu'avec des télescopes (ou au moins avec une paire de jumelles). Le réappui sur F3 supprime le calcul et l'affichage des nébuleuses. F4:Coord. --------- Cette option est assez technique et ne concerne pas les débutants: elle permet de situer l'endroit du ciel correspondant à une Ascension Droite et une Déclinaison données. C'est pratique pour repérer un astre dont on connaît les coordonnées, et qui ne figure pas dans les fichiers du programme. Après appui sur F4, vous êtes invités à rentrer les coordonnées de l'astre voulu sur la dernière ligne de l'écran. Pour cela, déplacer la zone entre crochets sur la valeur à modifier en appuyant sur , puis appuyez sur "C" pour la changer (même principe que pour les paramètres relatifs au lieu et à la date d'observation). Attention: les minutes et secondes de l'ascension droite s'expriment en minutes et fraction de minute. Ex: 30.7 pour 30mn42s. L'époque (2000 par défaut) est celle des coordonnées (le programme affiche les astres en coordonnées 2000). Si les coordonnées dont vous disposez sont d'une autre époque, il faut le préciser (Ex: 1950 pour les coordonnées issues de "La Revue des Constellations", 1975 pour celles de "Nébuleuses et Galaxies" de S.Brunier). Si vous ignorez l'époque des coordonnées, ne changez rien: cela ne fait pas une énorme différence sur l'écran (sauf peut-être au grossissement maximum de la fonction "Zoom"). Une fois les coordonnées entrées, validez par appui sur F10. Si l'astre est au-dessus de l'horizon, une croix clignotante situe sa position. Sinon le programme vous précise que l'astre n'est pas visible. F5:Curseur ---------- L'appui sur F5 vous fait entrer en mode curseur: vous déplacez un petit croix clignotante sur la carte du ciel, qui vous permet d'identifier les objets sur lesquels il se positionne. Le curseur se déplace à l'aide des touches fléchées (pour aller en diagonale, appuyer sur les touches 1,3,7,9 du pavé numérique). La touche F5 permet de passer de vitesse rapide en vitesse lente et vice-versa (autre façon de changer de vitesse: à condition que la touche NumLock soit active, appuyer sur la touche 5 du pavé numérique). Une fois positionné sur l'objet voulu, et avant de presser F10 pour valider, choisissez avec la touche F1 le type d'information désirée: "Objet" pour connaître les caractéristiques de l'astre visé, "Constellation" pour dessiner ou faire clignoter la constellation à laquelle appartient l'étoile (le choix entre Dessin et Clignotement se fait en appuyant sur F3). La touche F1 permet également d'accéder au mode Zoom, que nous étudierons plus loin. A NOTER: Si vous êtes en mode constellation, l'astre pointé par le curseur doit être une étoile, sinon le programme vous répondra contre toute évidence qu'"il n'y a rien ici!". Le mode "constellation" n'est accessible que si les étoiles sont affichées. Signification des abréviations dans le descriptif des objets (mode Objet): ad = ascension droite dec = déclinaison m = magnitude (éclat) dist = distance UA = Unité Astronomique (distance moyenne Terre-Soleil = 150 millions de kms) d = diamètre (en minutes ou secondes d'arc) phase = fraction du disque éclairé, variant de 0.0 (disque non-éclairé. Ex: Nouvelle Lune) à 1.0 (disque entièrement éclairé. Ex: Pleine Lune) MODE ZOOM: Sélectionné par appui sur F1 jusqu'à affichage de la mention "zoom". Le curseur peut pointer n'importe quel type d'objet (étoiles, planètes, nébuleuses). Cet objet sera placé au centre du champ agrandi. Le programme vous demande alors le diamètre du champ en degrés (de 5ø minimum à 90ø maximum). Pour vous faire une idée, le diamètre du cercle représentant TOUT le ciel est de 180ø. Une fois le diamètre entré, l'écran zoom s'affiche borné par un grand rectangle. En mode zoom sont accessibles toutes les fonctions de l'écran curseur normal, sauf le changement d'horizon, et ... le zoom! (on ne peut pas "rezoomer" à partir de l'écran zoom). Fonction supplémentaire: F7:Et.sup (Etoiles supplémentaires). Cette fonction permet de rajouter des étoiles d'éclat plus faibles en écran Zoom. Le programme vous demande la magnitude limite (jusqu'à 7.0 maximum, ce qui correspond à plus de 8500 étoiles). Lors du premier appel à cette fonction, le programme charge d'abord le fichier des étoiles supplémentaires. Puis les étoiles sont affichées une à une (là-aussi, cela prend un peu de temps). La fonction "Etoiles Supplémentaires" est précieuse pour qui veut retrouver un astre faible dans le ciel avec une paire de jumelles ou un chercheur de télescope, en permettant de préciser l'environnement stellaire de l'objet recherché. A noter: les étoiles supplémentaires ne "réagissent" pas au positionnement du curseur (le programme répondra "Rien ici!"). Elles ne constituent qu'un "décor" pour établir des cartes précises. La touche F9 vous fait quitter l'écran Zoom et revenir à l'écran curseur "normal" (tout le ciel). En écran curseur normal, l'appui sur F9 vous fait revenir au menu principal. F6:Dessin Ciel -------------- Cette fonction dessine la forme caractéristique de toutes les constellations au-dessus de l'horizon. F7:Chang.Horizon ---------------- Si vous en avez assez d'avoir le Sud en bas de l'écran, appuyez sur F7: chaque appui fera tourner le ciel d'un quart de tour. F8:Rotation ----------- Si vous voulez faire tourner le ciel comme le "vrai", c'est sur cette touche qu'il faut appuyer. Deux possibilités se présentent, selon que vous avez conservé ou non l'affichage des étoiles. ETOILES ON: dans ce cas le seul paramètre sur lequel vous pouvez jouer est l'incrément de temps. Vous avez la possibilité d'entrer un intervalle de temps exprimé en minutes, heures ou jours. Quoi? vous vouliez entrer un intervalle de 30 secondes? Pas de problème: choisissez l'intervalle en minutes (touche F1) et entrez 0.5 (ATTENTION: tous les intervalles de temps sont décimalisés). Quoi? vous avez appuyé sur la touche F3 (heures) alors que vous vouliez entrer un intervalle de 2 jours? Il suffit dans ce cas d'entrer 48 (heures) pour obtenir le même résultat. Tout est permis, y compris d'entrer un intervalle de temps négatif, ce qui fera tourner le ciel à l'envers!!! (Essayez pour voir...) Appuyez ensuite sur F10: le ciel commence à tourner... NOTA: pour faire tourner le ciel en "temps réel", mesurez avec un chronomètre l'intervalle de temps entre 2 réaffichages du ciel (il est d'environ 1mn23s pour un PC de base (indice de Norton 1.0), avec les étoiles ON et les nébuleuses OFF). Décimalisez le temps mesuré (ex: 1.383 pour 1mn23s) et entrez- le. A condition que l'heure de départ soit juste, vous verrez tourner le ciel au même rythme que "le vrai dehors par la fenêtre"!!! ETOILES OFF: La rotation avec seulement les objets du système solaire ajoute un certains nombres de possibilités. F3:Sélection: comme son intitulé l'indique, cette fonction vous permet de sélectionner les objets que vous désirez conserver à l'écran (il est conseillé de ne pas en faire tourner trop à la fois sous peine de rendre l'écran rapidement illisible). Pour cela, appuyez sur les touches de fonction pour faire apparaître ou disparaître les astérisques devant le nom des objets (un astérisque allumé signifie: objet sélectionné). L'appui sur F10 valide votre choix. F5:Trace OFF: si cette option est OFF, les objets sélectionnés s'effaceront avant de se réafficher. Si elle est ON, l'ancienne position est conservée à l'écran, ce qui permet de visualiser l'évolution de la position de l'objet. F7:Eff. : si le mode Trace est ON, cette option permet de choisir entre un réaffichage de l'objet sans effacement de l'ancienne position (Eff.), ou le dessin d'un trait entre l'ancienne position et la nouvelle (Trait). A vous de voir quelle option choisir en fonction de l'effet que vous voulez obtenir. Suggestions: marche du Soleil dans le ciel au solstice d'été (21 Juin) ou d'hiver (21 Décembre) -> incrément 1 heure, Sélection du Soleil seulement, Trace ON et F7:Eff. - idem que précédemment, mais avec une latitude géographique supérieure à 66ø Nord (Soleil de minuit au solstice d'été). - mise en évidence de l'équation du temps (heure de départ 12h TU (pour la France du moins), sélection Soleil seulement, incrément 30 jours, Trace ON et F7:Trait). - et aussi simulation d'éclipses, passage des planètes à l'opposition, conjonctions, période des élongations des planètes inférieures, etc, etc... F9:Fin (Dos) ------------ D'une façon générale, la touche F9 sert à quitter une option en cours ou à abandonner un processus. Au niveau du menu principal, cette touche met fin à l'éxecution du programme et revient au Dos. F10:Recherche ------------- D'une façon générale, la touche F10 sert à valider un choix ou une option, sauf au niveau du menu principal où elle active la fonction "Recherche". La philosophie de cette fonction est un peu à l'inverse de celle du mode curseur: le curseur permettait de se demander: "Tiens, quel est donc cet objet à l'écran?". Le mode Recherche permet de répondre aux questions du genre: "Où se trouve la nébuleuse du Crabe ? La planète Mars sera-t-elle visible à telle heure ce jour-là ?" Le mode Recherche autorise le choix entre les objets du système solaire, les étoiles et les nébuleuses. Système Solaire: la liste des planètes (plus le Soleil et la Lune) défile en bas de l'écran en appuyant sur les touches fléchées Haut et Bas. Appuyer sur F10 pour valider. Si l'objet est au-dessus de l'horizon, il clignotera à l'écran. Sinon un bip sonore vous avertira qu'il est sous l'horizon. Dans tous les cas une information complète sur l'astre s'affichera sur la dernière ligne de l'écran. Etoiles: Choix entre recherche par le nom usuel ou par le nom scientifique. - nom usuel: même principe que pour le Système Solaire. - nom scientifique: il faut sélectionner la lettre grecque (alpha, beta,..., omega) et l'abréviation du nom de la constellation. On passe entre la lettre grecque et l'abréviation du nom par appui sur les touches fléchées Droite et Gauche. Sinon pour le reste, même processus que précédemment. Nébuleuses: là aussi, choix entre recherche par nom usuel et par numéro de catalogue. - nom usuel: pareil... - numero de catalogue: Il faut entrer le numéro de Messier ou le numéro NGC de l'objet. Si l'objet n'existe pas (ou ne figure pas dans le fichier, ce qui revient au même), vous aurez droit à un message d'erreur. Pour le reste, c'est du déjà vu. Notes sur la précision du programme ----------------------------------- Il ne faut pas escompter obtenir la même précision que celle des éphémérides du Bureau des Longitudes! La précision du programme est, cependant, largement suffisante pour la plupart des besoins. - Les coordonnées des étoiles et nébuleuses sont données pour l'équinoxe 2000.0. - Le calcul des planètes est relativement précis, sauf peut-être pour Pluton. Les magnitudes données sont précises à + ou - 1 magnitude. - L'imprécision du calcul sur la Lune équivaut à environ 1/3 de son diamètre (une dizaine de minutes d'arc). - Les disques solaires et lunaires ne sont pas à l'échelle par rapport au fond du ciel. Pour vérifier la réalité d'une éclipse, il faut passer en mode zoom et entrer un diamètre d'une quarantaine de degrés (43ø pour être précis...). Sources et Bibliographie ------------------------ - Le programme a été écrit en Turbo-Pascal, compilateur de Borland International (merci Philippe Kahn!). Conception générale et premier jet (versions 2.0 et antérieures): Jean-Jacques Nguyen. Finition et optimisation (version 2.1 et suivantes): Francis Marcelet. Supervision: Association Astronomique de la Vallée, 55, Avenue des Hirondelles, 91400 ORSAY. - Les méthodes de calcul proviennent de l'excellent ouvrage de Peter Duffett-Smith "Practical Astronomy with your Calculator", 2nd edition (Cambridge University Press). - Ont également été consultés avec profit: "Astronomie et Ordinateur" (Guy Sérane, Dunod), "Calculs Astronomiques à l'usage des amateurs" (Jean Meeus, S.A.F.). - Le fichier des principales étoiles (jusqu'à la magnitude 4.0) a été compilé MANUELLEMENT (bravo l'artiste!) à partir de l'édition sur papier du "Catalogue des 1600 étoiles les plus brillantes" édité par l'Observatoire de Strasbourg, sous la direction d'Agnès Acker. - Le fichier des étoiles supplémentaires (jusqu'à la magnitude 7.0) est un extrait du "Yale Bright Stars Data Base" disponible en Shareware américain. - Le fichier des objets de Messier a été saisi à l'aide du livre "Les objets de Messier" (B. Guillaud-Saumur et O. Réthoré, Masson). Les objets du catalogue NGC doivent beaucoup à "Nébuleuses et Galaxies" de S.Brunier (Dunod), avec recalcul des coordonnées fournies (époque 1975) pour l'équinoxe 2000.0. EN CONCLUSION, je vous souhaite de longues heures d'amusement en compagnie de ce modeste programme. N'oubliez pas cependant que le vrai ciel est mille fois plus beau que sa représentation sur écran! Si ce programme vous aura amené à sortir dehors et contempler de temps à autre les étoiles, alors il aura rempli son but. Jean-Jacques Nguyen