Logiciels libres et enseignement

Favoriser l’usage de logiciels libres et de formats ouverts

XEphem

dimanche 11 avril 2004, par Didier Planeau

- Auteur : Elwood Downey

  • Licence : Propriétaire, code source disponible mais non modifiable sans l’accord de l’auteur.
  • Langue : Anglais.
  • Environnement requis : Linux, MacOS
  • Site web : http://www.clearskyinstitute.com/xe...
  • Version testée : 3.4

Présentation générale

Xephem est un puissant logiciel d’astronomie, peut-être le plus puissant, tous systèmes d’exploitation confondus, pour un usage d’amateur avancé. Il permet, outre le traçage de cartes stellaires, des simulations d’observations astronomiques en interaction éventuelle avec des bases de données d’images librement disponibles sur l’Internet, des animations des divers corps du système solaire et la représentation de données géographiques en temps réel à l’échelle planétaire. De plus, Xephem intègre une fonction Seti@Home et permet même le pilotage d’un télescope branché sur l’ordinateur.

Balade astronomique avec Xephem

Une fois Xephem lancé, toutes les fenêtres importantes permettant les vues et les réglages possédent un menu help. Toutes les explications nécessaires sur le contenu et le paramétrage des commandes sont données dans ces aides. Quelques exemples d’utilisation sont également décrits. Cette documentation n’est donc pas destinée à remplacer l’aide du logiciel, mais propose une première prise en main.

Commençons par quelques clics de paramètrage : Préferences > Units:metric > Time zone:local > Date formats:D/M/V.. Nous allons observer à Paris le 17 Juin 2001 à 1h du matin donc : Local : Paris puis Local date : 17/06/01 et Local Time:01h:00:00. Validons les réglages par Update.

Nous sommes prêts pour la vue du ciel : View > Sky view. Le mieux est de décaler cette nouvelle fenêtre pour avoir également vue sur celle de réglage utilisée précédemment. Nous avons maintenant une vue de la voute céleste complète. Grace au curseur horizontal on peut orienter la carte pour voir ce que l’on a devant soi. Vérifiez avec Control > Options > Alt-Az que l’on est en coordonnées azimutales, ce qui est plus facile pour s’orienter.

Nous pouvons voir Mars et Antarès devant nous, assez bas sur l’horizon. Un clic droit dans la carte sur les points lumineux matérialisant les objets donne tous les renseignements voulus. Une petite vue de Mars avec View > Mars dans la fenêtre de réglage...

Revenons dans la vue du ciel. Pour se promener dans les constellations, nous allons simplifier un peu : Control > Filter. Avec Toggle enlevons les Galaxies, Nebulae, Clusters et Other. Cliquer sur Apply pour mettre à jour l’affichage. Fermer la fenêtre Filter et ouvrir Control > Options puis Names. Voilà de quoi s’instruire. Enregistrons cette vue avec History > Add

Tournons-nous vers l’Est avec Az = 150° en faisant glisser le curseur horizontal avec le doigt sur le clic gauche. Nous nous trouvons devant le Sagittaire. Regardons de plus près avec un clic droit dans cette constellation sans relacher, puis Center + Zoom > Zoom in 5X, on y voit plus clair. Enregistrer la vue dans History > Add

Comme vu précédemment, affichons les amas globulaires : Control > Filter > Cluster > C-Globular > Ok. Il y en a quelques uns. Une petite carte pour aller sur le terrain : Control > Print > Grayscale > Print command.

Revenons dans la vue du ciel et observons M22 avec un clic droit et Center + Zoom > Zoom in 5X, puis grossissons doucement en montant à la souris le curseur gauche de la fenêtre jusqu’à ne plus voir que M22 et deux étoiles sur la droite. Connectons l’ordinateur à Internet si ce n’est déjà fait puis choisissons Control > Image. Grace à cette fenêtre nous allons télécharger une image réelle de M22 provenant d’un catalogue astronomique, par exemple ESO.

Après les bips, attendre l’arrivée de la fenêtre xephem Progress qui renseigne sur le téléchargement, puis l’image arrive...Pas mal hein ! 75000 étoiles au moins dans un mouchoir de poche de 50 A-L. On peut s’amuser avec la touche Inverse et le curseur rouge de la courbe de lumière puis enregistrer l’image avec Save.

Fermer la fenêtre de controle de l’image et revenir à la vue enregistrée en cliquant dessus dans l’encart History. Pour s’entrainer, deux petits exercices :

  • Centrer la constellation du Cygne avec un zoom 5, puis chercher Cyg 61 avec des clics droits... juste au-dessus de tau-65 et maintenant zoomer jusqu’à son dédoublement. Elle est facilement dédoublée avec une petite lunette.
  • Même chose pour l’étoile epsilon dans la constellation de la Lyre. Une fois dédoublée, continuer à zoomer... les deux parties se dédoublent encore ! Cela peut se voir aux jumelles pour les deux premières mais il faut un télescope pour les deux autres.

Mouvement d’une planète

Voilà, fini la balade, travaillons un peu avec Mars. Quel est le mouvement de Mars cette année ? Fermer la fenêtre de la vue du ciel et, dans celle de réglage faire Local Date:1/01/2001 > Local Time:01:00:00 > Update puis View > Solar System > Objects > Just S+E+ Mars en grossissant avec le curseur gauche de cette nouvelle fenêtre. Puis, toujours dans celle-ci : Control > Movie demo, cette dernière touche sert à démarrer et arrêter. On peut voir que Mars va se trouver en Opposition justement au mois de Juin. Elle sera au plus près pour l’observation.

Toujours dans la fenêtre de réglage, on peut affiner avec View > Data Table> en ne laissant coché que Mars> Elong puis Ok. On a ainsi l’angle Soleil-Terre-Mars qui doit etre proche de 180°. Dans la fenêtre de réglage on choisit Step > 1d ou -1d selon les besoins puis Update autant de fois que l’on veut et on lit à chaque pas de 1 jour, la nouvelle élongation. L’effet est aussi visible dans la fenêtre Solar System. L’opposition a donc lieu le 14/06/01, jour pour lequel l’élongation est la plus proche de 180°.

Pour voir le mouvement de Mars dans le ciel à cette période, fermer la fenêtre du système solaire et afficher la date du 14/02/01 dans la fenêtre de réglage puis reprendre la vue du ciel Sky View > Control > Options >Ra-Dec et chercher Mars en bougeant le curseur horizontal. Grossir avec un clic droit sur la planète et Center + Zoom > Zoom in 2X. Continuer avec un nouveau clic droit toujours sur Mars et Create Trail > 1 Week > None > Now avec Number of ticks marks 40 . On peut voir alors la Boucle de Rétrogradation de Mars. Avec un clic droit sur les ticks marks on a la date et d’autres renseignements. Enregistrer la vue et fermer la fenêtre.

Obtenir un document pédagogique

Préparons maintenant un document pour travailler avec des élèves. À partir de la fenêtre de réglage View > Solar System > puis Objects > Search Memory and ...> Elliptical > Obj X, rechercher 75 Eurydike puis faire Apply. Passer dans la fenêtre du système solaire et ajuster le grossissement avec le curseur gauche pour voir cet astéroïde. Faire dans cette fenêtre Objects > Sun > 75 Eurydike pour n’avoir que ces objets à l’écran puis View > Ecliptic pour supprimer les cercles verts. Enfin Control > Create trail > 1 Month > None > Now avec 53 ticks marks et pour terminer Ok. Agrandir avec le curseur gauche.

Il ne reste qu’à noter les caractéristiques de cet astéroide puis imprimer la trajectoire et l’on peut faire calculer et tracer des vecteurs vitesses, accélérations, ...

Voilà. Après ce tour d’horizon vous vous rendrez compte que bien d’autres choses sont possibles avec Xephem... Bon courage.

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