ÉCOLE D'ÉTÉ "OBSERVATION ASTRONOMIQUE" POUR LA FORMATION DES MAÎTRES À L´OBSERVATOIRE DE HAUTE-PROVENCE

Cette école est destinée en priorité aux enseignants des lycées et collèges ayant déjà quelques notions d'astronomie et désireux de s´initier aux travaux de recherche réalisés par les astronomes, ainsi qu´aux animateurs encadrant des jeunes lors de séjours d´initiation à la pratique astronomique. Elle se déroule à l´Observatoire de Haute-Provence.

Pour les débutants n'ayant aucune notion d'astronomie, nous proposons une autre école d'été d'initiation et qui a lieu également à l'observatoire de Haute-Provence. Pour plus d'information ou pour vous inscrire, cliquez ici.

INTRODUCTION

Dans le cadre des enseignements de l´UFE (Unité Formation Enseignement), l´observatoire de Paris (Institut de Mécanique céleste), en partenariat avec l'observatoire de Haute-Provence, organise un séjour à l´Observatoire de Haute-Provence d´une durée d´une semaine au mois d´août. Le but de ce séjour est de permettre à des enseignants du secondaire de compléter leur formation par une initiation aux techniques et méthodes d´observation actuelles. Ils pourront animer eux-mêmes par la suite, s'ils le souhaitent, des stages avec leurs classes dans des centres d´astronomie accueillant les élèves. On y observera toutes sortes d´objets du ciel mais on insistera sur l´étude des objets du système solaire (et de leur mouvement), ainsi que sur l'observation spectroscopique des étoiles.

Le présent document donne des informations générales sur les observations qui y sont réalisées, sur l´Observatoire de Haute-Provence et sur les instruments qui sont utilisés. Des astronomes assurent l´encadrement de cette école d´été.

Pour tout renseignement complémentaire contacter:

    par courrier : Institut de mécanique céleste
École d'été
Jean-Eudes Arlot
77 avenue Denfert-Rochereau
F-75014 Paris
 
  par message électronique :
 
  par téléphone : J.E. Arlot  : +33(0)1 40 51 22 67
  NOTA: Une partie de ce document est fondée sur les informations données par le Guide Pratique de l´OHP.

PRÉSENTATION DE L´OBSERVATOIRE DE HAUTE-PROVENCE

L´Observatoire de Haute-Provence (OHP) est situé à 2 km au nord du village de Saint Michel-l´Observatoire et à 12 km de Forcalquier (Alpes de Haute-Provence), à une altitude de 650 mètres sur un plateau boisé de petits chênes. Sa construction, décidée en novembre 1936 par un comité présidé par le physicien J. Perrin, débuta en 1937. Le télescope de 80 cm fut le premier instrument installé sur le site, et c´est en 1958 qu´entra en service le télescope de 1,93m qui fut le plus grand télescope sur le territoire national. Le développement des grands observatoires européens (l´ESO au Chili) ou internationaux (le CFH à Hawaï), dans des sites d´altitude élevée et de bonne qualité de transparence et de stabilité de l´atmosphère, ont transformé le rôle des observatoires nationaux du type de l´OHP. L´OHP donne l´ accès à plusieurs instruments d´excellente qualité appuyés par une infrastructure conséquente lui donnant un rôle de complément des grands observatoires éloignés. C´est un site bien adapté pour mener, en particulier, des travaux de longue haleine comme les travaux d´astrométrie. Les images sont de qualité moyenne mais le nombre de nuits utilisables est assez élevé.

L´OHP héberge un groupe scientifique composé de M. Boer (directeur de l´OHP), A. Labeyrie, D. Gillet, S. Ilovaisky, Ph. Véron et M.-P. Véron-Cetty. Il est composé de services administratifs (administration, missions, bibliothèque) et de services techniques (optique, mécanique, électronique, récepteurs, maintenance des télescopes). L´ensemble de ces services regroupe environ 70 personnes.

L´OHP (voir plan de l´observatoire) est un observatoire de mission, il fournit donc aux astronomes en mission d´observation plusieurs services indispensables. L´hébergement est réalisé sur le site dans les locaux de la Maison Jean Perrin où sont disponibles des chambres doubles ou individuelles, et des locaux communs pour les repas. Un assistant de coupole est affecté à chaque télescope utilisé par les astronomes en mission; son rôle est en particulier de se charger de la manipulation de l´instrument (pointage et suivi des objets) et de la mise en oeuvre du récepteur s´il s´agit de l´instrumentation de l´OHP. Il a autorité pour contrôler la compatibilité de l´utilisation de l´instrument avec les normes de sécurité.
 

DÉROULEMENT DE l´ÉCOLE D´ÉTÉ

Les stagiaires sont hébergés sur place et les séances d´observation se déroulent chaque nuit du coucher du Soleil...jusqu´à l´aube si le temps le permet. Nous disposons de 3 télescopes différents équipés de récepteurs CCD refroidis. Les stagiaires sont répartis chaque nuit par groupes de 4 par télescope et sont amenés à participer à différents types d´acquisition de donnés;es et d´images. L´après-midi, selon les souhaits des stagiaires, des conférences-ateliers ont lieu de 16 h à 18 h.

Les observateurs disposent de laboratoires annexes aux coupoles à partir desquels on effectue l´acquisition des données. La manipulation des récepteurs et des télescopes est sous la responsabilité d´un assistant de coupole. Cependant les télescopes sont à la température extérieure et il est utile de prévoir des vêtements chauds, même au mois d´août... D´autre part, toute lumière extérieure est bannie de l´observatoire et il est prudent de prévoir une lampe de poche pour pouvoir circuler d´un bâtiment à l´autre durant la nuit (accès aux coupoles, à la bibliothèque, au restaurant et aux chambres).
 

INFORMATIONS PRATIQUES

 Accès à l´OHP

L´OHP est situé à 2 km au nord du village de Saint-Michel-L´Observatoire dans les alpes de Haute-Provence (04), à 20 km de Manosque, à 30 km d´Apt (Vaucluse), à 80 km d´Avignon et à 100 km de Marseille. (voir carte 1 -région- et carte 2 -environs de l´OHP-). La carte 1 est extraite de la carte Michelin 919 "France-Sud" au 1/1000 000 et la carte 2 est extraite de la carte IGN au 1/100 000.

Accès par route:

 Depuis la vallée du Rhône: nationale 7 ou autoroute A7 puis D22 près d´Avignon (direction Apt), puis N100. 30 km après Apt, prendre la direction Saint-Michel-l´Observatoire sur la gauche.

 Depuis Marseille:

 Prendre la direction d´Aix-en-Provence puis la N96 ou l´autoroute A51 vers Sisteron. A Manosque prendre la direction d´Apt par la D907. A 10 km de Manosque, prendre la D105 sur la droite vers Saint-Michel l´Observatoire.

 Accès par train:

 L´OHP est proche des gares d´Avignon (80 km) et Manosque (20 km). Nous vous recommandons, pour les stagiaires venant de Paris, de prendre le TGV jusqu´à Marseille, puis le train ou le car jusqu´à Manosque. Nous vous attendrons à la gare de Manosque pour vous conduire à l´observatoire.

On trouve des horaires indicatifs de ces différents moyens de transport ci-après:

Aller: (le lundi 8 août 2005) D=départ  A=arrivée
Paris D (Gare de Lyon)==>Marseille A Marseille D ==>Manosque A
  10:20     13:30     14:13     15:32  
  13:20     16:30     17:11     18:28  
  14:20     17:36     17:52     19:19  
  15:20     18:20     18:50     20:14  


Retour: (le samedi 13 août 2005) D=départ  A=arrivée
Manosque D:Marseille A:Marseille D:Paris A: (Gare de Lyon) 
  10:32    11:50    12:29    15:41 
  15:34    16:49    17:29    20:41 
Horaires sous réserve:
vérifier en consultant le serveur de la SNCF:

 Télécommunications

L´OHP est équipé d´un réseau informatique de stations UNIX et de PC, que les astronomes en mission peuvent utiliser pour communiquer et travailler. Les stagiaires disposent d´un accès à ce réseau ainsi qu´à Internet.

Les principaux numéros de téléphone utiles sont:

Standard:   04 92 70 64 00 
Coupole télescope T80:   04 92 70 64 19 
Coupole télescope T120:   04 92 70 64 20 
Coupole télescope T152:   04 92 70 64 69 
Bibliothèque:   04 92 70 64 86 
Maison Jean Perrin:   04 92 70 64 47 
FAX:   04 92 76 62 95 

L´INSTRUMENTATION DU STAGE


Trois télescopes sont utilisés: le télescope celui de 80 cm, celui de 152 cm et celui de 120 cm. Ces trois télescopes sont équipés d´un récepteur CCD (Coupled Charge Device) et d´un ordinateur associé. Ce type de récepteur permet d´acquérir des images sous forme numérique que l´on peut donc manipuler avec un micro ordinateur (PC) grâce à des logiciels spécialisés. Pour ces traitements nous utilisons soit un logiciel spécifique dénommé Prism, soit le logiciel Midas sous Unix, dont une documentation détaillée est disponible.

On trouvera les caractéristiques des CCD et des télescopes ( T152cm et T80cm) utilisés à l´OHP sur le serveur de l´ Observatoire de Haute-Provence.

LE PROGRAMME DU STAGE

Chaque stagiaire passera au moins une nuit sur chacun des trois télescopes et deux nuits sur les télescopes de son choix (nous disposons de cinq nuits complètes). Le programme envisagé sera le suivant:

 Télescope de 80 cm:

Ce télescope, très maniable, sera utilisé pour montrer comment fonctionne un télescope. On apprendra tout d´abord ce qu´est l´astronomie avec un récepteur CCD et on s´initiera à la préparation du récepteur, à son paramétrage et aux opérations d´acquisition des images. On s´exercera aussi à pointer des objets célestes particuliers de plus en plus difficiles à l´aide des cercles de pointage et de calculs réalisés auparavant. On apprendra à identifier un champ stellaire dans un "chercheur" (une petite lunette auxiliaire à grand champ) et à centrer cet objet dans le champ du télescope. Les observations pourront être visuelles ou se faire par l´intermédiaire d´une CCD situé au foyer du télescope. La pratique de l´observation nécessite la connaissance de ces opérations fondamentales de l´astronomie observationelle que sont le pointage du télescope et l´identification d´un champ pour trouver l´objet recherché même si sa magnitude est faible. On s´exercera en observant des champs caractéristiques (amas stellaires, galaxies,...) et en recherchant certains objets du système solaire (comètes, astéroïdes, planètes) visibles à cette époque.
 
 Télescope de 152 cm:

Le télescope de 152 cm est équipé d'un spectrographe à fibre et d'un récepteur CCD permettant l'enregistrement de spectres d'étoiles. Outre la composition des étoiles, les spectres permettent aussi de mesurer des vitesses radiales. C'est ainsi que sont détectées les planètes extrasolaires par la variation de vitesse radiale qu'elles produisent sur leur étoile-mère.

 Télescope de 120 cm:

Les observations réalisées avec ce télescope font partie des programmes de recherche en cours. Des observations astrométriques seront réalisées, en particulier le suivi d´astéroïdes ou de comètes. Des mesures seront effectuées, en particulier pour retrouver un astéroïde d´une nuit sur l´autre. On utilisera les outils accessibles sur Internet pour préparer, tester et exploiter les observations de la nuit. On s´initiera à l´obtention d´images en couleur par l´utilisation de filtres.

 
Quelques informations sur les objets observés

 Astéroïdes:

Les astéroïdes sont des objets nombreux qui intéressent beaucoup les astronomes en raison de leur variété, de leurs caractéristiques dynamiques et physiques et qui peuvent donner des informations essentielles concernant l´origine et l´évolution du système solaire. Ces objets, souvent de vitesse apparente élevée, présentent des phénomènes particuliers donnant accès à des précisions astrométriques très grandes: les occultations stellaires et les rapprochements stellaires. Ces deux types d´observation pourront être pratiquées. Les astéroïdes se rapprochant de la Terre (les géocroiseurs) présentent des vitesses apparentes très élevées et nécessitent des techniques d´observation particulières.

 Comètes:

En 1997 on a pu observer une comète très active, la comète Hale-Bopp. Si l´observation d´une comète très brillante est rare, de nombreuses comètes sont cependant observables chaque année: la recherche et l´observation du mouvement de ces comètes par rapport au champ d´étoiles sera effectuée.

 Étoiles doubles, amas d´étoiles, nébuleuses, galaxies:

Le ciel recèle un grand nombre d'objets intéressants et nous nous appliquerons à réaliser des images de ces objets en fonction de la qualité du ciel. Nous réaliserons des images du ciel profond en profitant de l'absence de la Lune ainsi que des images en couleur en utilisant un jeu de filtres bien choisis.
Nous découvrirons aussi une très grande variété d´objets, étoiles doubles, triples, amas stellaires, nébuleuses planétaires et galaxies.

 Étoiles proches:

Les étoiles proches caractéristiques seront observées à l'aide du spectrographe pour en détecter les composants par l'analyse de la lumière et la mise en évidence des raies d'émission et d'absorption.

CONFERENCES-ATELIERS

Les après-midi, des conférences-ateliers pourront avoir lieu si les stagiaires ne sont pas trop fatigués par les observations de la nuit... ou si le temps se met à la pluie (c´est malheureusement une éventualité, même si le climat de la Provence est en général favorable aux astronomes). Les thèmes proposés seront parmi les suivants:
- les coordonnées astronomiques, équatoriales, horizontales, écliptiques, horaires, le temps sidéral
- les distances en astronomie, la dynamique du système solaire, la relativité
- les échelles de temps astronomiques et les calendriers
- les occultations dans le système solaire
- le système solaire, utilisation d´un CD Rom d´exploration du système solaire
- la spectroscopie, les vitesses radiales des étoiles
- les télescopes et l'instrumentation astronomique
- le passage de Vénus -aspect historique- et le calcul de l'unité astronomique
 

BIBLIOGRAPHIE pour approfondir les techniques rencontrées au cours du stage

Plusieurs ouvrages ou articles permettent d´obtenir des informations générales sur les objets du système solaire, sur l´astrométrie, ou sur les techniques d´observation et d´analyse CCD:

niveau "débutants":
Le passage de Vénus, EDP Sciences, 2004
Les éclipses de Soleil, EDP Sciences, 1999
Guide de données astronomiques pour 2005, EDP Sciences, 2004
Le Grand Livre du Ciel, Bordas, 1999
Dictionnaire de l´astronomie, Ph. de la Cotardière, Larousse

niveau "professionnel":
Buil, Ch.: 1990, CCD Astronomy, William-Bell Inc.
Chiu, H.Y, Warasila, R.L., Remo, J.L.: Stellar astronomy,Vol. 1, Gordon and Breach
Encrenaz, Th., Bibring, J.P.: 1989, Le système solaire, Inter Editions, Edition du CNRS.
Gordon Walker: 1987, Astronomical Observations, Cambridge University Press.
Green, R.M.: Spherical astronomy, Cambridge Univ. Press
Kovalevsky, J.: Astrométrie moderne, Lectures notes in physics, Springer Verlag
Léna, P.: 1996, Astrophysique, Méthodes physiques de l´observation, Inter Editions, Edition du CNRS.
Van de Kamp, P.: Principle of Astrometry, Freeman and Co., San Francisco
 

INSCRIPTIONS ET PARTICIPATION AUX FRAIS

Ce stage est réservé aux enseignants des lycées et collèges ainsi qu'aux animateurs de clubs d'astronomie. Les inscriptions seront faites à l´Unité Formation Enseignement (UFE) de l´observatoire de Paris. Elles peuvent aussi se faire en écrivant une lettre de motivation et en renvoyant la fiche prévue à cet effet à l´adresse indiquée au début de ce document.

Les frais d'inscription sont de 50 euros par personne. L'hébergement se fait sur place et la participation aux frais demandée pour le séjour de cinq nuits en pension complète est de 275 € en chambre simple et de 230 € en chambre double.
Attention, le stage 2005 sera vite complet et vous pouvez dès maintenant réserver une place pour ce stage (dates: 8-13 août 2005) en renvoyant la fiche de pré-inscription.
 

COMPTE RENDU DES STAGES PRECEDENTS

On trouvera ci-après un lien sur le compte rendu des l´écoles d´été qui se sont déroulées jusqu'à présent :

CONTACT

Pour tous renseignements concernant ces pages, veuillez contacter de l'IMCCE et l'Observatoire de Paris.

Attention : Ce serveur a été mis en place avec l'aide du Ministère de l'Education Nationale, du CNRS et du CNES. Tout usage des données diffusées par ce serveur nécessite l'accord de l'IMCCE.