Système de coordonnées horizontales

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Les coordonnées horizontales sont la hauteur (h) et l'azimuth (A). La hauteur varie de 0° (horizon) jusqu'à 90° (zénith) et l'azimuth est un cercle divisé en 360° établi sur le plan horizontal à partir du Nord (N).

Le système de coordonnées horizontales, également appelé système local ou système de coordonnées alt-azimutales, est un système de coordonnées célestes utilisé en astronomie par un observateur au sol. Le système sépare le ciel en deux hémisphères : l'un situé au-dessus de l'observateur et l'autre situé au-dessous, caché par le sol. Le grand cercle séparant les deux hémisphères situe le plan horizontal, à partir duquel est établi une altitude et un azimuth, qui constituent les deux principales coordonnées de ce système.

  • L'altitude, ou la hauteur (h sur la figure) est l'angle entre l'horizon et l'objet. Elle varie entre 0° (horizon) et 90° (zénith)[1]. Il est cependant possible d'obtenir des valeurs négatives lors d'une observation à partir d'un lieu élevé. Le point situé aux pieds de l'observateur (-90°) est appelé le nadir[2].
  • L'azimuth (A sur la figure ci-contre) est déterminé par l'angle entre le nord ou le sud géographiques et la projection de la direction de l'objet observé sur le plan horizontal[1]. Les azimuts sont généralement numérotés de 0° à 360° dans le sens horaire à partir point cardinal choisi[note 1].

Le système de coordonnées horizontales est utilisé pour effectuer les mesures en navigation astronomique. Le mouvement des montures azimutales s'effectue également selon ce système de coordonnées.

Terminologie[modifier | modifier le code]

Parfois, au lieu d'utiliser la hauteur, on utilise la distance zénithale (z, non représentée sur la figure), qui est le complément de la hauteur et s'obtient par l'équation z=90-h[3].

Le petit cercle de la sphère céleste qui passe par un point du ciel donné et dont le plan est en même temps parallèle au plan de l'horizon céleste s'appelle l'almicantarat ou cercle de hauteur de ce point.

Le demi-grand cercle qui passe par les pôles de l'horizon céleste, c'est-à-dire par le zénith et le nadir et par un astre déterminé, s'appelle le vertical de l'astre. Par ailleurs, l'horizon céleste coupe l'équateur céleste en deux points opposés qui sont les points Est et Ouest. Le vertical passant par le point Est est nommé premier vertical tandis que celui qui passe par le point Ouest est nommé troisième vertical.

Pour un observateur positionné verticalement au centre de la sphère, les cercles pointillés par lesquels passent A, A' et A ainsi que B, B' et B sont des almicantarats.
Pour un observateur positionné verticalement au centre de la sphère, le cercle passant par les points Z, W et Z' est un vertical.

Avantages et inconvénients[modifier | modifier le code]

La monture des deux télescopes Keck est une monture azimutale.

Ce système de coordonnées présente l'avantage d'être simple et local. Il est facile à établir à un endroit donné à partir du moment où l'observateur sait où se trouve l'un des points cardinaux[4]. Les montures azimutales n'ont besoin que d'être horizontales et d'effectuer deux mouvements horizontaux et verticaux, ce qui fait en sorte qu'elles sont faciles à construire[4].

Ce système présente également certains inconvénients :

  • En raison de la rotondité de la Terre et de sa rotation, les coordonnées d'un même objet à un instant donné dépendent du lieu et de l'heure d'observation[5],[4], contrairement, par exemple, aux coordonnées équatoriales,
  • La rotation de la Terre fait en sorte que l'objet observé est en déplacement relatif par rapport à un observateur terrestre. Les coordonnées horizontales varient conséquemment à un rythme qui dépend essentiellement de la déclinaison des objets visés[4]. Leur suivi par un instrument est donc moins simple qu'avec, par exemple, une monture équatoriale.

Notes et références[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Horizontal coordinate system » (voir la liste des auteurs)

  1. Ainsi, à partir du nord, cela donne du nord (0°) vers l'est (90°), le sud (180°), l'ouest (270°) pour revenir au nord (360°).
    Parfois, l'azimuth est établi à partir du sud (0°) vers l'ouest (90°), le nord (180°), l'est (270°) pour revenir au sud (360°).</ref>
    La référence de base serait le nord pour les marins et le sud pour les astronomes[3][réf. insuffisante].
  1. a et b Serge Jodra, « Coordonnées horizontales », sur http://www.cosmovisions.com,‎ 2004
  2. (en) James Schombert, « Earth Coordinate System », University of Oregon Department of Physics
  3. a et b FC, « Repérage d’un astre sur la sphère céleste », sur http://cral.univ-lyon1.fr, Observatoire de Lyon,‎ 20 mars 2007, p. 3.
  4. a, b, c et d « Repérage dans l'espace », sur http://www.ac-nice.fr, Comité de Liaison Enseignants et Astronomes, Académie de Nice, diapositives 4-5.
  5. « COORDONNEES CELESTES (astronomiques) », sur http://sciences-physiques.ac-dijon.fr, Académie de Dijon - Physique - Chimie

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]