Planétarium

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Planétarium près de Dunkerque, France
Palais de l'Univers et des Sciences à Cappelle la Grande

Le terme planétarium désigne le dôme présentant une reproduction du ciel avec ses constellations et ses étoiles[1], et, par métonymie le projecteur spécifique permettant de simuler le ciel sur un écran hémisphérique, de même que la salle où fonctionne ce projecteur, ou encore la structure organisée tout autour.

La tendance qui tend à se généraliser actuellement en France, notamment sous l'influence de l'Association des planétariums de langue française (APLF), est de désigner par planétarium un lieu de culture scientifique consacré à l'astronomie et pouvant comporter différents systèmes de projection du ciel étoilé.

Généralement un planétarium comporte une salle circulaire surmontée d'un dôme hémisphérique de quelques mètres de diamètre qui en est l'écran. Un système de projection permet d'y afficher la voûte étoilée, les constellations, le mouvement des planètes dans le ciel, etc. Actuellement, trois types de système coexistent : opto-mécaniques, numériques et hybrides.

Les projecteurs opto-mécaniques sont des merveilles de mécanismes d'horlogerie et de combinaisons optiques. Très reconnaissables puisqu'ils trônent au centre des planétariums, ils permettent une représentation du ciel visible depuis la Terre et d'accélérer les mouvements des différents corps célestes, grâce à une projection optique directe d'une ou plusieurs sources lumineuses.

Les systèmes numériques sont composés d'une part, d'un logiciel de simulation astronomique dit "3D temps réel" et d'autre part, d'un affichage grâce à un ou plusieurs vidéo projecteurs. Leur capacité a dépasser une vision géocentrique du monde (limitation des systèmes opto-mécaniques) et leur possibilités pédagogiques incomparables, explique pourquoi ils remplacent progressivement les projecteurs opto-mécaniques.

Les systèmes hybrides permettent d'utiliser le meilleur des deux systèmes : la finesse incomparable de la projection optique des étoiles vues depuis la Terre et l'apport pédagogique irremplaçable permis par le déplacement du spectateur parmi les planètes du Système solaire, dans le milieu interstellaire ou intergalactique.

Historique[modifier | modifier le code]

L'idée de représenter artificiellement le ciel est très ancienne. Il semble que, dès l'Antiquité, on ait forgé ce mot pour désigner une sorte de maquette représentant le Soleil, la Lune et les planètes. L’ancêtre de ces premières représentations dont il nous reste encore quelques éléments est la Machine d'Anticythère (IIe siècle av. J.-C.)

Ancien planétaire.

A la périphérie de ces objets, on peut ajouter des outils tel que les astrolabes, sphères armillaires, horloges astronomiques, planétaires (orrery, en anglais) qui permettaient de modéliser les mouvements des planètes autour d'un Soleil fixe : les étoiles n'étaient pas présentes, mais pouvaient être suggérées par des dessins placés à la périphérie. Le Planetarium Eise Eisinga, planétaire géant construit entre 1774 et 1781 par Eise Eisinga à Franeker, est l'ultime exemple des planétariums dits coperniciens (ou héliocentriques).

Par ailleurs, on a aussi cherché à représenter les étoiles par l'intermédiaire de globes célestes plus ou moins grands (voir par exemple l'un des globes de Coronelli).

Dans un cas comme dans l'autre le spectateur était extérieur : il voyait les planètes tourner autour du Soleil, ou les étoiles sur une sphère devant lui (les figures des constellations étaient donc inversées).

Construit entre 1650 et 1664, le Globe géant de Gottorf pourrait être considéré comme le premier planétarium du monde puisqu'on pouvait pénétrer à l'intérieur pour y découvrir une représentation du ciel étoilé.

Il a fallu ensuite attendre le début du XXe siècle pour voir apparaitre le concept moderne du planétarium grâce notamment à des ingénieurs allemands travaillant pour la firme Carl Zeiss.

Le premier planétarium[modifier | modifier le code]

À l'initiative de l'astronome allemand Max Wolf, alors directeur de l'observatoire de Heidelberg, et du fondateur du Musée technique de Munich (le Deutsches Museum) Oskar von Miller, l'idée d'un planétarium galiléen (ou ptolémaïque) fut proposée dès 1913 à la société Zeiss. Son directeur, Walter Bauersfeld, construisit un premier planétarium, prototype de tous ceux que nous connaissons aujourd'hui. La première version de cet appareil a été installée en août 1923 sur les toits de l'usine Zeiss à Iéna, en Allemagne. Cette première version a été montée sous un dôme de 16 m de diamètre.

Le 21 octobre 1923 cet appareil fut présenté au public de Munich. Il n'y resta que quelques semaines, et retourna à Iéna pour être terminé.

C'est finalement le 7 mai 1925 que le premier planétarium fut installé définitivement sur le toit du Deutsches Museum.

Cet appareil, ainsi que ceux qui vont suivre, sont de type opto-mécanique. Les dernières générations de la famille Zeiss ont utilisé un nouveau système de projection : les images des étoiles étaient générées par des fibres optiques (c'est notamment le cas du Starmaster).

Depuis, quelques autres constructeurs (japonais, américains et français) ont proposé des modèles qui équipent les salles actuelles. De petits modèles, moins perfectionnés, pour des salles de 4 ou 5 m de diamètre (souvent des structures mobiles) ont vu le jour au Japon, aux États-Unis, en France, en Italie et au Brésil.

Evolutions[modifier | modifier le code]

Diffuser l'astronomie dans la société est le but principal d'un planétarium. Souvent installés dans des muséums d'histoire naturelle, les premiers planétariums ont permis à un grand nombre de citadins de découvrir le ciel étoilé et de se faire expliquer l'Univers. En ville, la pollution lumineuse effaçant progressivement les étoiles, les planétariums permettent aux citadins de redécouvrir les étoiles et la Voie lactée. La conquête de l'espace à travers la course à la Lune a permis aux États-Unis d'équiper de très nombreux lycées (high schools) d'un planétarium orientés vers les scolaires. En Europe, dès la naissance des planétariums en Allemagne, ce sont les principales capitales qui s'équipent. Il a fallu attendre la fin des années 1970 pour voir apparaître des planétariums plus modestes, des salles de 8 mètres avec une cinquantaine de places. Les décennies 1980 et 1990 ont vu le développement de nombreux planétariums de toutes tailles.

La généralisation du numérique dans l'ensemble des activités humaines n'a pas épargné les planétariums. Le développement de l'informatique a permis le développement de simulateurs astronomiques de plus en plus puissants, il était naturel de les voir apparaître dans les planétariums. Malgré une qualité visuelle très en deçà des projecteurs opto-mécaniques, leurs capacités pédagogiques naissantes sont déjà époustouflantes. Depuis des décennies, pour montrer autre chose que le ciel étoilé, tous les planétariums s'équipaient progressivement de projecteurs de diapositives et autres petits vidéo projecteurs. L'arrivée des vidéo projecteurs pilotés par un calculateur graphique et un logiciel astronomique dans les planétariums a permis de remplacer les projecteurs optiques, une révolution dans les salles : on pouvait enfin quitter la Terre pour aller se promener dans le système solaire, visiter les planètes, tout en pouvant actualiser ces visuels avec ce que nous envoient les sondes spatiales. En intégrant les différents catalogues d'étoiles, des corps célestes et des galaxies, c'est tout l'univers observable qui devient affichable.

Aujourd'hui, il existe environ quatre ou cinq gros fournisseurs professionnels dans le monde capables de simuler tous les corps du Système solaire et leurs mouvements avec l'intégration des principaux catalogues astronomiques. Mais, en marge de ces simulateurs, que tous les médiateurs peuvent piloter en direct pour leurs explications, s'est développé un marché des films immersifs full domes. Les structures de tailles intermédiaires ou modestes peuvent garder une grande part de leurs séances en direct, c'est plus compliqué dans une très grande structure qui peut recevoir de 100 000 à 200 000 visiteurs par an. L'enjeu des planétariums sera d'éviter de devenir des sortes de super cinéma, parfois en 3D, toujours en immersion complète sous un écran de 360°, mais pour projeter des films sur des sujets très éloignés de l'astronomie.

Les systèmes numériques[modifier | modifier le code]

Les systèmes numériques affichent des images des étoiles et des planètes qui sont générées par un ou plusieurs ordinateurs et projetées grâce à un ou plusieurs vidéo projecteurs. Ces appareils permettent de se déplacer dans un volume d'univers correspondant généralement au positionnement des étoiles du catalogue Hipparcos (en attendant celui de Gaia, en cours). Ils autorisent des effets spéciaux, comme le changement de perspective, le passage d'un repère géocentrique (comme nous, chaque fois que nous levons les yeux vers les étoiles) à un repère extérieur (en regardant la Terre de loin). Les phénomènes comme les saisons, les phases de la Lune, les marées, deviennent plus faciles à modéliser. Les nouvelles techniques permettent une meilleure immersion et l'intégration de spectacles pleine voûte, ayant un lien avec l'astronomie.

Les petits planétariums (moins de 6 m) essentiellement mobiles et associatifs, se numérisent tous, notamment grâce à des procédés de type LSS[2]. Il suffit d'un simulateur astronomique libre de droit et d'un vidéo projecteur équipé d'une optique fisheye.

Cependant, les projecteurs numériques modernes ne permettent pas d'obtenir un piqué similaire aux projections optiques classiques des étoiles. Les meilleures projections numériques actuelles permettent d'afficher au mieux "8K" sur le méridien, c'est-à-dire 8 000 pixels sur la demi-circonférence verticale du plafond. Actuellement, les meilleurs vidéo projecteurs font "4K", il en faut au moins dix pour obtenir une projection en "vrai" 8K. Houston aux USA, Paris et Toulouse (en attendant le futur planétarium de Strasbourg) permettent cette résolution. Une solution intermédiaire consiste à choisir un système hybride mais le budget est quasi doublé. On utilise le projecteur opto-mécanique pour montrer le ciel depuis la Terre puis, dès qu'on quitte notre planète, la simulation numérique prend le relais, comme au planétarium Carl Zeiss de Iena.

Les planétariums dans le monde[modifier | modifier le code]

Liste de planétariums[modifier | modifier le code]

Au niveau international, l'International Planetarium Society[3] regroupe les associations nationales qui couvrent l'essentiel des planétariums de chaque pays.

D'après les derniers recensements (2018), on dénombre environ 2 611 planétariums fixes dans le monde (et probablement presque autant de mobiles) :

  • Afrique : 23 planétariums, dont 9 en Égypte.
  • Amérique du Nord : 740 planétariums dont 720 aux États-Unis.
  • Amérique centrale et du Sud : 150 planétariums dont 47 au Brésil et 39 au Mexique.
  • Europe : 552 planétariums dont 100 en Italie, 90 en Allemagne, 75 en France, 51 en Russie, 34 en Espagne, 25 au Royaume-Uni, 21 en Turquie et 20 en Pologne.
  • Asie : 757 planétariums dont 342 au Japon, 319 en Chine, 91 en Corée du Sud, 48 en Inde, 12 en Thaïlande.
  • Océanie : 16 dont 10 en Australie et 6 en Nouvelle Zélande.

En France[modifier | modifier le code]

Le premier planétarium français était celui du palais de la découverte. Il a été installé à l'occasion de l'Exposition internationale de Paris, le , sur le cours Albert-Ier. Puis, à la clôture de l'exposition (), il fut démonté et entreposé dans les sous-sols du Conservatoire national des arts et métiers (CNAM). Il trouva son installation définitive à partir du , à l'intérieur du Palais, sous une coupole de 23,5 m de diamètre située dans l'actuel hall d'entrée du Palais ; il pouvait accueillir 355 personnes. Cette installation fonctionna jusqu'au  ; les nouvelles normes de sécurité imposèrent de libérer cet espace. En novembre 1979, une nouvelle salle ouvrit au public, avec un nouveau projecteur. Cette salle, de dimensions plus petites que la précédente (15 m de diamètre et permettant d'accueillir 201 personnes) est située au premier étage. Depuis toujours équipé de projecteurs Zeiss, le planétarium du Palais de la Découverte a successivement été doté des simulateurs suivants : le modèle universel de 1935, le RFP Spacemaster, enfin le Starmaster. Après la fusion administrative (Universcience) de la Cité des sciences et de l'industrie (la Villette) avec le Palais de la découverte et la pression exercée par la rénovation progressive du Grand Palais, le Palais de la découverte devrait fermer en 2019 pour une durée d'au moins cinq ans, sans certitude quant à sa réouverture avec un nouveau planétarium.

Il y a 75 planétariums fixes en France (et environ 110 de plus en version itinérante). Parmi eux, on compte une quinzaine de planétariums dont le dôme a un diamètre égal ou supérieur à 10 mètres, une quinzaine entre 6 et 10 mètres et une autre quinzaine entre 4 et 6 mètres. Ouverts pour la plupart presque tous les jours, ils accueillent généralement 50 % de scolaires et 50 % de grand public. Les plus grands sont plus ludiques pour le grand public et les plus petits souvent plus pédagogiques pour les élèves.

Une association, l'APLF, rassemble la plupart des planétariums de langue française.

Planétariums fixes français
Ville Nom Région Diamètre Ouverture Type
Paris Cité des sciences et de l'industrie Île-de-France 21,5 mètres 1986 Numérique
Pleumeur-Bodou Planétarium de Bretagne Bretagne 20 mètres 1988 Numérique
Toulouse Cité de l'Espace - Astralia Occitanie 19,8 mètres 2005 Numérique
Montpellier Planétarium Galilée Occitanie 15,2 mètres 2002 Numérique
Cappelle-la-Grande Le PLUS, Palais de l'Univers et des Sciences Hauts-de-France 15 mètres 1989 Numérique
Toulouse Cité de l'Espace - Stellarium Occitanie 15,2 mètres 1997 Numérique
Paris Palais de la découverte Île-de-France 15 mètres 1952 Optique
Vaulx-en-Velin Planétarium de Vaulx-en-Velin Auvergne-Rhône-Alpes 15 mètres 1995 Numérique
Saint-Omer La Coupole d'Helfaut, Centre d'Histoire et de Mémoire Hauts-de-France 15 mètres 2012 Numérique 3D
Rennes Espace des sciences Bretagne 14,4 mètres 2006 Numérique
Villeneuve-d'Ascq Forum départemental des sciences de Villeneuve-d'Ascq Hauts-de-France 14 mètres 1996 Optique
Saint-Étienne Planétarium de Saint-Étienne Auvergne-Rhône-Alpes 12 mètres 1993 Numérique 3D
Poitiers Espace Mendès-France Nouvelle-Aquitaine 12 mètres 1992 Optique
Tonneville Ludiver Normandie 10 mètres 1999 Optique
Épinal MJC La belle étoile Grand Est 10 mètres 2002 Numérique
Dijon Muséum d'Histoire Naturelle Bourgogne-Franche-Comté 10 mètres 2005 Optique
Le Bourget Musée de l'Air et de l'Espace Île-de-France 8,2 mètres 1984 Optique
Aix-en-Provence Planétarium Peiresc Provence-Alpes-Côte d’Azur 8 mètres 2014 Numérique
Nantes Planétarium de Nantes Pays de la Loire 8 mètres 1981 Numérique
Nîmes Planétarium de Nîmes Occitanie 8 mètres 1982 Optique
Reims Planétarium de Reims Grand Est 8 mètres 2013 Optique
Strasbourg Planétarium de Strasbourg Grand Est 8 mètres 1982 Optique
La Mongie Observatoire du Pic du Midi Occitanie 7,6 mètres 2016 Numérique
Nançay Pôle des étoiles de Nançay[4] Centre-Val de Loire 7 mètres 1997 Numérique
Fleurance La Ferme aux étoiles Occitanie 7 mètres 2014 Numérique
Toulouse ENAC Occitanie 6 mètres 1974 Optique
Marseille Andromède Provence-Alpes-Côte d’Azur 6 mètres 2001 Numérique LSS
Châtellerault Collège George-Sand Nouvelle-Aquitaine 6 mètres 1991 Optique
Cuisery Centre Eden Bourgogne-Franche-Comté 6 mètres 2008 Numérique LSS
Tauxigny Observatoire Astronomique du Ligoret Centre-Val de Loire 6 mètres 2010 Numérique
Latrape Le Balcon des Étoiles Occitanie 6 mètres 2013 Numérique LSS
Buthiers Base de plein air et de loisirs de Buthiers Île-de-France 6 mètres 2014 Optique
Villers-sur-Mer Paléospace Normandie 5,5 mètres 2017 Numérique LSS
Laval Planétarium de Laval Pays de la Loire 5 mètres 1992 Numérique
Lourdes Astro-Club Lourdais Occitanie 5 mètres 1995 Numérique
La Couyère Centre d'Astronomie de La Couyère Bretagne 5 mètres 2008 Numérique LSS
Belfort Planétarium Marc Bertin Bourgogne-Franche-Comté 5 mètres 1982 Numérique LSS
Montredon-Labessonnié Pegaase Occitanie 5 mètres 1993 Optique
Rodez Andromède 4A, Musée du Rouergue Occitanie 5 mètres 1997 Numérique LSS
Thairé Les Pleiades Nouvelle-Aquitaine 5 mètres 2006 Optique
Megève Association Mont d'Arbois Astronomie Auvergne-Rhône-Alpes 4,5 mètres 2015 Numérique LSS
Dax Observatoire Nouvelle-Aquitaine 4,2 mètres 1983 numérique LSS
Hyères Observatoire du Pic des Fées Provence-Alpes-Côte d’Azur 4,2 mètres 1986 Numérique LSS
Les Angles (près d'Avignon) Parc du Cosmos Planétarium J.P. Barnaud Occitanie 4 mètres 2004 numérique LSS
Méolans-Revel Centre de Vacances Lou Riouclar Provence-Alpes-Côte d’Azur 4,0 mètres 2010 Numérique
Vinassan (Narbonne) ANAP Occitanie 4 mètres 1992 Optique
Nice Collège Valéri Provence-Alpes-Côte d’Azur 4 mètres 1985 Numérique LSS
Neufchâteau Planétarium MJC Grand Est 4 mètres 2015 Numérique
Pau G.E.R.M.E.A. (Fixe) Nouvelle-Aquitaine 4 mètres 2000 Optique
La Roche Guyon Château de la Roche Guyon Île-de-France 4 mètres 2003 Optique
Narbonne Observatoire Astronomique de Narbonne Occitanie 3,8 mètres 1992 Numérique
Les Makes Observatoire Astronomique des Makes La Réunion 3,6 mètres 1998 Numérique
Montayral GAP 47 - Observatoire du Fumelois Nouvelle-Aquitaine 3,4 mètres 2001 Numérique
Arras Planétarium des Groupes Scientifiques d'Arras Hauts-de-France 3 mètres 1990 Optique
Rouen Observatoire Astronomique de Rouen Normandie 3 mètres 1994 Numérique
Fleury-sur-Andelle Planétarium du Collège Guy de Maupassant Normandie 3 mètres 1990 Numérique
Quimper Planétarium de l'IUFM de Bretagne Bretagne 3 mètres 1986 Numérique
Plouaret Planétarium du Collège François-Marie Luzel Bretagne 3 mètres 1990 Numérique
Saint Mihiel Association Sammielloise d'Astronomie Grand Est 3 mètres 1987 Numérique
Maxéville Planétarium de l'IUFM Grand Est 3 mètres 1990 Numérique
Verny E.R.E.A. Grand Est 3 mètres 1990 Numérique
Vandœuvre-lès-Nancy Société Lorraine d'Astronomie Grand Est 3 mètres 1994 Numérique
Guéret Planétarium des Monts de Gueret Nouvelle-Aquitaine 3 mètres 1994 Numérique
Isserteaux ASTRAP Auvergne-Rhône-Alpes 3 mètres 1984 Numérique
Vaujours Parc forestier La Poudrerie Île-de-France 3 mètres 1990 Numérique
Gretz-Armainvilliers Uranoscope Île-de-France 3 mètres 1992 Numérique
Montpellier Planétarium de l'IUFM Occitanie 3 mètres 1991 Numérique
Eze ASTRORAMA (Fixe) Provence-Alpes-Côte d’Azur 3 mètres 1987 Numérique
Cannes Club Arts Science Solidarité Provence-Alpes-Côte d’Azur 3 mètres 1987 Numérique
Saint-Michel-l'Observatoire Centre d'Astronomie Provence-Alpes-Côte d’Azur 3 mètres 1998 Numérique
Juan-les-Pins G.A.P.R.A. Provence-Alpes-Côte d'Azur 3 mètres 1979 Numérique
Laval M53 Mayenne Astronomie Pays de la Loire 2 mètres 2009 Numérique

Parmi les projets, citons le Planétarium de l'Université de Strasbourg, dont l'ouverture est prévue pour 2019, avec un dôme de 15 mètres. Cinq régions françaises n'ont pas de planétarium en 2018 : Corse, Guadeloupe, Guyane, Martinique, Mayotte.

Le planétarium du Palais de la découverte à Paris
Autres sites français
Ville Nom Diamètre Type Note
Chasseneuil-du-Poitou Chocs Cosmiques (Futuroscope) 21 mètres Vidéos Un des dômes du Futuroscope présente un spectacle d'astronomie mais n'est pas tout à fait un planétarium puisqu'il ne peut pas représenter la voûte étoilée en temps réel (le ciel de chaque soir).
Pougues-les-Eaux Casino 15 mètres Numérique Le casino de Pougues-les-Eaux près de Nevers, dispose en principe d'un simulateur astronomique en temps réel mais installé comme élément d'animation décoratif dans le hall d'accueil qui fait également office de bar. Celui-ci est aujourd'hui hors-service.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

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