Le temps sidéral : détermination

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objectifsObjectifs

Comment calculer le temps sidéral.

Le temps sidéral à Greenwich

Les éphémérides du Soleil donnent le temps sidéral S _{\mathrm{G, 0}} à 0h00 TU à Greenwich.

On en déduit le temps sidéral S _{\mathrm{G}}, toujours à Greenwich, mais à toute heure TU du temps universel en augmentant le temps sidéral de TU à un facteur près ; ce facteur rend compte de la différence entre 24h00 et 23h56.

S _{\mathrm{G}}\ =\ S _{\mathrm{G, 0}} + TU \times 1.0027379 \ (\mathrm{avec \ } 1/0.0027379 = 365.25)

L'origine du temps sidéral est à minuit à l'équinoxe d'automne. Chaque jour, le temps sidéral prend environ 4 minutes d'avance sur le temps universel.

Le temps sidéral ailleurs

On passe ensuite au temps sidéral en tout lieu en la retranchant au temps sidéral à Greenwich la longitude \lambda du lieu d'observation :

S\ =\ S _{\mathrm{G}} - \lambda

Cette équation signifie que le temps sidéral dépend intimement du lieu d'observation. A un instant donné, chacun voit minuit à sa porte : les étoiles qui culminent au méridien dépendent du lieu d'observation, et donc le temps sidéral est partout différent (sauf pour les lieux de même longitude). Néanmoins, le temps sidéral correspondant au passage au méridien d'une étoile donnée est par définition le même en tout lieu. Par exemple : une étoile va culminer à Strasbourg (longitude 7°45' est) ou Brest (4°30' ouest) à même temps sidéral, mais ce passage au méridien va survenir environ 49 minutes plus tardivement à Brest. Entre ces deux dates, le temps sidéral à Greenwich aura dérivé de 8 s par rapport au temps universel.

Simuler

Le temps sidéral à Greenwich

Le tableau ci-dessous donne l'évolution du temps sidéral à Greenwich à 0h00, au cours de l'année 1997 (données de l'IMCCE).

S'en servir pour déterminer le temps sidéral à toute date.

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S'exercer

qcmQCM

1)  A quelle date une étoile d'ascension droite 0h00 passe-t-elle au méridien à minuit ?



2)  A quelle date une étoile d'ascension droite 17h00 passe-t-elle au méridien à minuit ?



3)  A quelle date une étoile d'ascension droite 17h00 passe-t-elle au méridien en début de nuit d'hiver, à 18h00 heure locale ?



4)  La date et l'heure à laquelle une étoile passe au méridien à minuit dépend-elle du lieu d'observation ?



S'évaluer

exerciceQuand demander du temps de télescope ?

Difficulté : ☆☆   Temps : 30min

Un observateur souhaite obtenir du temps de télescope à l'ESO (observatoire austral européen). Les appels d'offres sont ouverts chaque semestre, pour des observations courant respectivement du 1er avril au 30 septembre, puis du 1er octobre au 31 mars. Il faut choisir des cibles en conséquence.

Question 1)

Le programme d'observation requiert des cibles visibles toute la nuit. Traduire cette condition en une relation entre l'ascension droite de la cible et le temps sidéral à minuit.

[2 points]

Question 2)

Quelles cibles (définies par leur ascension droite) seront observable au semestre 01/04-30/09 ?

[1 points]

Question 3)

Un autre observatoire propose des semestres d'observation du 1er mars au 31 août, puis 1er septembre au 28 février. Comment est modifié le résultat ?

[1 points]

Réponses aux QCM

pages_temps-sideral-determination/temps-sideral-determination-sexercer.html

QCM