Construction de la maquette

Pour commencer, plusieurs cartes du champs sont distribuées de manière à pouvoir faire découvrir aux enfants la constellation. Ces cartes peuvent être aisément créées à partir d'un logiciel de planétarium comme Voyager © ou RedShift ©. Une séquence de découverte peut commencer par la carte avec uniquement les étoiles et la question: "trouvez où se cache le lion?". À l'aide de la signification de chaque nom, les enfants pourront dessiner le lion (quoique le front, le nez et le coeur soient bizarrement placés ; mais rien n'empèche de faire un dessin cubiste...).

Une maquette à 3 dimensions de la constellation est ensuite construite pour montrer aux élèves que le dessin n'est qu'une illusion due à la projection des étoiles sur la sphère céleste. Le matériel nécessaire pour la maquette est décrit au début du TP. Il faut commencer par imprimer l'image de la constellation du Lion et l'agrandir au format A3 avec une photocopieuse, puis la coller sur le petit carton.

Ci-contre, une telle carte à imprimer, créée avec le logiciel Voyager © (cliquer sur l'image pour voir la version en grand).

Sur le grand carton, fixer la position du Soleil à environ 1 cm du milieu d'un des petits côtés. Tracer des traits radiaux centrés sur le Soleil correspondant au pas de grille des angles horaires dessinés sur la constellation (5 degrés sur l'image fournie). Placer ensuite le petit carton portant la constellation perpendiculairement au grand carton de manière à ce que les traits tracés correspondent approximativement à ceux du dessin (en raison d'un effet de projection - le carton est plat et pas sphérique - les traits à 5 degrés ne tombent pas exactement sur la grille de l'image). L'échelle du dessin étant d'environ 4 cm pour 5 degrés, le Soleil se trouvera à environ 45 cm (= 4 cm / tg(5°)) du petit carton. Le petit carton sera fixer verticalement par exemple avec avec des équerres en carton et de la colle.

Fixer une baguette à l'endroit du Soleil, perpendiculairement au carton et la couper de manière à ce que son extrémité arrive à la hauteur de l'équateur sur le dessin de la constellation. Si l'équateur arrive au bord du petit carton, coller simplement une perle de la taille du Soleil à l'emplacement de celui-ci sans mettre de baguette. Mettre une perle au bout de la baguette qui symbolisera le Soleil.

On fixe ensuite une échelle de distance. Parmi les étoiles retenues, la plus lointaine est h Leonis qui se situe à 2000 années-lumière. Mais la seconde plus lointaine est l Leonis qui se situe 6 fois plus près. Il est donc judicieux de laisser de cté la première et de prendre comme étoile la plus lointaine la seconde. Le Soleil étant à environ 45 cm du second carton, on peut fixer comme échelle simple 1 cm = 10 AL. Denebola, étoile la plus proche de notre échantillon, sera donc à 3,6 cm du Soleil et l Leonis sera à 33,7 cm.

Pour placer les étoiles dans la maquette, fixer au Soleil une ficelle assez longue pour atteindre la constellation et graduée à l'échelle fixée, en mettant des marques le long de la ficelle tout les centimètres. En tirant la ficelle jusqu'à sa projection sur le dessin de la constellation, et connaissant sa distance, il est facile de la placer. Il suffit ensuite de couper une baguette à la bonne taille, de la fixer sur le grand carton et d'y mettre au bout une perle (ou plusieurs pour les étoiles multiples) de la bonne taille et de la bonne couleur (voir une photo d'illustration ci-contre). Il faut cependant noter que les proportions réelles sur les tailles des étoiles sont impossibles à reproduire.

Voici quelques photos d'une telle maquette :

Maquette réalisée avec des baguettes de bois

Maquette réalisée sans baguette en tendant un fil entre la position du Soleil et la position de l'étoile projetée sur le carton représentant la constellation et en plaçant les perles directement sur les fils.

On peut alors voir que le dessin caractéristique de la constellation n'existe que vu du Soleil.

Il est également intéressant de donner la taille de notre Galaxie, la Voie Lactée, à l'échelle. Le disque galactique est d'environ 40 kiloparsecs c'est-à-dire 130.000 années-lumière environ. À l'échelle, il ferait donc 13.000 cm ou encore 130 m. À cette échelle, le diamètre du Soleil (environ 1,4 millions de km) ferait 1,5 10 Å, c'est-à-dire la taille d'un atome.