logiciel celestia

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  • CCeelleessttiiaaTTuuttoorriieell

    Vallejo OlivierCharg de Mission au Plantarium de Strasbourg

  • Celestia est un logiciel libre de droit qui permet de simuler le systme solaire entrois dimensions et en temps rel. Nous allons voir dans ce tutoriel les paramtresde base pour bien dbuter et exploiter au mieux les capacits du logiciel. Dans unpremier temps voici ladresse du site web o vous pouvez tlcharger la dernireversion de Celestia :hhttttpp::////wwwwww..sshhaatttteerrss..nneett//cceelleessttiiaa//Celestia est donc un outil puissant qui permet de montrer les mouvements desastres du systme solaire, en trois dimensions. La possibilit d'enregistrer desimages, des vidos, de montrer plusieurs points de vue simultanment, avec unegrande qualit d'image, en font un outil pdagogique trs intressant tous lesniveaux d'enseignement du secondaire.

    AA qquuooii sseerrtt CCeelleessttiiaa??

    11

    LLeess ddiiffffrreennttss ppaarraammttrreess dduu llooggiicciieell

    Il s'agit ici de la navigation c'est dire du choix des objets clestes que l'onva vouloir suivre. On peut tout moment revenir au Soleil, on peut aussichoisir un objet (une plante, un satellite naturel ou artificiel, une plantenaine, certaines toiles ou encore une galaxie du groupe local). Grce aunavigateur de systme solaire intgr dans le logiciel vous avez accs tousles corps ou presque gravitant dans le systme solaire. Le navigateur clestevous permettra de voyage dans l'espace interstellaire puisque vous avez lapossibilit de vous dplacer vers d'autres toiles de la Galaxie. Enfin ledcouvreur d'clipse vous permettra de trouver n'importe quelle clipse deSoleil ou de Lune, dans le pass mais aussi dans le futur. Ds qu'un objet estslectionn, ses caractristiques apparaissent en haut gauche de l'cran.

    Pour les utilisateurs avancs il y a la possibilit d'ouvrir un script ou d'utiliserdes scripts prenregistrs. La fonction la plus intressante est celle decapture d'images ou de vidos. L'image enregistre sera au format compressJPEG. Pour la vido, plusieurs options sont proposes. On peut choisir lenombre d'images par seconde (de 15 30) et la rsolution (de 160 120jusqu' 1920 1080), les vidos tant au format AVI.

    Il s'agit ici de rgler l'volution temporelle des vnements. Vous avez lapossibilit de rgler l'heure, puis de vous dplacer dans le temps vers le passou vers le futur plus ou moins grande vitesse. On peut galement arrter letemps pour figer un vnement et prendre une image, par exemple, ou bienlaisser le temps s'couler et capturer une vido. Il y a toujours la possibilitde revenir au temps prsent. Les raccourcis clavier s'avrent trs utiles danscette partie.

  • 22

    Celestia offre la possibilit de voir simultanment plusieurs vues. D'un pointde vue pdagogique cette option est extrmement intressante car on vapouvoir montrer l'volution d'un systme sous diffrents angles ou enaffichant des options diffrentes pour chaque vue. On peut scinder l'cranhorizontalement ou verticalement, et ce plusieurs fois.

    Vous pouvez choisir ici ce que vous voulez afficher l'cran. Outre le modefentr ou plein cran il y la possibilit d'afficher une multitude d'lments l'cran. Les plantes, les satellites, les toiles, les comtes, les astrodes dansle systme solaire mais aussi les toiles, galaxies et nbuleuses au-del. Pourl'affichage des plantes, on peut choisir de voir ou non l'atmosphre, lesnuages, les lumires nocturnes (pour la Terre), l'ombre des anneaux ou desclipses. On peut afficher plusieurs grilles pour se reprer (l'cliptique parexemple) ainsi que les constellations. Enfin on peut afficher les noms descorps, mais aussi de nombreux repres comme les montagnes, les mers, lescontinents, etc.

    EExxeemmpplleess dd''uuttiilliissaattiioonn ddee CCeelleessttiiaaLLee mmoouuvveemmeenntt ddeess ppllaanntteess dduu ssyyssttmmee ssoollaaiirree

    Avec Celestia il est trs facile, l'aide de la souris de chan-ger de point de vue, d'effec-tuer des rotations, deszooms. Dans cet exemple onva montrer le mouvementdes plantes dans le systmesolaire. On pourra parexemple comparer les rvolu-tions de la Terre et de Vnus,tout en montrant sur lemme cran leurs rotations.Grce l'acquisition de vido on pourra, parexemple, enregistrer le mouvement d'une pla-nte, puis exploiter cette vido avec un autrelogiciel pour en dduire la vitesse de rvolutionen fonction de la position de la plante, onpourra tracer les vecteurs vitesse, calculer la vi-tesse moyenne. A noter qu'avec Celestia onpeut afficher le vecteur vitesse l'cran.

  • 33

    LLee mmoouuvveemmeenntt ddee llaa LLuunnee

    LLeess cclliippsseess ddee SSoolleeiill eett ddee LLuunnee

    Ici nous nous intressons aumouvement de la Lune au-tour de la Terre. Avec Ce-lestia on va pouvoir montrer,en utilisant plusieurs vue si-multanment, la fois que laLune effectue une rotationsur elle-mme, mais aussi quecette rotation a la mmepriode que la rvolution dela Lune autour de la Terre,donc que la Lune est syn-chrone.On va aussi pouvoir expliquer la diffrenceentre la priode synodique (qui correspond lapriode entre deux phases de Lune identiques)et la priode sidrale qui correspond lapriode de rvolution. En utilisant plusieursvues simultanes on pourra montrer pourquoiil y a une diffrence de deux jours environentre ces deux priodes.

    L'application dcouvreurd'clipses permet d'ac-cder aux dates etheures des clipses deSoleil et de Lune qui onteu lieu dans le pass ouqui sont venir. L aussil'option de vues mul-tiples est intressante.On va ainsi pouvoir observer l'ombre de la Lune sur la Terre qui se dplace, etavec une autre vue la vision que l'on a depuis la Terre. L'affichage des villes etdes continents permet de savoir prcisment o l'clipse sera observable.

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    LLee mmoouuvveemmeenntt rrttrrooggrraaddee ddee MMaarrss

    LLeess cclliippsseess ddee IIoo eett llaa mmeessuurree ddee llaa vviitteessssee ddee llaa lluummiirree

    La plante Mars a toujoursintrigu les savants dsl'Antiquit. Son mouvementapparent dans le ciel faitapparatre parfois une rtro-gradation par rapport auxtoiles lointaines. Avec Ce-lestia on pourra tudier lestrajectoires de la Terre et deMars pendant la priode dertrogradation et ainsi expli-quer l'origine du phnomne.On va ainsi pouvoir observer, avec une vuemultiple, la fois les trajectoires de la Terre etde Mars sur leur orbite, mais aussi le mouve-ment de Mars, vue depuis la Terre, par rapportaux constellations. En faisant quelques capturesd'images, on pourra ainsi, avec quelques tracs,expliquer la rtrogradation de Mars.

    Lorsque Cassini avaittudi les mouvementsdes satellites de Jupiter,il n'arrivait pas expli-quer le retard oul'avance qu'avait parfoiscertains satellites sur leshoraires qu'il avait calcu-les. L'ide ici est defaire ce qu'avait imagin O. Rmer, savoir expliquer ces retards par le fait quela lumire se dplace une vitesse finie. L'ide est donc de calculer cettevitesse en observant les clipses de Io, et en utilisant une vue multiple, com-prenant notamment les trajectoires de la Terre et de Jupiter autour du Soleil.

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    LLeess ddiiffffrreennttss rraaccccoouurrcciiss ccllaavviieerr

    FFGG

    CCttrrll++GGDDbbuuttFFiinn**

    CCeennttrree ll''oobbjjeett sslleeccttiioonnnn ll''ccrraannSSuuiivvrree llaa sslleeccttiioonnAAlllleerr ll''oobbjjeett sslleeccttiioonnnnAAlllleerr llaa ssuurrffaaccee ddee ll''oobbjjeett sslleeccttiioonnnn

    SS''llooiiggnnee ddee ll''oobbjjeettSSee rraapppprroocchhee ddee llaa sslleeccttiioonn

    TToouurrnnee llaa vvuuee ddee 118800

    HHYYTT

    SSlleeccttiioonnnnee nnoottrree SSoolleeiillOOrrbbiittee ssyynncchhrroonneePPiisstteerr ll''oobbjjeettIInncclliinnee ll''oobbsseerrvvaatteeuurr ddaannss llee sseennss ddee llaa ffllcchhee

    TTaannggaaggee vveerrss llee bbaassEEnn oorrbbiittee aauuttoouurr ddee ll''oobbjjeett ddaannss llee sseennss ddee llaa ffllcchhee

    7799554466

    TTaannggaaggee vveerrss llee hhaauuttRRoouulliiss ggaauucchheeRRoouulliiss ddrrooiitteeSSttooppppee llaa rroottaattiioonn

    VViirraaggee ddrrooiitteeVViirraaggee ggaauucchhee

    NNaavviiggaattiioonn

    VVuueess,, RReenndduu eett AAuuttrreess

    NNoommss eett OObbjjeettss

    MMoouuvveemmeenntt eett TTeemmppssAAQQXXFF22

    DDiimmiinnuuee llaa vviitteesssseeAAuuggmmeennttee llaa vviitteesssseeIInnvveerrssee llaa ddiirreeccttiioonnRRggllee llaa ddiirreeccttiioonn vveerrss llee cceennttrree ddee ll''ccrraann

    RRggllee llaa vviitteessssee 11000000 kkmm//ssRRggllee llaa vviitteessssee 11 kkmm//ss

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    AArrrrttee llee mmoouuvveemmeenntt

    PPeerrmmuuttee ll''ccoouulleemmeenntt dduu tteemmppss vveerrss ll''aavveenniirr oouu vveerrss llee ppaassss

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    RRaalleennttiitt 22 ffooiiss ll''ccoouulleemmeenntt dduu tteemmppssRRaalleennttiitt 1100 ffooiiss ll''ccoouulleemmeenntt dduu tteemmppss

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    AAssttrrooddeessCCoommtteessCCoonnsstteellllaattiioonnssGGaallaaxxiieess

    PPooiinnttss ddee rreepprreessAAmmaass gglloobbuullaaiirreess

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    PPllaanntteess nnaaiinneessAAssttrroonneeffssttooiilleessAAttmmoosspphhrreess