Carte du ciel nord et sud

Le script Python ci-dessous produit cette double carte du ciel :

Les étoiles sont disposées selon leurs coordonnées équatoriales en projection stéréographique, ce qui a l’avantage de ne pas déformer les constellations. Les étoiles les plus brillantes sont nommées. Les constellations sont identifiées par leur code à trois lettres. La ligne orange représente la trajectoire apparente du Soleil au cours de l’année (écliptique), graduée avec les dates. Les points rouges représentent les objets les plus brillants du catalogue de Messier. Le fichier produit est au format A1.

Mes précédentes cartes du ciel utilisaient le module d’éphémérides Skyfield pour récupérer les coordonnées des astres. Mais cette fois-ci j’ai préféré m’en passer, notamment parce que je ne maîtrise pas tous les aspects de son outil de projection stéréographique. La contrepartie est de stocker les coordonnées dans des fichiers csv, que le script importe. Il m’a fallu dans un premier temps rédiger des scripts pour créer ces fichiers csv. Pour le calculs des coordonnées du Soleil, j’ai fait appel à un petit module fait maison, appelé calculs_astro, rédigé à partir de formules élaborées par Jean Meeus et puisées dans son ouvrages Calculs astronomiques à l’usage des amateurs (SAF).

Une version de l’affiche en format vertical :

Pour faire tourner mon script qui génère cette affiche, il faut le module matplotlib de tracé de graphiques, le module numpy de calculs numériques, le module pandas pour importer les données de fichiers csv externes, et le module calculs_astro. Tous ces fichiers sont inclus dans le fichier compressé à télécharger ci-dessous.

Je n’ai pas réussi à insérer dans le script le tracé des limites des constellations. Ma solution : à partir d’un autre script déjà utilisé précédemment, j’ai généré deux fichiers svg contenant ces lignes (un pour chaque hémisphère). Ensuite, dans le fichier svg généré par mon propre script, il est facile d’insérer ces lignes avec un logiciel de fichiers vectoriels qui manipulent le format svg, le plus répandu étant le logiciel Inkscape. Le fait que les cartes soient circulaires facilite énormément cette opération, puisqu’il n’y a qu’une dimension à caler sur le reste du graphique.

Note importante : le fichier svg généré par le script place de la même manière les noms des étoiles, des objets Messier et des constellations. Certains noms se trouvent mal placés (recouverts par d’autres, superposés à des lignes, voire hors cadre). Si vous exécutez le script pour générer un nouveau fichier svg, il faudra ensuite éditer ce fichier pour déplacer manuellement certains noms. Vous pouvez en profiter pour modifier d’autres éléments de texte. Le résultat définitif pourra alors être enregistré sous un autre format image.

Le fichier compressé comprenant tout le nécessaire pour reproduire l’affiche :

La carte du ciel comme instrument astronomique

La projection stéréographique est celle employée dans les astrolabes planisphériques. Ils sont munis d’une pièce mobile ajourée, l’araignée, dont les pointes indiquent les positions de certaines étoiles brillantes. Cette pièce se déplace sur un fond (le tympan) qui représente l’horizon d’un observateur situé à une latitude donnée.

J’ai eu envie de faire de cette carte du ciel un outil similaire à un astrolabe, en construisant un document imprimable qui joue le rôle d’un tympan d’astrolabe. Cette fois-ci, c’est le tympan qui est mobile sur une carte fixe. Voici comment se présente le tympan :

Gradué en heure solaire tout autour, avec une bande transversale représentant le méridien local, gradué en hauteur d’un astre au-dessus de l’horizon.

Avec cet outil il est possible de déterminer :

• les heures de lever et de coucher du Soleil et d’une étoile, pour toute date.
• la hauteur de passage au méridien du Soleil ou d’une autre étoile.
• l’heure de passage au méridien d’une étoile.

Le tympan imprimé doit être adapté selon la latitude voulue. Il peut être imprimé sur papier bristol ou sur transparent. Attention : si la carte est imprimée en grand format, le tympan devra avoir un rayon aussi grand que chaque graphique circulaire. Pour installer le tympan sur la carte, il faut percer un petit trou au centre du tympan et au centre de la carte (j’y ai mis de petites croix), et utiliser une punaise comme pivot.Voici une notice d’utilisation du tympan :

Il me reste encore à réaliser des tympans pour plusieurs latitudes. Pour l’instant, je produit ce document avec deux fichiers LaTeX (un pour l’hémisphère nord, un pour le sud) :

Pour les utilisateurices ne connaissant pas LaTeX, voici les scripts Python pour générer le tympan selon la latitude voulue ; modifiez la valeur de la latitude au début du script et exécutez le script pour obtenir le fichier pdf. Par défaut les tympans ont un rayon intérieur de 18cm, adapté à celui des cartes du ciel.

Tympans pour les latitudes entières de 40 à 53°N :

Si vous souhaitez un tympan pour une latitude particulière, n’hésitez pas à me demander, via le formulaire de contact.