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Une illustration pédagogique de la rotation de champ et de la grille héliographique
Avertissement : L'utilisation du Seestar S50 pour l'observation du Soleil impose l'emploi d'un filtre solaire (fourni par le constructeur).
Présentation du Seestar S50
Le Seestar S50 est un télescope compact et automatisé conçu par la marque ZWO, pensé pour l’astrophotographie intuitive. C’est un instrument léger (environ 3 kg avec son trépied carbone), transportable, pilotable par smartphone ou tablette grâce à une application mobile ergonomique. Il comprend :
Un objectif apochromatique de 50 mm (focale 250 mm).
Un capteur numérique couleur Sony IMX462 (1920 × 1080 pixels).
Une monture altazimutale motorisée.
Un filtre solaire amovible pleine ouverture pour l’imagerie solaire sécurisée.
Un système de mise au point électrique, de chauffage antibuée, et de guidage automatique.
Son ergonomie et son automatisme en font un outil idéal pour des observations rapides, notamment du Soleil, avec des temps de pose extrêmement courts.
Limitations de la monture altazimutale
Le Seestar S50 fonctionne par défaut en monture altazimutale, c’est-à-dire qu’il suit les astres en azimut et en hauteur tout en tenant compte de la rotation diurne, mais sans maintenir l’orientation du champ visuel. Cela entraîne un phénomène bien connu des astronomes : la rotation de champ, qui affecte les images en longue pose.
Ce défaut peut être corrigé en utilisant le Seestar en mode équatorial, mais cela exige une mise en station différente, où l’instrument est incliné selon la latitude du lieu d’observation et orienté précisément vers le pôle céleste nord. Cette opération est plus technique et demande un montage adapté.
Illustration de la rotation de champ dans l’observation solaire
Lorsque l’on observe le Soleil avec le Seestar en mode altazimutal, on remarque que l’image tourne progressivement au cours de la journée :
Le matin, avant le passage au méridien, l’angle à l’astre est négatif.
À midi solaire (passage au méridien), cet angle devient nul.
L’après-midi, il devient positif.
En hémisphère nord, cette rotation s’effectue dans le sens rétrograde, c’est-à-dire dans le sens des aiguilles d’une montre. Ce phénomène est invisible à l’œil nu mais clairement perceptible lorsque l’on compare des images du matin et de l’après-midi.
Grâce à notre programme, deux images ont été annotées et comparées, chacune pourvue d’une grille héliographique affichant :
Les latitudes solaires de -90° à +90°.
Les longitudes héliographiques de -90° à +90°, centrées sur le méridien central.
Nota : malheureusement, dans l’exemple ci-dessus, les deux images n’ont pas été prises le même jour, l’exemple aurait été plus frappant. Toutefois, les orientations de la grille héliographique illustrent bien cette rotation de champ.
Cette grille nous permet d’observer comment les taches solaires semblent se déplacer et pivoter selon l’heure de la prise de vue — uniquement à cause de la rotation de champ, et non d’un déplacement réel sur le Soleil.
À noter que ce phénomène disparaît totalement avec une monture équatoriale bien mise en station, où le mouvement de la Terre est compensé naturellement.
Les paramètres héliographiques utilisés
La grille héliographique utilisée repose sur trois paramètres fondamentaux, définis par la mécanique céleste :
P : L’angle entre le nord céleste et le nord solaire, mesuré positivement à partir du nord céleste.
Bo : La latitude du centre du disque solaire, mesurée positivement vers le nord solaire.
Lo : La longitude du centre du disque solaire par rapport au méridien de Carrington.
📌 Le méridien de Carrington est une référence arbitraire définissant les longitudes solaires de 0° à 360°, dans le sens direct (d’est en ouest), permettant de suivre la rotation synchrone du Soleil tous les ~27,3 jours.
Le programme Extrait_Sol_Seestar
Il est rédigé en Python et se présente, a l’ouverture, sous l’aspect suivant :
L’application est très intuitive.
Lors de la première utilisation, il convient de choisir les préférences et de les enregistrer.
Il suffit ensuite de choisir l’image qui s’affichera en fonction des cases proposées en haut du programme. Attention, le nom des fichier image devra être sous la forme
« AAAA-MM-DD_HH-MM-SS.jpg », par exemple « 2025-07-25_12-55-00.jpg », peu importent les séparateurs « tiret, underscore, espace ».
Case « Afficher la grille + légende ».
Non cochée, c’est l’image originale. Cochée, c’est l’image avec la grille héliographique et les paramètres P, Bo, Lo, méridien de Carrington. Le méridien sera en trait plein sur la face visible, en tirets sur la face cachée.
Case « Supprimer rotation de champ ».
Non cochée, l’image est affectée de la rotation de champ.
Cochée, le Soleil apparaît avec l’axe nord sud solaire bien vertical, donc non affectée de la rotation de champ, ni de l’angle P.
Case « Afficher l’axe NS ».
Coché, l’axe nord sud céleste apparaît en bleu.
Non coché, cet axe disparaît.
Le bouton « Sauvegarder l’image » permet d’enregistrer les images telles qu’elle sont à l’écran. Le nom de fichier comporte les indication liées aux cases. Par exemple
« soleil_S_grid_NS_2025-07-28_09-06-00.png »,
« S » indique que la rotation de champ est effective,
« grid » indique que la grille héliographique est appliquée,
« NS » précise que l’axe nord sud céleste est représenté.
Quelques exemples d’images produites :
Image brute Seestar
Image avec grille, rotation de champ non corrigée
Image avec grille, rotation de champ corrigée
Image avec grille, rotation de champ corrigée, axe NS céleste affiché
Conclusion
Le Seestar S50, bien qu'étant un instrument modeste, permet d’illustrer de manière spectaculaire et précise les phénomènes en observation altazimutale. En conjuguant technologie moderne et rigueur, il devient un outil pédagogique efficace pour sensibiliser à la géométrie solaire et aux coordonnées héliographiques.
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