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Benache

[TLDR] Temps et navigation astronomique

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Pour aller plus loin que la droite de Marc Saint Hilaire.

L’observation des étoiles permet de se positionner à la surface de la terre. En effet, l’observation du mouvement des astres permet de prédire leur position dans le ciel à un moment donné, et la mesure du positionnement angulaire de la voûte céleste dans le ciel permet de déduire la position angulaire de l’observateur sur la terre.

Le premier point nécessite donc, outre l’observation, l’établissement d’un modèle cosmologique suffisamment fin pour prédire les mouvements de la terre dans le système solaire. Ce modèle permet de calculer les éphémérides qui permettent d’obtenir tout d’abord l’orientation de la terre par rapport aux étoiles (supposées à une distance infinie), et la position du soleil et des autres corps du système solaire par rapport à la terre, et donc leur position sur la voûte céleste.

LA ROTATION TERRESTRE

La vitesse de rotation de la terre autour de son axe est variable.
En effet, cette vitesse dépend de nombreux facteurs, comme l’influence de la lune, des mouvements de l’atmosphère ou des océans, des mouvements du magma et des tremblements de terre.
Elle ne peut être qu’observée, donc elle n’est déterminée qu’a posteriori.
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Ces phénomènes vont également modifier l’orientation de l’axe de rotation de la Terre dans l’espace, et la position de cet axe de rotation par rapport à la Terre.
L’observatoire de la rotation terrestre IERS est chargé d’observer et de prédire ces variations.

LE TEMPS UNIVERSEL

La rotation de la terre est à la base de la définition du temps.
Un jour sidéral correspond à une rotation complète de la terre dans un référentiel géocentrique (à ne pas confondre avec le jour solaire, défini par rapport au soleil).
Représentatif de la rotation de la Terre, le temps universel UT est défini par l’angle mesuré dans le plan de l’équateur entre le méridien de Greenwich et une direction fixe dans l’univers.
Il est donc variable, et estimé a posteriori. On s’approche de ce temps théorique en élaborant le temps universel non uniforme UT1 à partir de l’observation des quasars extra galactiques, entre autres moyens.

LE TEMPS ATOMIQUE INTERNATIONAL ET LE TEMPS TERRESTRE

Le temps universel ne s’écoule pas de manière constante, de plus il est établi a posteriori.
Les horloges ont donc besoin d’un autre temps, plus stable.
Le temps atomique international TAI répond à ce besoin de stabilité. Ce temps quasi parfait est élaboré à partir de la mesure de plusieurs horloges atomiques dans le monde.

Pour les modèles cosmologiques et le calcul des éphémérides, les astronomes utilisent le temps terrestre TT, qui préexistait au TAI, et qui lui est maintenant coordonné.
L’écart TAI-UTC vaut 32,184 s

LE TEMPS UNIVERSEL COORDONNÉ

Muni de cette référence, l’observation du temps universel montre que ce dernier n’est pas seulement instable, il présente également une dérive. Un décalage croissant d’environ une trentaine de seconde a été observé depuis son introduction en 1955.
Pour garder un temps coordonné avec le temps atomique, a été introduit le temps universel coordonné UTC, dont l’écart avec le TAI est corrigé d’un nombre entier de secondes de manière à ce que l’écart entre UTC et UT1 soit toujours inférieur à 0,9 seconde.
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C’est le temps UTC qui est utilisé comme référence de temps courante.
Anecdote : l'acronyme UTC est un compromis entre le français et l'anglais.

LES AUTRES TEMPS COORDONNÉS

Il existe d’autres références de temps, introduite pour les besoins de systèmes de positionnement particuliers, comme le GPS et le LORAN.
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VARIABILITÉ DU TEMPS UNIVERSEL

L’étude des bulletins de l’IERS permet d’observer les variations du temps terrestre :
- Il décroît : rampe mensuelle ~ 50 ms en moyenne, ~ 20 ms depuis 1999
- Il varie : modèle de l’IERS permet une prédiction des variations saisonnières (en fonction des prédictions météo, etc.)
- Il est non prévisible : écarts accidentels (~10 ms) < variation mensuelle
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La courbe ci-dessus a été élaborée à partir de données téléchargées sur le site de l’IERS.
Elle montre, sur 12 semaines, l’écart entre la prédiction et l’observation.

IMPACT SUR LA PRÉCISION D’UN POINT ASTRONOMIQUE

Maintenant que tous les outils sont en place, on peut revenir à la construction du point astronomique.
- Pour calculer les éphémérides, je dois connaître le temps TT. Pour cela il me suffit de connaître le temps UTC et l’écart TT-UTC, publié six mois à l’avance dans le bulletin C de l’IERS.
- Pour recaler la position angulaire de la Terre, il faut que je connaisse la différence entre UT1-UTC, publiée par l’IERS quotidiennement. Cette correction de la position angulaire de la Terre est intégrée dans le calcul du point, pas dans le calcul des éphémérides.

L’impact dépend de la latitude. Quelques ordres de grandeurs, mesurés à l’équateur :
- Ecart max entre UTC et UT1 : 0,9s = 418m
- Variation mensuelle moyenne : 50ms = 24m

DANS LA PRATIQUE

Ces notions ne sont pas utiles pour un navigateur qui pratique un point au sextant :
- Les éphémérides prennent en compte la correction UTC-TT. On entre dans les tables en heure UTC.
- L’écart max entre UTC et UT1 est faible devant l’erreur de mesure d’un sextant, et la variabilité mensuelle de UT1-UTC est négligeable.

En revanche, elles sont essentielles pour un système de navigation plus précis.
Elles sont prises en compte dans le GPS et les systèmes de visée stellaire des satellites et des missiles.

 

 

 

 

Texte issu d'un ppt que j'ai fait l'année dernière pour des connaisseurs. Dites moi si c'est trop abscons.
 


"Je ne suis pas toujours de mon avis." Paul Valéry

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La question c'est : bordel c'est qui ce El Niño?

 

(Merci pour ces précisions sinon !)

Edited by Blaast

Modéré par AnonyFrog: merci de poster des images en https uniquement.

#PasContent

 

Sauvegarde de décembre 2015 :

 

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La question c'est : bordel c'est qui ce El Niño?

 

(Merci pour ces précisions sinon !)

c'est l'artiste qui a fait les graphs, il les a signé


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Ben non. Ce n'est pas abscons. Le truc, c'est que c'est même trop court et que cela mérite un développement. Si tu as ça dans ta manche, je suis preneur.

 

Ah si, un truc. Trois fois rien : le but d'IERS est-il vraiment de prédire ? Ou plutôt de prévoir ?


Modéré par AnonyFrog: merci de poster des images en https uniquement.

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Merci !


Le_Gritch - Le_Mou - Le_Glitche


Anschluss Frog Kompanie Hilfswillige Adjutant en charge des troupes de réserve


-


bbKQONfkLAaLJ.pngFier possesseur d'Avenger, leader des petites S.A.L.O.P.E.S. (Petites Sections d'Avengers Librement Occupées à Tous les Pourrir dans l'Espace Sidéral)DHHFgPIcsjDgP.png


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Ben non. Ce n'est pas abscons. Le truc, c'est que c'est même trop court et que cela mérite un développement. Si tu as ça dans ta manche, je suis preneur.

 

Ah si, un truc. Trois fois rien : le but d'IERS est-il vraiment de prédire ? Ou plutôt de prévoir ?

 

On a pas les mêmes repères quoi.

 

Prévoir en effet.

Je complèterai quand j'aurai internet.


"Je ne suis pas toujours de mon avis." Paul Valéry

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Je complèterai quand j'aurai internet.

 

Avec plaisir.  :yes:


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mais bordel c'est qui ce el niño ? un cousin de el barto ? :ackrage:

 

 

 

 

si c'est le courant du pacific sud qu'est ce qu'il vient foutre la dedans ?

Edited by Kam7r

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si c'est le courant du pacific sud qu'est ce qu'il vient foutre la dedans ?

Bah il est suffisamment puissant pour modifier les moments d'inertie de la terre, et changer la position de l'axe de rotation de la terre par rapport à la terre.


"Je ne suis pas toujours de mon avis." Paul Valéry

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Et non pas l'orientation de l'axe de la terre dans l'univers.

Dans l'univers ou dans notre système solaire ? Tu parles d'écliptique ou d'autre chose ? Je veux savoir. Plus. Encore.


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Dans le repère galiléen. Donc l'univers.

 

Teasers :

- l'orientation de l'axe de la terre change en raison des phénomènes inertiels, communément appelés forces de Coriolis, associés à la rotation d'un solide. Ce sont les mouvements de précession et de nutation.

 

- pour mesurer le temps universel, on regarde la rotation de la terre par rapport à l'univers. D'où son nom. Habile. Alors attention, c'est le jour sidéral dont on parle, qui est plus court que le jour solaire car la rotation et la révolution de la terre sont dans le même sens. Exercice : combien dure un jour sidéral. Avec un schéma c'est facile.

 

- pour mesurer le temps universel, on mesure la position de trucs hyper immobiles par rapport à l'univers, pour avoir une bonne référence bien précise, et on affine avec un truc proche et facile à observer pour entretenir entre deux mesures. Le truc hyper immobile, ce sont les quasars extra galactiques. Les trucs proches, ce sont les satellites artificiels, et en particulier la constellation GPS

 

- je ferai un TLDR sur le GPS. Pour l'instant, sachez seulement que le calcul de position du GPS est une mesure de temps. Les GPS embarquent chacun plusieurs horloges atomiques au césium et au rubidium. Le besoin de précision est tellement grand, que l'horloge des satellites GPS est corrigée avec les formules de la relativité restreinte. Le temps s'écoule moins vite dans les satellites GPS, parce qu'ils vont vite. Cf paradoxe des jumeaux, et tous les films qui l'ont exploités.

 

- le GPS donne donc l'heure avec une très grande précision. En plus dans les sous trames consacrées au temps du message GPS vous avez tout un tas d'infos intéressantes sur UT1 et UT2

 

- l'écliptique c'est intéressant uniquement pour l'astronomie. Donc c'est HYPER intéressant. Je vous mettrai un jour ma carte du ciel en OpenGL qui montre tous les changements de repère : coordonnées horizontales, horaires, équatoriales, écliptiques, galactiques.

 

- j'adore l'astronomie, et aussi son vocabulaire. Pour établir les tables de marées, il y a un paramètre fondamental qui est l'établissement du port.

 

L'établissement d'un port, c'est le retard moyen de la pleine mer qui suit immédiatement le passage de la pleine lune au méridien du lieu un jour de syzygie équinoxiale de périgée.

 

Devoir a la maison :

- c'est quoi la date julienne ? TT ? TU ? TAI ? UTC ?

- c'est quoi un almicantarat ?

- pourquoi le mois de juillet et le mois d'août ont 31 jours tous les deux ?

- pourquoi à Rome on ne payait les mercenaires que tous les 4 ans ?


"Je ne suis pas toujours de mon avis." Paul Valéry

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Concernant les mois de Juillet et d'Août, on m'avait raconté qu'il s'agirait d'une histoire d'ego d'empereur (concernant un certain Jules C. et Auguste, l'un ayant obtenu le 7eme de la liste parce qu'on ne passait pas devant les divinités, donc juillet, l'autre juste parce que Auguste avait le melon, *paf* le 8e mois pour sa pomme - et puis ça claque quand on est considéré comme le 1er empereur !)


"Mourir ne change rien à la vie" - Les Cochons de Guerre, PSX


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Colonia Nemausensis :yarr:


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Commandant de la N.U.S.S.E. (Nouvelle Unité de Secours, de Soins et d'Exfiltration)

"Tous là pour vous sortir d'un mauvais trou."

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Exact !

 

Si ma mémoire est bonne Auguste a pris le premier moi dispo, comme papa, et puis a fait rallonger son mois après.

 

Sauf que a l'époque le premier mois étant mars, le septième est septembre, d'où son nom. Octobre 8, novembre 9, décembre 10

 

 

S'ils s'étaient pas arrêté ça aurait donné quoi ?

Septembre : Tibérius > tibériade

Octobre : Caligula / Gaius > gay

Novembre : Claudius > claudo

Décembre : Nero > neron


"Je ne suis pas toujours de mon avis." Paul Valéry

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- c'est quoi la date julienne ? TT ? TU ? TAI ? UTC ?

La date julienne correspond, évidemment, à celle donnée par le calendrier julien (que nous avons abandonné au XVIe siècle avec la réforme grégorienne et un alignement de notre calendrier sur le soleil) instauré lors du règne de Jules César à Rome à  la place du calendrier républicain (j'ai des amis orthodoxes qui l'utilisent encore ; ils fêtent Noël en janvier).

Les sigles suivants, je ne sais pas.

- c'est quoi un almicantarat ?

Pour moi, c'est un astrolabe. Mais je suppose que tu attends une définition scientifique...

- pourquoi le mois de juillet et le mois d'août ont 31 jours tous les deux ?

Ce n'est pas une histoire de guéguerre d'egos entre César (Jules) et Auguste (Octave) ?

- pourquoi à Rome on ne payait les mercenaires que tous les 4 ans ?

Pas la moindre idée.

 

Voilà, réponses faites à la va-vite et au culot. J'ai bon ? ^^


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TT = Temps Terrestre, TU = Temps Universel, TAI = Tripotage d'Anatomie Initiée, UTC = Utilisation Tyrannique du Caillassage.


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Commandant de la N.U.S.S.E. (Nouvelle Unité de Secours, de Soins et d'Exfiltration)

"Tous là pour vous sortir d'un mauvais trou."

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Mes réponses approximatives aussi, trop la flemme de chercher sur l'iPhone.

 

La première question était pas claire. La date julienne est utilisée de nos jours pour mesurer le temps terrestre, car on n'a pas refait toutes les théories cosmologiques au moment de la réforme grégorienne.

 

Un almicantarat est un petit cercle dans le repère horizontal. C'est un cercle dessiné sur la sphère céleste, parallèle à l'horizon.

 

Et pour les mercenaires, il faudrait vérifier, mais c'est une histoire de calendrier. Avant de rallonger certains mois pour se rapprocher des 365,24 jours par an, les romains n'utilisaient que des mois impairs de 29 ou 31 jours, donc une année de 355 jours, et tous les 2 ans ils ajoutaient un mois intercalaire à la fin de février qui était raccourci.

 

Les mercenaires étaient payés au mois de mercedonius. Tous les deux ans et pas tous les quatre ans donc. Je me suis trompé dans la question.


"Je ne suis pas toujours de mon avis." Paul Valéry

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