Fête de la science 2007 : un astrolabe pour l’hémisphère sud

jeudi 25 octobre 2007
par  Dominique TOURNÈS

Projet pédagogique interdisciplinaire pour la fête de la science à la Réunion, 10-18 novembre 2007. Une collaboration entre l’IREM, Sciences Réunion et le lycée Édouard-Branly de Créteil.

Le premier astrolabe pour l’hémisphère sud

Objet d’art fascinant, l’astrolabe est un concentré de sciences, fruit des recherches de l’homme pour comprendre le mouvement des astres. Bien que cet instrument scientifique ait connu une grande longévité, de l’Antiquité tardive au début des temps modernes, il n’existait aucun astrolabe dont l’araignée montre les étoiles du ciel austral, Acrux (alpha de la Croix du Sud), Canopus ou Achernar. Dès le XVIIe siècle en effet, il sera remplacé par des instruments plus spécialisés et plus précis.

Les astrolabes planisphériques traditionnels sont construits à partir d’une projection stéréographique de pôle Sud qui permet de cartographier les étoiles depuis le pôle Nord céleste jusqu’au tropique du Capricorne. Nous concevons ici un astrolabe austral, utilisable à l’île de La Réunion, et basé sur une projection stéréographique de pôle Nord. Sur cet astrolabe, la partie cartographiée du ciel s’étend du pôle Sud céleste au tropique du Cancer.


L’astrolabe réalisé pour 21 degrés de latitude sud

Au dos de l’astrolabe, l’alidade de visée et le carré des ombres pour les mesures topographiques

Un atelier pour la fête de la science 2007 à Saint-Denis de la Réunion

La réalisation d’un astrolabe pour l’hémisphère sud va permettre, par sa manipulation, d’accéder aux concepts astronomiques qu’il matérialise. Il suscitera des questions sur ses nombreuses utilisations et sur son histoire.
Sur le stand de l’IREM de la Réunion, on pourra, avec les astrolabes en laiton, retrouver l’heure donnée par le Soleil ou s’exercer à déterminer la hauteur d’un bâtiment. En démontant les astrolabes et en nommant leurs pièces (tympan, araignée, alidade...), on comprendra le modèle d’Univers sous-jacent.


Recherche de la hauteur d’un bâtiment à l’astrolabe

Mesure de l’angle de hauteur du Soleil pour déterminer l’heure

On pourra aussi fabriquer sa propre maquette d’astrolabe en bristol (simplifiée) et bien comprendre le sens de chaque pièce de l’instrument. Des logiciels seront à disposition, pour s’initier au dessin assisté par ordinateur ou pour des jeux de connaissances en astronomie et en histoire.

Ces activités montreront qu’à tout âge, l’intérêt pédagogique de l’astrolabe est toujours actuel !

Les étapes conduisant à l’instrument

La première étape a été le calcul et la réalisation d’une maquette en bristol (janvier 2007).


Première maquette rudimentaire

La deuxième étape fut la conception assistée par ordinateur (février 2007) de l’astrolabe qui sera réalisé en laiton. Le dessin en DAO permet de valider les solutions technologiques et de simuler le fonctionnement du futur astrolabe. L’exactitude de l’instrument est validée (depuis Créteil) par comparaison avec les résultats fournis par les logiciels d’astronomie (pour le ciel de la Réunion).


Image fournie par le logiciel de DAO

La fabrication d’une dizaine d’astrolabes pour le compte de l’association Sciences Réunion a été réalisée sur les machines à commandes numériques du lycée Édouard-Branly de Créteil (juin 2007), par Gérard Delaforge, qui peut, raisonnablement, être fier du résultat !


« Démeter », la machine qui découpe l’astrolabe

L’équipe « astrolabe »

Gérard Delaforge (productique), Thierry Boucher (physique) et Philippe Dutarte (mathématiques), professeurs au lycée Édouard-Branly de Créteil, forment depuis de nombreuses années une équipe interdisciplinaire qui s’est distinguée par diverses actions de diffusion de la culture scientifique. En 2006, ils ont reçu le premier prix « Astronomie » du concours national « Faites de la science » , organisé par la Conférence des doyens de sciences et le Palais de la découverte.


De gauche à droite : Gérard Delaforge, Thierry Boucher et Philippe Dutarte

Tous trois seront à la Réunion pour une conférence à l’observatoire des Makes le samedi 10 novembre (avec la première présentation mondiale d’un astrolabe pour l’hémisphère sud) et pour des animations sur le stand de l’IREM au village de la science, du mercredi 14 au samedi 17 novembre.


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