L`arc-en-ciel des étoiles - Association des Planétariums de Langue
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L`arc-en-ciel des étoiles - Association des Planétariums de Langue
L’arc-en-ciel des étoiles L’arc-en-ciel des étoiles Porteur du projet ACKER Agnès [email protected] Téléphone : 03 90 24 24 55 06 03 35 73 56 Observatoire de Strasbourg 11 rue de l’Université 67000 STRASBOURG Autres concepteurs du projet et leurs organismes de rattachement Joachim Köppen, Observatoire de Strasbourg [email protected] Michel Boer, Observatoire de Haute-Provence [email protected] (1) DUVAL Marie-France, astronome, présidente de l’association Andromède à l’Observatoire [email protected] de Marseille (2) DUCERF Dominique, directeur du Centre d’Astronomie de St-Michel l’Observatoire [email protected] (3) ROUSSEL Gilles, directeur du Planétarium de Nantes [email protected] (4) SIMONNET Philippe, directeur du Planétarium de Reims [email protected] (5) MATHIEU Didier, directeur du Planétarium d’Epinal [email protected] (6) BILLAUT Anne, Service Culturel, Le Vaisseau, Strasbourg [email protected] Organismes : Observatoire de Haute-Provence 04870 St-Michel l’Observatoire Association des Planétariums de Langue Française (APLF), Observatoire de Strasbourg (les concepteurs 1-4 sont membres du Conseil APLF) www.aplf-planetariums.org (1) Planétarium de Marseille, 2 Place le Verrier 13248 Marseille Cedex 04 (2) Centre d’Astronomie, Plateau du Moulin à vent 04870 St-Michel l’Observatoire (3) Planétarium de Nantes, 8 rue des Acadiens 44100 Nantes (4) Planétarium de Reims, 1 Place Museux 51100 Reims (5) Planétarium et MJC d’Epinal, Rue Dom Pothier 88000 Epinal (6) Le Vaisseau, centre de culture scientifique pour enfants, rue Dorflinger 67000 Strasbourg Financement Dépenses envisagées : 13 000 € - Livret pédagogique 4 000 € conception, impression, et diffusion de 1 000 livrets illustrés - Exposition itinérante 3 000 € éléments d’une exposition itinérante « ARC-EN-CIEL des étoiles » - Formation 6 000 € 1 000 € pour construire les spectroscopes 5 000 € pour des stages à l’OHP ou au Centre astro de St-Michel Recettes : Subvention « Sciences à l’Ecole » : 4 000 € Contribution du projet « Siderus Nuncis » : 1 000 € Apport d’autres organismes : APLF : 4 000 € + apport en nature MENR (demande APLF) : 1 000 € pour la mise en page (inDesign) du livret ; 3 000 € pour la formation Observatoire de Strasbourg : mise à disposition de chercheurs Planétariums participants : mise à disposition des membres de leurs équipes 1 L’arc-en-ciel des étoiles Descriptif Résumé : Une sensibilisation/introduction à la spectrométrie vise à montrer la richesse du message de la lumière, et à rendre compréhensible et utilisable l’outil de décomposition de la lumière. Plusieurs actions se dérouleront en 2008-2009 dans cette perspective, conduites en interaction avec les Planétariums et les Centres de diffusion scientifique : (1) construction par les élèves d’un spectroscope très simple, et observation de sources lumineuses sur terre (maisons, lampadaires) et sur la voûte céleste (Soleil, Lune) ; (2) approche de la lumière invisible par des expositions dédiées aux ondes venues du cosmos, En complément à un spectacle APLF/ESO dédié aux ondes lumineuses et plus particulièrement au domaine submm d’observation de ALMA (projet AMA09) ; (3) initiation à la radioastronomie par la construction et l’utilisation d’une antenne ; (4) stages de formation à la spectrométrie, en collaboration avec le Centre d’Astronomie et l’OHP. Un lien avec la protection du ciel nocturne sera établi. Les actions 1, 3 et 4 ont été expérimentées à Strasbourg, Epinal et St-Michel en 2006 (figures cidessous) Relation avec le second degré Les sites dédiés à la Culture Scientifique (à St-Michel, à Strasbourg) proposent des animations à thème astronomique véhiculant des concepts de la physique et d’autres sciences, et reçoivent plus de 100 000 scolaires par an. Par ailleurs, les Planétariums sont des outils pédagogiques remarquables, avec des possibilités didactiques renforcées par les projections video « pleine voûte ». Les Planétariums implantés sur les territoires français reçoivent plus d’un million de visiteurs par an, dont environ 50% de scolaires (2/3 primaire, 1/3 secondaire), soit plus de 5 000 classes de collèges et lycées. Le projet concerne au départ 6 établissements répartis sur la France et qui sont particulièrement expérimentés dans le travail avec le public scolaire, chacun en collaboration avec 30 à 60 professeurs du secondaire chaque année. On peut donc escompter la participation active d’environ 50 professeurs dans le projet présent, soit près de 1 500 élèves. Une diffusion sera faite dans toutes les académies des villes concernées et autant que possible sur tout le territoire français, via les chargés de mission « Culture scientifique », les sites académiques et le réseau AMA09. Le projet sera également présenté sur le site www.aplf-planetariums.org Productions précédemment réalisées par les partenaires : Edition de livres pédagogiques « Collection APLF » (La Terre et son Univers en 7 animations, L’Univers Astronomique, …) et CDroms (Terre, planète à protéger ; Explorer l’Univers - avec le soutien de Science à l’Ecole) à l’Observatoire de Strasbourg. Expositions et maquettes à l’Observatoire de Marseille, au Centre d’Astronomie de St-Michel. Malle pédagogique « Météorites » au Planétarium d’Epinal. Nombreuses productions dans les divers Planétariums (voir les détails sur le site www.aplf-planetariums.org ). Présentation détaillée : L’arc-en-ciel 2 des étoiles L’arc-en-ciel des étoiles La spectrométrie est l’outil de prédilection des astrophysiciens, permettant de sonder étoiles et nébuleuses (température et densité des gaz, composition chimique, luminosité, vitesse radiale,...) ainsi que le vaste univers des galaxies. Préparation des expériences Les élèves seront appelés à observer et comprendre : - l’arc-en-ciel - la relation température-couleur - l’existence de la « lumière invisible » - La nature offre tous les jours des exemples de perception de la lumière invisible : le bronzage en haute montagne ; l’abeille percevant les UV du pollen ; les braises qui se refroidissent passant du jaune au rouge sombre, puis au noir, mais émettent toujours la chaleur (IR), les longues ondes (micro-ondes, TV, etc). - des notions d’optique - comment déchiffrer un spectre ? Le document pédagogique présentera ces divers points, les schémas du spectroscope très simple, et de l’antenne radio à construire, chaque fois suivis de l’analyse des spectres obtenus. Il sera disponible pour la rentrée de septembre 2008. (1) Construction et utilisation de spectrographes Un spectroscope très simple A construire par les élèves http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/spectrof.html Un matériel très simple et peu coûteux pour obtenir le spectre du Soleil Spectres de sources lumineuses : Lampe à vapeur de sodium Lampadaire à vapeur de mercure Utilisation d’un spectrographe haute résolution Le Centre d’Astronomie de St-Michel met un LHIRESIII couplé au sidérostat de 800mm et à une caméra CCD, à la disposition des scolaires. L’observation du spectre solaire, des étoiles brillantes ère (classification en température), des étoiles Be, est proposée aux élèves de 1 et terminale S. La campagne de mesures Callisto 2006 a montré la rotation différentielle des anneaux de Saturne et permis d’en déduire la masse de la planète, une expérience reconduite en 2008-09. Pour AMA09, un nouveau spectrographe à basse résolution (star analyseur de SHELYAK) permettra de mesurer le décélage spectral de galaxies, et de retrouver la loi de Hubble 3 L’arc-en-ciel des étoiles (2) Exposition « La lumière invisible » Des panneaux et maquettes sont préparés par diverses structures : - « Cette obscure clarté qui vient des étoiles » (OHP - Centre d’Astronomie de St-Michel, CEA de Cadarache, Musée de paléontologie de Quinson) - « La spectrographie » (Musée de l’Astronomie de StMichel) - « Les rayonnements infrarouges du cosmos » (Marseille, Andromède) - « ALMA : Sonder l’Univers froid » (Epinal) Une sélection de panneaux et videos de ces expositions sera complétée par des éléments à créer. Une exposition itinérante sera constituée pour être présentée à travers la France, en coopération interactive avec l’exposition itinérante du projet « SIDERUS NUNCIS ». Cette exposition sera proposée à tous les Planétariums ayant passé commande du spectacle « ALMA : la quête de nos origines cosmiques », qui aborde les notions suivantes : - Observer l’« arc-en-ciel » (spectre) des objets ciblés notions d’ondes, de domaines spectraux : visible, IR, radio relation avec température : objets de plus en plus froids avec ondes de plus en plus longues relation avec l’espace en expansion « dilatant » les ondes choix des ondes mm choix des ondes mm entre le visible et la radio pour ALMA - Observer en détail la structure des disques proto-planétaires interférométrie nécessaire le projet ALMA : simulation du réseau d’antennes en mouvement (3) Radioastronomie : construction et utilisation d’une antenne Joachim Köppen, observatoire de Strasbourg http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/RJove/ Eruption solaire Une antenne radio sera construite à Epinal et au Vaisseau (Strasbourg) pour observer les émissions radio du Soleil. Il est prévu de conduire des expériences sur les éclairs, les éruptions solaires, en prenant en compte les émission radio parasites de la Terre. (4) Stages de formation à la spectrométrie, au Centre d’Astronomie et à l’OHP. Construction du spectroscope simple ; utilisation de LHIRESIII ; analyses des spectres Observations à l’OHP Des stages sont proposés à deux niveaux : formation ère des maîtres, et classes de 1 et Terminale S (cf projet CALLISTO) NB : Les livrets pédagogiques réalisés dans le cadre des projets « Arc-en-ciel des étoiles » et « Mesurer le rayon de la Terre » seront mis à la disposition des masters formant les futurs professeurs des Ecoles et du secondaire (SVT, maths, physique.…) 4