L’éclipse dujeudi 1er

septembre 2016à

La Réunion

Quelques suggestions pour :- la préparation,

- l’observation,- l’exploitation pédagogique.

Michel Vignand

I- Préparons l’observation de l’éclipse

Décrivons simplement le phénomène

Deux disques de carton suffisent pour l’expliquer :- un disque jaune de 10 cm de rayon pour matérialiser le Soleil,- un disque noir de 9,9 cm pour représenter la Lune à la même échelle.

Pourquoi un disque noir ?La Lune se trouve dans la direction du Soleil. Sa face éclairée est tournée vers lui et sa

face sombre vers la Terre. On ne la voit donc que lorsqu’elle passe devant le Soleil ; c’estd’ailleurs seulement la portion de Lune qui cache le Soleil qui est visible en noir.

Pour décrire le phénomène, il suffit de fixer le disque jaune sur le tableau et de déplacer ledisque noir devant en précisant les instants critiques que sont les contacts et le milieu del’éclipse.

On pourra préciser que :- nous sommes en phase de Nouvelle Lune puisque la Lune est entre le Soleil et nous,- la Lune est en réalité environ 400 fois plus près de nous que le Soleil, mais également

environ 400 fois plus proche ; on les voit donc presque de même grandeur dans le ciel.

Une maquette, Soleil (lampe), Terre (balle de 5 à 7 cm de diamètre), Lune (balle de ping-pongpar exemple), peut également être utilisée pour décrire spatialement le phénomène.

Il est déconseillé de présenter de belles photos d’éclipse avant le 1er septembre pour ne pasdéflorer la découverte.

Choisissons à l’avance un lieu :

- d’où l’on pourra tout voir, du nord à l’ouest-nord-ouest. Pour s’orienter facilement, ilsuffit d’observer le soleil les jours précédents, vers 12h15 (nord) et 15h40 (WNW),

- en affectant une zone à chaque groupe d’observateurs pour éviter les bousculades,- en repérant un arbre qui laisse voir des images du Soleil au sol, des animaux familiers

des lieux, un endroit à l’ombre où suspendre un thermomètre, …

Résolvons le problème du déjeuner,

Il faut que jeunes et adultes puissent observer le premier contact : voir la Lune « mordre »le Soleil à l’heure dite est un moment fort de l’éclipse. La sortie de l’ombre ayant lieu vers15h42, il peut y avoir un problème pour les écoles qui sortent à 15h30.

Fabriquons des accessoires

Carton perforéPerçons une feuille de carton mince de trous de tailles et formes différentes. Observons lesimages du soleil données par ces trous sur un support blanc parallèle au carton troué, et placéà des distances variables de celui-ci. Après comparaison des images, chacun réalise le modèlequi lui convient pour observer l’éclipse par projection.

Chambre noirePrenons une boîte à chaussure et du papier calque épais. Perçons l’une des plus petites facesd’un petit trou et évidons la face opposée.Montons le papier calque sur un cadre dont les dimensions sont égales aux dimensionsintérieures de ces petites faces. C’est l’écran. Positionnons-le vers le milieu de la boîte etmettons le couvercle. La chambre noire est presque prête.Allons tester le dispositif en regardant l’image du Soleil donnée sur l’écran. Le visage doitêtre collé contre la face évidée, le trou étant tourné vers le soleil. Si l’image est trop floue, ilfaut déplacer l’écran dans la boîte ou réduire la taille du trou en collant un bout de cartontroué plus finement sur le premier trou. Si l’image est trop sombre, il faut agrandir légèrementle trou. Quand vous êtes satisfait, fixez l’écran dans la boîte : la « chambre noire » est prêtepour le jour J.

Miroir pour une observation par projection sur un mur.

Panneau pour une observation à l’œil nu ou aux jumelles Diamètre des objectifs : 50mm maximum.

Feuille de relevésUn exemplaire est présenté en annexe 1. Il faut l’adapter au lieu d’observation (en zoned’observation des 2e et 3e contacts ou non) et à la fréquence choisie (ici toutes les 20 minutes).En reproduire un par observateur (plus n pour les « accidents » au dernier moment…).

Pour les synthèses au tableau (voir annexe 2), préparer autant de disques jaunes (diamètre5cm) qu’il y en sur la feuille de relevés ; découper ensuite des disques noirs de 4,5cm dediamètre.

Lunettes « éclipse »

S’il n’est pas prévu de distribution de lunettes spéciales, il est possible de fabriquer des« instruments » d’observation directe en achetant :

- des verres de soudeur grade 14,- des feuilles de mylar ou polyester agréées spécial éclipse que l’on découpe en

rectangles de 12x6 cm environ. Dans les deux cas, il faut monter ensuite ces rectangles dans un cadre en carton qui protègedu soleil.

Température

Constituer des équipes pour les relevés de température, observation du vent, des animaux,…Prévoir les tableaux qui recevront les résultats en classe.

Utilisation d’instruments

Quel que soit l’instrument utilisé, ne pas oublier que la Terre tourne : de 360° en 24h donc de15° en 1h, de 1° en 4 min. L’image du Soleil se déplace ainsi de un diamètre toutes les 2 min.Il faut donc accompagner ce mouvement en réglant l’orientation de l’instrument :

- de temps en temps pour des jumelles 7 ou 8x50,- très souvent pour une lunette astronomique,- en permanence pour un télescope de 200mm, d’où l’intérêt d’une motorisation.

Observation par projection sur un écran

Elle permet à plusieurs personnes de voir en même temps le déplacement de la Lune devant leSoleil dès le début du phénomène. S’il y en a, les taches solaires sont bien repérables. Eneffet, l’observation avec les lunettes « éclipse » ne permet pas de voir le premier contact ni lestaches solaires. C’est donc un plus… mais il faut être vigilant et rester à côté de l’oculaire caril y a toujours quelqu’un qui n’a pas compris que mettre l’œil à l’oculaire, c’est le perdredéfinitivement :

On peut regarder le soleil 2 fois à travers un instrumentsans filtre de protection : une fois avec l’œil gauche, l’autrefois avec l’œil droit. Après on est aveugle pour la vie.

Observation directe

Quel que soit l’instrument, il est obligatoire de le protéger par un filtre de pleine ouvertureadapté à sa taille (voir le document « photographier l’éclipse »).

Avantage : on voit encore mieux. Inconvénient : une seule personne peut observer ; elle doitrégler l’instrument à sa vue.

Un exemple : utilisation de jumelles

II- Le jour de l’éclipse

Le matin

Revoir le rôle de chacun pendant l’éclipse. Apprendre à se servir des lunettes « éclipse ».

Distribuer la feuille de relevés et la fixer sur un support rigide.

Installer le panneau des relevés de position du Soleil (voir annexe 2), celui des relevés de température, celui des autres remarques.

Pendant l’éclipse

Etre en place 3 min avant chaque instant d’observation.

Lors des contacts, chacun utilise son matériel pour observer l’éclipse, puis indique sur la feuille de relevés, par une flèche l’endroit du contact.Aux autres instants de relevés, il faudra noircir la partie du Soleil cachée par la Lune.

Effectuer les autres observations prévues (température, état du ciel, …). Il pourra être aussi noté (au moins par le maître) l’état d’excitation des groupes d’enfants (et son évolution).

Rentrer en classe pour inscrire les résultats d’observation sur les panneaux ; en particulier, provoquer un échange sur la position exacte du disque lunaire par rapport au disque solaire ; le fixer après accord.

Répéter l’opération pendant toute la durée de l’éclipse.

Chercher Vénus, et peut-être Jupiter, entre 14h00 et 14h20, quand le ciel est suffisamment obscur. Ne pas utiliser les lunettes « éclipse » pour cette observation, mais se mettre à un endroit où l’on ne voit pas le Soleil (ou cacher le Soleil avec une main).

Récupérer matériel et fiches individuelles pour une exploitation ultérieure.

III- Après l’éclipse

Profitons de l’impact créé par ce phénomène rare pour proposer des activités motivantes etpluridisciplinaires à nos jeunes.

Ce que nous avons vu, ce que d’autres ont vu

Certains ont vu un anneau solaire plus ou moins régulier d’autres pas. Des échanges de résultats et remarques sont ainsi possibles entre classes situées dans des lieux différents (y compris Mayotte et Mauritius).

Il y a aussi les comptes-rendus des journaux écrits, radio et télévisés.

Il y a enfin les photos prises par les astronomes professionnels ou amateurs. L’observatoire des Makes devrait en mettre en ligne sur son site internet.

C’est aussi le moment de montrer des photos d’autres éclipses prises par des professionnels.

Mouvement apparent et mouvement réel

Passons du mouvement apparent (celui que l’on a vu et reporté sur le tableau) à ce qui s’est passé (la Lune a traversé le plan écliptique à l’instant de la Nouvelle Lune).

A l’aide d’une maquette, on peut préciser ainsi :- le plan dans lequel la Terre tourne autour du Soleil : c’est celui dans lequel se déroulent les éclipses, d’où son nom, écliptique,- le plan dans lequel tourne la Lune autour de la Terre, les phases de la Lune,- pourquoi il n’y a pas éclipse de Soleil à chaque NL,- les différences entre éclipses de Lune et de Soleil.

L’utilisation de cette maquette STL peut induire un travail sur la représentation du système Soleil-Terre-Lune à l’échelle.

Eclipse totale et éclipse annulaire de Soleil

Les distances réelles de la Terre au Soleil et de la Terre à la Lune. Quand la Lune est trop loin de la Terre, bien qu’alignée avec le Soleil, elle ne peut le cacher entièrement. Cette scène peut être mimée avec des enfants ou des balles et ballons…

Sciences

En lien avec les programmes scolaires : éléments d’optique, l’œil (sa protection), le système solaire, la température, …

Eclipse et écriture

Des enfants peuvent être invités à exprimer ce qu’ils ont vu et ressenti oralement et par écrit. Cela peut devenir l’objet d’un travail collectif.

On peut aussi étudier des textes d’auteur. Le refrain de la chanson de Charles Trenet (annexe 3) est un bon exemple : qu’a voulu dire l’auteur ? Est-il vrai qu’on ne voit la Lune que la nuit ?

Pourquoi ne pas écrire un poème ?

Eclipse et Arts Plastiques

L’annexe 3 montre également 3 dessins d’éclipse de Soleil. Sont-ils réalistes ? Les dimensions relatives, les flammes du Soleil et surtout l’orientation des croissants de Lune par rapport au Soleil montrent que non.

En chercher d’autres, sur internet par exemple.

Et si l’on s’essayait à la Peinture ou à la réalisation d’une maquette ?

Histoire et géographie

A-t-on déjà observé des éclipses de Soleil à La Réunion ?Des éclipses de Soleil ou de Lune jalonnent l’histoire des sociétés. Ont-elles réellement existé ?

Profitons de l’observation de l’éclipse pour définir les points cardinaux, le méridien. Extension possible vers la définition de l’équateur (céleste et terrestre), du solstice et des tropiques, des cercles polaires et du Soleil de minuit ; la maquette STL est alors très utile.

Surveillons quand le Soleil va se coucher exactement à l’Ouest : équinoxe.

Quels pays et océans a traversé l’éclipse du 01/09/2016 ?

Mythes et légendes

Comment les anciennes civilisations percevaient-elles les éclipses ? Cela existe encore aujourd’hui sur Terre…

De nombreuses légendes et mythes de la Création entourent les deux « luminaires ». Partons àleur recherche. Et si l’on en inventait ?

Concours

Plusieurs concours vont être organisés dans l’académie. Ils peuvent motiver les propositions indiquées dans cet article.

Michel VIGNAND,Association Astronomique de la RéunionObservatoire des Makes

Annexe 1

Annexe 2

Coordonnées horizontales du Soleil pendant l’éclipse (heures locales)

heure Azimut (à 0,1° près) Hauteur (à 0,1° près)12h22 premier contact 358,0 61,012h40 349,0 60,513h00 339,3 59,213h20 330,7 57,313h40 323,1 54,714h00 316,5 51,714h10 milieu de l’éclipse 313,6 50,114h20 310,9 48,314h40 306,0 44,715h00 301,8 40,815h20 298,2 36,815h42 dernier contact 294,6 32,2

Et représentation de la trajectoire apparente du Soleil :

Annexe 3