Educosmos 2016
Lycée Sasserno
Découverte
Préparation à l'observation

         Réjouis de travailler ainsi avec l’Observatoire de la Côte d’Azur, les 34 élèves de 1èreS du lycée Sasserno étaient également désireux d’en savoir plus sur l’OCA et son histoire. C’est pour cela que la première étape de leur mission était la visite du site du Mont-Gros, là où l’histoire de l’Observatoire a commencé.

         Le 25 Janvier, les apprentis astronomes, accompagnés de Frédéric Thévenin, directeur de recherche de l’Observatoire de la Côte d’Azur, ont découvert les différents bâtiments installés sur la colline qu’ils peuvent voir depuis leur établissement. Après une première halte aux écuries et des explications sur l’idée qu’a eue Raphaël Bischoffsheim d’installer un observatoire sur le site, les lycéens ont visité toutes les coupoles du XIXème siècle pour y voir les lunettes et télescopes qu’elles abritent. Une visite qui a beaucoup plu aux élèves.

 «Ce fut une très bonne journée. Nous avons appris plein de choses. Et tout cela dans la bonne humeur. »

– Jean Baptiste

         Leur mission pouvait alors commencer. Deux mois plus tard, le 17 Mars, Orlagh Creevey, astronome adjointe à l’OCA, s’est rendue dans la salle de classe des lycéens. A travers un diaporama, elle leur a présenté, dans un premier temps, les différents objets du système solaire. Un bref rappel sur le soleil et les planètes en guise d’introduction, puis les comètes et les petits corps, dont les astéroïdes. Ces rochers de l’espace tournant autour du soleil intéressent les astronomes qui les recherchent, les classent et les étudient pour en découvrir toujours plus sur les mystères de l’espace. Cela amène Orlagh à parler de la mission qui attend les lycéens.

         L’Observatoire de la Côte d’Azur s’intéresse à la forme des astéroïdes. Plutôt que d’envoyer des sondes photographier ces innombrables cailloux spatiaux (un procédé coûteux), les astronomes ont mis au point un programme capable de restituer, en 3D, la forme des astéroïdes. Il faut pour cela leur fournir ce que l’on appelle une courbe de lumière : il s’agit d’un graphique représentant l’évolution de la luminosité de l’astéroïde au cours du temps. C’est cette courbe que devront fournir les élèves, et pour cela, ils devront mettre la main à la pâte. L’OCA leur confiera un télescope de professionnel, le télescope Omicron, situé sur le plateau de Calern, à Caussols. C’est avec cet instrument que les lycéens pointeront et observeront deux astéroïdes, Adorea et Dido, pour en enregistrer des images et en tracer les courbes de lumière. La station de radio RCF Nice accompagnera les lycéens tout au long de leur aventure dans le cadre de l’émission Grand Format.

Observation
Lycée Sasserno
Cache cache avec les astéroïdes

Le 29 Mars était une soirée propice aux observations. En effet, peu de nuages étaient dans le ciel de Calern et malgré l’humidité de l’air, ouvrir la coupole et utiliser le télescope était possible. A des kilomètres de là, au lycée Sasserno, les élèves entraient dans leur CDI et se préparaient à contrôler, à distance, le télescope Omicron. Déterminés, journal de pré-observation en main, ils s’installaient, prêts à entrer dans le vif du sujet.

Mais avant de s’attaquer à Adorea et Dido, il fallait s’assurer que le télescope était bien paramétré. Pour cela, le diriger vers plusieurs étoiles et effectuer les réglages par informatique suffisait amplement. A tour de rôle, des groupes d’élèves ont ainsi lu et rempli des journaux d’observation, dirigé le télescope, contrôlé l’ouverture et l’orientation de la coupole, vérifié que la caméra était fonctionnelle, et paramétré les enregistrements d’images pour deux étoiles, un échauffement qui a beaucoup aidé pour la suite des opérations.

Photo : Olga SUAREZ / OCA
Photo : Olga SUAREZ / OCA

Adorea était la première cible. Une nouvelle rotation des équipes et quelques minutes plus tard, l’astéroïde, point lumineux au beau milieu des étoiles, s’affichait sur l’écran de contrôle de l’ordinateur. Une dernière mise au point et le télescope a commencé à enregistrer les images. Une demi-heure d’acquisition plus tard, les lycéens ont enregistré quinze images d’Adorea qui serviront à tracer les courbes de lumière. Motivés, les élèves se sont préparés à observer le second astéroïde de la soirée, Dido. Nouvelle rotation des groupes, pointage de l’astéroïde, acquisition, tout s’est passé sans encombre quand est survenu l’imprévu : Jupiter, cinquième planète du Système Solaire était à côté de Dido dans le ciel et masquait l’astéroïde de son éclat.

Photo : Olga SUAREZ / OCA
Photo : Olga SUAREZ / OCA

Impossible d’acquérir la moindre image de Dido mais qu’à cela ne tienne ! Puisque la plus grande planète du Système Solaire s’est ainsi présentée aux lycéens, autant l’observer. Un petit réglage, et l’écran affichait une grande sphère lumineuse accompagnée de quatre points l’entourant : Jupiter et ses quatre principales lunes (Io, Europe, Ganymède et Callisto) étaient devenues les stars de la soirée. Pour clore la séance en beauté, le télescope Omicron a ensuite été pointé en direction de l’amas globulaire Messier 3 : un ensemble regroupant plusieurs étoiles géantes rouges.

« J’ai trouvé cette expérience très enrichissante, étant moi-même passionnée par l’univers et ce qui nous entoure. Je tenais également à remercier l’équipe qui a appris beaucoup de choses. » – Morgane

Les lycéens sont repartis ravis de cette séance d’observation. Leur aventure EduCosmos passe encore par une étape : traiter les données qu’ils ont obtenues. Ce sera l’objet de la séance 3.

Analyse des données
Lycée Sasserno
Cap sur Calern

    Les images d’Adorea ont été soigneusement sauvegardées sur les serveurs de l’Observatoire de la Côte d’Azur, il ne restait plus qu’à les utiliser pour dresser la courbe de lumière de l’astéroïde : l’évolution de sa luminosité en fonction du temps. C’était l’objet de cette troisième séance qui a eu lieu le 26 Avril 2016.

         Sur les images, Adorea est un point qui se déplace parmi les étoiles. Difficile pour un œil humain d’estimer la luminosité de cet ensemble de pixels ! Fort heureusement, les astronomes de l’OCA ont mis au point un logiciel, AstroImageJ, capable de le faire. Seulement, il fait tous les calculs de son côté, sans donner la moindre explication sur ce qu’il effectue. Pour comprendre un peu mieux le fonctionnement de ce logiciel, les lycéens ont eu un premier exercice à faire. Des photos d’un astéroïde, Itokawa, prises à différents intervalles de temps, ont été divisées en carreaux. En comptant le nombre de carreaux « éclairés » par photo, les apprentis astronomes ont pu dresser l’équivalent d’une courbe de lumière : une courbe avec la quantité de carreaux éclairés au cours du temps.

Le logiciel procède de la même manière. Une fois son fonctionnement compris par les élèves, il fallait mettre la main à la pâte : configurer le programme pour qu’il ouvre et lise les séquences d’images enregistrées pendant la séance d’observation, se concentre uniquement sur l’astéroïde, compare sa luminosité avec celle de quelques étoiles figurant sur les images et dresse ainsi une courbe de lumière. Cette étape a été accomplie avec brio par les 1èreS qui ont obtenu de beaux graphiques, qu’ils se sont empressés d’envoyer à l’Observatoire de la Côte d’Azur, afin que les astronomes les utilisent pour déterminer la forme précise d’Adorea.

« Cette expérience nous a apporté plein de connaissances ainsi que de l’intérêt pour nous en tant qu’astronomes débutants. Ce fût très plaisant d’apporter « notre petite goutte » dans cet océan de sciences. L’équipe rencontrée était très serviable et très chaleureuse. Merci à vous ! » – Arthur et Thomas

Mission accomplie pour les élèves de Sasserno. Pour terminer leur aventure cosmique en beauté, ils sont allés sur le plateau de Calern, le 13 Mai 2016, pour rencontrer des astronomes de l’OCA et découvrir les installations et les instruments utilisés pour observer le ciel nocturne. A l’issue de cette journée riche en découvertes, les élèves ont exprimé leur joie à l’idée d’avoir participé à un tel projet.

« Merci pour votre accueil dans votre domaine. Le partage de votre métier, votre savoir nous a éclairés sur l’astronomie qui nous passionne tant. » – Thibaut et Charles

« Merci beaucoup pour le temps que vous nous avez accordé lors de votre temps libre ou de travail. En sachant qu’à la dernière sortie ce fût interactif pour nous tous avec la proposition de nombreux tp mêlant rapidité et ingéniosité. » – Antoine et Illies

– Robin Osstyn