On fait le point avec vous sur les notions de luminosité et de culmination !

Astronomie : comment savoir si l'ISS sera visible ?

View of the beautiful stars cluster named The Pleiades (M45), in the constellation of Taurus © Christophe Lehenaff

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Chaque début de mois, en collaboration avec la Fédération Francophone d’Astronomes Amateurs de Belgique (FFAAB), nous vous proposons de faire le point sur les différents phénomènes célestes, visibles à l’œil nu ou à l’aide de jumelles, qui se dérouleront pendant les semaines à venir. L'occasion de jeter un petit coup d'oeil à la carte du ciel !

Dans ces articles, nous vous parlons régulièrement de la Station Spatiale Internationale et de la façon la plus efficace de l'observer. Pourtant, ce n'est pas toujours simple... On fait le point avec vous?

Vous ne le saviez peut-être pas (mais si vous êtes fans d'astronomie, on ne vous l'apprendra pas), mais l’ISS survole notre planète plusieurs fois sur une journée (16 fois pour être exact). Si vous êtes curieux et que vous souhaitez savoir à tout moment où se trouve l’ISS, l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a mis au point une carte de suivi de trajectoire de l’ISS sur son site !

La question que l'on se pose naturellement c'est : à quel moment ai-je le plus de chance de la voir ? Pour trouver les passages les plus brillants, on se réfère généralement à deux notions : la luminosité (plus le nombre descend, plus la station sera visible à l'oeil nu) et la culmination (et plus particulièrement la sous-colonne "élev" pour "élévation", plus le degré d'élévation est élevé, plus les passages seront faciles à observer. Pour avoir un exemple, il suffit de prendre le tableau du mois de mars 2021 par exemple :

 

 

 

 

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© FFAAB
International Space Station, artwork © Tous droits réservés

Topo sur les notions de "luminosité" et de "culmination"

Ces notions de "luminosité" et ou de "culmination" vous paraissent obscures ? Vous ne comprenez pas pourquoi la station est bien plus visible avec une luminosité... négative?!  Pour être tout à fait honnête, nous non plus ! On a donc posé la question à Frédéric Thienpoint, de la Fédération Francophone d’Astronomes Amateurs de Belgique.

L’échelle qui est utilisée pour caractériser cette fameuse luminosité (pour être tout à fait précis, on parlera de "magnitude apparente" pour évaluer l’éclat apparent des astres) est ancienne, très ancienne… alors petite cours d'histoire et plongée dans l’Antiquité !

Bond dans le temps et retour au 2e siècle avant Jésus-Christ aux côtés d'un certain Hipparque, astronome. Il décide d’attribuer à chaque astre un chiffre de 1 à 6 en fonction du moment où ils apparaissent : le 1 pour les premiers apparus, le 6 pour les derniers.

Plus tard, au 19e siècle, un certain Norman Robert Pogson, astronome lui aussi, mathématise cette échelle. Elle prend la forme de ce que l’on appelle une "échelle logarithmique inverse" (on vous passe les détails ; retenez simplement que ce sont les chiffres négatifs qui indiquent les étoiles les plus brillantes !).

En clair, cela a permis de déterminer qu’entre chaque "magnitude" on multiplie la brillance par 2,5. Une étoile de magnitude "1" est donc 2,5 fois plus brillante qu’une étoile de magnitude "2" qui est elle-même 2,5 fois plus brillante qu’une étoile de magnitude "3" qui est elle-même… Vous avez compris !

Qu'est-ce que ça implique pour l'oeil humain ?

C’est bien beau ce petit cours d'astronomie… mais où va-t-on avec cela ? Pour vous faire une idée : le soleil a une magnitude de -26 (aie!), la lune (pleine) de -12, Vénus est à -4,5, Sirius (l’étoile la plus brillante du ciel boréal) est à -1,5 et l’étoile polaire à 2.

Très concrètement : l’œil humain, sans instrument, peut théoriquement et sans pollution lumineuse voir jusqu’à la magnitude 6. Notre ami le télescope Hubble (ci-contre) peut voir jusqu’à la magnitude de 31 !

Pour être tout à fait complet, on ajoutera que cette magnitude est dite "apparente" : elle ne correspond pas à l’éclat réel de l’étoile (dite "magnitude absolue") et dépend notamment de la distance de l’étoile par rapport à nous et de son éclat réel.

 

Dans le cas précis de l’ISS, son éclat dépendra de sa position par rapport au Soleil (la station reflète la lumière du soleil via ses panneaux solaires) sous l’horizon et de son altitude (entre 300 et 400km environ). Son éclat est comparé à celui des astres… et c’est pourquoi on parle de sa magnitude !

Elévation importante au point de culmination

La magnitude reprise dans le tableau indique la magnitude de l’ISS à sa "culmination" : il s’agit tout simplement de son point le plus haut dans le ciel, exprimé en degré (colonne "Culmination") où 90 degrés exprime le zénith.

Elle apparaît donc à un horizon donné (début) pour disparaître à un autre (fin) et atteint à un instant "T" son point le plus haut dans le ciel (culmination)… là où elle est la plus brillante. Elle redescend ensuite et perd de son éclat.