Pour célébrer ses trente ans, le club d'astronomie MAGNITUDE 78 à fait le geste de mettre à disposition à la commune de Magny les Hameaux cette horloge astronomique entièrement conçue et réalisée par ses membres.
Lorsque l'on est face à ces curiosités que sont les horloges astronomiques, on ne peut que rester émerveillé devant la complexité de tels mécanismes, mais aussi perplexe quant à la lecture et l'interprétation des données fournies. Ce sont des objets rares et l'on n'en dénombre qu'une vingtaine en France, principalement des mécanismes anciens dans des cathédrales, mais aussi quelques modèles récents comme celui installé dans le hall de l'aérogare d'Orly ouest.


Fonctionnalités

Ce qui distingue une horloge astronomique de nos pendules classiques, c'est que les éléments en mouvement ne sont pas que des indicateurs de temps avec les heures et ses sous-multiples en minutes et secondes. Elle montre en premier lieu la position des astres sur la sphère céleste d'où découle la lecture d'unités de temps. On peut simplifier en disant qu'une telle horloge est une carte céleste en mouvement.
Elle permet de renseigner :

  • La carte du ciel avec la position des astres, du Soleil et de la Lune.

  • L’heure locale de temps moyen ;

  • L’âge de la Lune et sa phase ;

  • La date et le signe du zodiaque ;

  • L’heure sidérale ;

  • La possibilité que se produise une éclipse ;

Description

Comme toute horloge, celle-ci est composée d'un cadran fixe et d'éléments mobiles offrant une foule de renseignements les uns par rapport aux autres et que nous allons détailler.

Le cadran

Il est composé de deux parties :
Le limbeen périphérie est gradué en 24 heures.
Le tympan dont les tracés en partie centrale représentent une portion de la sphère locale. La ligne d'horizon sépare cette sphère en deux en représentant ce qui est visible dans le ciel (en bleu foncé) et ce qui ne l'est pas, car sous l'horizon (en bleu clair).
Un maillage de coordonnées en hauteur et en azimuth permet le repérage des astres dans le ciel. Le centre du tympan matérialise le pôle nord céleste. Trois cercles concentriques au tympan, sont dans l'ordre en partant du pôle, la projection céleste du tropique du cancer, de l'équateur et du tropique du capricorne.
Sous la ligne d'horizon on remarque :

  • le tracé des heures inégales appelées ainsi car de durée variable en fonction de la date. Historiquement, l'alternance du jour et de la nuit était découpée en 12 heures de présence du Soleil dans le ciel (le jour) et 12 heures d'absence du Soleil (la nuit).

  • les lignes pointillées figurant le crépuscule civil (Soleil à 6° sous l’horizon, position correspondant à l’apparition des étoiles de première grandeur, suffisante pour utiliser un sextant), le crépuscule nautique (Soleil à 12° sous l’horizon permet aux navigateurs de pouvoir naviguer aux étoiles) et le crépuscule astronomique (Soleil à 18° sous l’horizon garant d’une nuit noire, la nuit des astronomes).

  • Enfin l'indication de la localisation de l'horloge pour laquelle les tracés ont été réalisés, la latitude du lieu déterminant la géométrie des lignes du tympan.

Les éléments mobiles

La carte céleste

C'est le premier élément mobile de l'horloge où figurent les principales étoiles et constellations. Un cercle excentré gradué en degrés représente l'écliptique (zodiaque). Cette ligne est la trajectoire apparente du Soleil dans le ciel et, à quelques degrés près, celle de la Lune et des planètes. Ce cercle passe par les 13 constellations identifiées par leur nom.
Le vernier périphérique représente le calendrier et les 12 signes du zodiaque astrologique de durée identique.
Un pointeur représente le point vernal (ou gamma), point d'origine du système de repérage dans le ciel correspondant à l'équinoxe de printemps lorsque le Soleil s'y superpose.

Les aiguilles

L'ensemble limbe, tympan et carte céleste est complété par trois aiguilles, celle du Soleil, de la Lune avec une matérialisation de sa phase et du Dragon. Un peu particulière, cette dernière représente la ligne d'intersection entre le plan de l'écliptique et celui de la rotation de la Lune autour de la Terre que l'on nomme la ligne des nœuds.

La lecture

Les éléments mobiles entre eux et par rapport au cadran permettent d’obtenir de multiples renseignements et lectures possibles. Nous allons les détailler.

L’heure locale de temps moyen

Cette information est donnée par lecture directe de l'aiguille du Soleil superposée aux heures indiquées sur le limbe. Pour avoir l'heure légale, il conviendra d'apporter les corrections engendrées par la longitude du lieu soit -8mn à Magny les Hameaux, puis le décalage horaire civil de +1h en hiver et +2h en été.

La carte du ciel

La superposition de la carte céleste et du tympan permet d'apprécier la configuration de la voûte céleste avec les astres visibles. Mais aussi elle permet de visualiser ceux qui vont se coucher à l'approche de l'horizon Ouest et ceux qui vont se lever encore sous l'horizon Est.
La carte céleste est complétée par la position du Soleil et de la Lune situés à l'intersection des aiguilles respectives de chacun de ces deux astres sur l'écliptique (aux irrégularités de trajectoires près).

La date

Elle se lit à l'intersection de l'aiguille du Soleil sur le calendrier gradué à la périphérie de la carte du ciel complété du signe du zodiaque astrologique - dont on constate qu'il n'est pas forcément en accord avec les constellations sur l'écliptique.

L’heure sidérale

L'heure sidérale est l'heure par rapport aux étoiles. Elle est donnée par la position du point vernal par rapport au méridien Sud, sachant que ce dernier pointe sur 12h alors qu'il vaut 0h en temps sidéral. Il découle de cela qu'on la lit par l'indication donnée par le pointeur de l'araignée sur le cadran horaire auquel il faudra ajouter ou retrancher 12h. L'araignée fait un tour en 23h56mn4s et il faut donc une année pour que le Soleil retrouve une même position sur l'écliptique.

Les phases de la Lune

L'aiguille de la Lune porte à son extrémité une sphère bicolore en rotation sur elle-même renseignant de l'aspect de Séléné en fonction de ses phases. On peut lire l'âge de la Lune se traduisant par le nombre de jours écoulés depuis la dernière nouvelle Lune. Cette information se lit à l'intersection de l'aiguille de la Lune sur la volvelle centrale graduée en 29 jours et demi.

Les éclipses

Il y a possibilité d'éclipse lorsque la Terre, la Lune et le Soleil sont parfaitement alignés dans l'espace, configuration matérialisée par l'aiguille du Dragon. Le plan de rotation de la Lune n'étant pas coplanaire avec l'écliptique, il n'y a donc pas systématiquement d'éclipse lors des pleines Lune (pour une éclipse de Lune) et des nouvelles Lune (pour une éclipse de Soleil). L'aiguille du Dragon représentant la ligne des nœuds, le phénomène ne peut se produire que si cette aiguille est superposée à celles du Soleil et de la Lune lors d'une nouvelle ou d'une pleine Lune.
Attention, cette aiguille renseigne sur la POSSIBILITE qu'il se produise une éclipse et non sur sa visibilité. Cette aiguille fait un tour en 18,6 ans par rapport à l'araignée.



Correction à apporter (courbe en rouge) pour la position du Soleil sur l'écliptique en fonction de la date du jour. L'équation du temps est la somme des deux irrégularités engendrées par l'ellipticité et l'obliquité de l'orbite de la Terre autour du Soleil.


les 2 points rouges indiquent la position du Soleil et de la Lune sur la carte du Ciel - aux irrégularités de trajectoires près.

Pour plus d'informations quant à la conception et la fabrication de cette horloge, consulter le site complet dédié aux horloges astronomiques de MAGNITUDE 78.



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