La sphère céleste, les coordonnées
Introduction: comment se repérer dans le ciel ?
Lorsque l'on regarde le ciel depuis le sol terrestre, nous voyons une voûte céleste constellée de points brillants (les étoiles) dont certains en mouvement (les planètes) qui nous paraissent tous être situés à la même distance de nous, distance par ailleurs impossible à estimer facilement. Nous n'avons pas la sensation de nous mouvoir nous-mêmes dans l'espace et l'idée d'une Terre fixe au centre de l'univers s'impose tout naturellement. Après réflexion, les choses ne sont pas si simples que cela.

Tout d'abord nous devons comprendre pourquoi les étoiles et les planètes ne restent pas fixes sur la voûte céleste. Leurs mouvements proviennent soit du mouvement de la Terre autour de son axe (mouvement diurne), soit du mouvement de la Terre autour du Soleil (mouvement apparent annuel du Soleil et des planètes), soit du mouvement propre de ces astres (insignifiant -mais réel- pour les étoiles, régulier et très détectable pour les planètes). L'astronomie de position (ou astrométrie) et la mécanique céleste vont nous aider à démêler tous ces mouvements qui se superposent.

I. La «voûte» céleste.

La voûte céleste est une sphère imaginaire, dont nous occupons le centre et dont la surface intérieure est située à l'infini (en théorie).
Pour des raisons pratiques, elle est toujours représentée avec un rayon quelconque de quelques mètres ou centimètres, l'infini étant laissé à l'imaginaire de chacun.
Sur la surface de cette sphère sont représentés les différents objets de l'univers : étoiles, nébuleuses, galaxies, etc.
L'axe de rotation de la Terre défini un repère qui permet de situer n'importe quel objet sur la sphère.
Cette sphère est souvent appelée "sphère des fixes", car ces différents objets, au cours d'une vie d'homme, gardent à très peu près la même disposition relative, ils sont "fixes" les uns par rapport aux autres.
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