Sphère Armillaire

SPHERE ARMILLAIRE

Popularisée, il y a une vingtaine d’années, par Alphonse Delavergne, instructeur des CEMEA, la sphère armillaire est devenue la mascotte de la SAP Côte Basque.

La sphère armillaire, instrument de cosmographie, représente le monde tel que les anciens le concevaient : à savoir la terre au centre et autour d’elle, avec le soleil et la lune, les principaux cercles de la sphère céleste, les colures, l’équateur, les tropiques, les cercles polaires et le zodiaque. C’est une représentation fausse, mais dans de nombreux cas, elle permet de bonnes approximations.

Certains attribuent la première réalisation à Claude Ptolémée, qui vécut au second siècle de notre ère. De là l’appellation, que l’on rencontre parfois, de « sphère de Ptolémée ».

 

DESCRIPTION

La sphère armillaire comprend deux parties :

• Une partie fixe comprenant : l’horizon local, le méridien céleste local, le vertical Est-Ouest et le support de l’instrument. Elle permet la mesure des coordonnées horizontales des astres.
• 
Une partie mobile représentant la sphère céleste. Elle comprend :
  • – l’équateur céleste
  • – les tropiques du Cancer et du Capricorne.
  • – les cercles polaires arctique et antarctique.
  • – l’écliptique.
  • – les colures des solstices et des équinoxes .
  • – l’horloge locale.- le cercle des déclinaisons.
• La sphère céleste indique le mouvement apparent des astres, de l’Est vers l’Ouest.
• A l’intérieur se trouve la Terre, maintenue par l’axe des pôles ou axe du monde.

 

 

QUELQUES DEFINITIONS

CERCLE POLAIRE : chacun des deux cercles imaginaires, parallèles à l’équateur, situés à 66° 33′ de latitude Nord (cercle polaire arctique) ou Sud (cercle polaire antarctique) et au-delà desquels la durée du jour ou de la nuit, selon la saison, atteint 24 heures, au moins pendant un jour.

COLURE : chacun des deux méridiens de la sphère céleste contenant, l’un les solstices, l’autre les équinoxes. D’où les noms de colure des solstices et de colure des équinoxes. Ils délimitent les saisons.

ECLIPTIQUE : sur la sphère armillaire, l’écliptique est représenté par une bande inclinée de 23°27′ par rapport à l’équateur. Il ceinture le Monde, du tropique du Cancer au Nord au tropique du capricorne au Sud, en passant par l’équateur. Un trait placé sur le centre de cette bande représente le chemin parcouru par le Soleil au cours de l’année. Il figure ainsi le calendrier. Suivant la construction, la définition est plus ou moins poussée. Le début des saisons et les constellations du Zodiaque sont également repérés sur l’écliptique. On y trouve soit le zodiaque des anciens où chaque constellation couvre 30 degrés, soit celui qui découle de la révision des limites des constellations, définies en 1927 par l’Union Astronomique Internationale. Sur les dernières réalisations de la SAP Côte Basque, le calendrier est divisé en jours et les deux Zodiaques sont représentés (voir le fragment ci-dessous).

EQUATEUR :

1. Grand cercle de la Terre, perpendiculaire à l’axe du monde ; il divise le globe en deux hémisphères, Nord et Sud.
2. Equateur céleste : intersection du plan de la projection de l’équateur terrestre avec la sphère céleste. 
Sur la sphère armillaire les équateurs se confondent. Ils sont gradués en 24 heures dans le sens direct pour la mesure des ascensions droites des astres.

HORIZON : l’horizon est défini comme étant le grand cercle perpendiculaire à l’axe imaginaire passant par le Zénith et le Nadir. Sur la sphère armillaire, l’horizon est gradué en degrés, de 0 à 180 à l’Est et à l’Ouest, le zéro étant au Sud et 180° au Nord.

Le Zénith est le point situé à la verticale, au-dessus de l’observateur (repère Z). 
Le Nadir est le point opposé au zénith (repère N).

HORLOGE LOCALE : sur la sphère armillaire, le disque situé à l’intérieur de celui de l’équateur est gradué en 24 heures dans le sens direct. Il est utilisé pour situer dans la journée les simulations que l’on peut effectuer.

MERIDIENS : le demi-cercle situé au-dessus de l’horizon, et allant du Nord au Sud de la sphère armillaire, matérialise le méridien céleste et le méridien terrestre local. Pour un observateur placé sur la Terre, les deux méridiens se confondent. Ils sont gradués de 0 à 90 degrés, de l’horizon au zénith à partir du Nord et du Sud.

MONDE : le Monde est défini comme étant tout ce qui nous entoure. Il semble se déplacer autour de nous. Dans la sphère armillaire, il est constitué par la partie mobile interne qui comprend l’équateur, l’écliptique, les cercles polaires, les tropiques et les colures. Il matérialise la voûte céleste. Il tourne autour de l’axe du monde, ce dernier passant par les pôles de la terre.

TROPIQUE : chacun des deux cercles parallèles à l’équateur, situés respectivement à 23°27′ de latitude Nord (tropique du Cancer) et 23° 27′ Sud (tropique du Capricorne). Dans la bande délimitée par les 2 tropiques, le Soleil passe, au moins une fois par an, au zénith.

Sur le même sujet, lire l’article de Cathy Constant :  « Pourquoi construire une sphère armillaire au XXIe siècle ? »