Comment observer une éclipse de Soleil

ATTENTION! OBSERVER UNE ECLIPSE DE SOLEIL, QUELLE QUE SOIT LA FORME DE CELLE-CI (totale, annulaire, partielle, etc.), EST DANGEREUX ET PEUT ENTRAINER DES DOMMAGES OCCULAIRES IRREVERSIBLES, JUSQU'A LA CECITE OBSERVER UNE ECLIPSE DE SOLEIL EST AUSSI DANGEREUX QU'OBSERVER LE SOLEIL ET REQUIERT DES TECHNIQUES ADEQUATES D'OBSERVATION QUEL QUE soit le pourcentage du disque solaire occulté par l'éclipse, NE JAMAIS regarder directement le Soleil occulté à l'œil nu ni dans le viseur d'un appareil-photo ou d'un autre équipement semblable, NE JAMAIS regarder le Soleil occulté à travers un quelconque instrument astronomique (jumelles, télescope, lunette). Le seul moment où l'on peut regarder directement une éclipse sans protection est au moment de la totalité, à partir du moment où le disque solaire disparaît totalement derrière le disque de la Lune (quand le "Diamond Ring" s'affaiblit) jusqu'au moment où le Soleil s'apprête à réapparaître (quand le bord ouest de la Lune commence à s'éclaircir et annonce la réapparition du Soleil). Il est évident que, dans le cas d'une éclipse annulaire -même à la totalité, le disque de la Lune reste entouré d'un anneau plus ou moins important de Soleil, les moyens de protection doivent être conservés pendant toute la durée de l'éclipse. Le cas est le même, a fortiori, pour une éclipse partielle. voir comment observer une éclipse en sécurité

Observer une éclipse en sécurité

Observation: utiliser une carte d'éclipse

Observer une éclipse en sécurité

Observer une éclipse de Soleil, quel que soit son type, est aussi dangereux qu'observer le Soleil. Observer le Soleil ou une éclipse de Soleil sans protection adéquate est dangereux: l'oeil sera exposé à la forte intensité de la lumière solaire; il le sera aussi aux radiations ultraviolette et infrarouge de cette lumière, lesquelles sont dangereuses -et leur action nocice passe inapperçue au moment où elle a lieu- pour la rétine. Il faut donc que des techniques appropriées à l'observation du Soleil protégent l'observateur contre ces trois composants de la lumière solaire. Dans tous les cas, éviter, pour les techniques choisies pour l'observation d'une éclipse de Soleil, les expérimentations de dernière minute et procéder à des tests auparavant

->Attention! Certains fabricants peuvent déconseiller l'utilisation de telle ou telle technique avec tel ou tel de leurs instruments. consultez la notice de votre instrument et/ou les conseils du fabricant pour plus détails!

->Attention! Quelle que soit la technique de sécurité que vous utilisez, ne regardez pas continûment le Soleil et faites des pauses pour reposer vos yeux!

->Attention! Si les lunettes et autres aides spéciales éclipses sont conformes à la norme ISO 12312-2 (il est possible que ce soit une norme seulement américaine; si c'est le cas, se renseigner auprès du vendeur pour les autres cas), on peut les utiliser aussi longtemps que voulu au cours d'une éclipse et si les filtres sont en état, vous pouvez les réutiliser indéfiniment

Les principales méthodes pour observer une éclipse de Soleil en sécurité sont les suivantes:

• les filtres solaires spéciaux pour instruments astronomiques: ce sont les filtres qui s'utilisent pour l'observation usuelle du Soleil. Ces filtres s'utilisent à l'ouverture de l'instrument. NE JAMAIS utiliser les filtres qui se vissent sur l'oculaire, là où entrent les rayons lumineux. Ce système ancien est très dangereux: la chaleur, augmentée par le système optique de l'instrument, chauffre très rapidement le filtre et le fend. Comme pour une observation d'éclipse à l'œil nu, on peut retirer le filtre de l'ouverture de l'instrument au moment de la totalité, mais pas dans le cas d'une éclipse annulaire (voir l'introduction). Toujours inspecter le filtre solaire avant utilisation et ne pas l'utiliser si il est égratigné ou endommagé. Pour une vue plus complète de comment utiliser les filtres solaires, voir les conseils au sujet de l'observation du Soleil
• la méthode par projection: le principe de cette méthode est bien connu. Il consiste à utiliser un instrument astronomique pour projeter l'image du Soleil sur un écran. De tels systèmes permettant de positionner l'écran dans le prolongement de l'oculaire se trouvent soit dans le commerce, soit peuvent faire l'objet de l'ingéniosité de chacun. Une opinion récente sur la méthode par projection est qu'elle est déconseillée avec certains instruments du fait, pour ceux-ci, des risques liés à la chaleur (on notera, sur ce point, en dehors même de cette opinion, que la durée d'une éclipse et de son observation doivent amener à réfléchir à de tels risques. En tenant compte de l'opinion en question, les risques sont à l'évidence accrus. Pour une vue complète de la méthode par projection et des instruments pour lesquels elle n'est pas adaptée, voir les conseils au sujet de l'observation du Soleil
• pour ce qui est des jumelles, on trouve aussi des filtres astronomiques adaptés. Pour ce qui est de la méthode de projection, l'opinion contemporaine sur les risques d'emploi avec certains instruments peut se poser là aussi (plus de détails aux conseils sur l'observation du Soleil. A noter que des filtres adaptés existent aussi pour les appareils-photo
• pour observer une éclipse de Soleil à l'oeil nu, la seule technique sûtre d'observation est le verre de soudeur (grade 12). Utiliser soit les lunettes de soudeur même, soit le verre; en tous les cas tenus à main. NE PAS utiliser les verres de soudeur d'une autre façon. On peut en trouver chez les opticiens ou les vendeurs de matériel de soudure. On peut éventuellement aussi utiliser tout type de filtre pour instruments (utilisés, dans ce cas, sans l'instrument). Tous les autres filtres bricolés (CD-roms, négatifs de films, radios médicales, etc) ne SONT PAS, POUR L'ESSENTIEL, SURS et la plupart des spécialistes conseillent de ne pas les utiliser. Ne pas les utiliser sans information plus avancées. Des détails (en anglais) se trouvent à Sky & Telescope, par exemple. Pour ce qui des lunettes spécial éclipse de Soleil qui sont distribuées pour ces évènements, il semble qu'on peut aussi les utiliser pour l'observation solaire puisque, par exemple, on peut les utiliser pour l'observation d'un transit de Vénus. Si vous portez des lunettes, conservez-les et placez les lunettes spéciales éclipse par dessus. . ENFIN, rappelons que si un Soleil rouge, ou bas sur l'horizon, peuvent être une cible tentante, le Soleil, même dans ces circonstances, reste toujours aussi dangereux

Pour ce qui est de la question d'utiliser un verre de soudeur avec un instrument d'astronomie ou des jumelles, la plupart des sources l'interdisent: le pouvoir grossissant va amplifier la lumière solaire au-delà des possibilités filtrantes du verre. Une marque de filtre solaire en feuille métallique pour instruments, cependant, affirme que la protection de son filtre est équivalente à celle d'un verre de soudeur n° 12 (ce qui implique que le verre de soudeur peut bien être utilisé pour l'observation aux instruments). Mais, par contre, un avertissement est ajouté sur le point que, selon les connaissances scientifiques actuelles, leur filtre pourrait ne pas empêcher un type de dommages oculaires dit "réaction phototoxiques" alors que leur filtre protège contre la "photocoagulation" soit les atteintes thermiques de la rétine (plus de détails)

• anecdotiquement, on peut dire quelques mots de la méthode dite de la "camera obscura" ("chambre sombre"). Elle se fonde sur un principe optique qui fait que lorsque la lumière du Soleil passe par un petit orifice, elle produit, à distance, une image du disque du Soleil. Ce principe fut développé au XVIIème siècle par les artistes qui fabriquèrent des châssis spécialement adaptés qui permettaient d'obtenir une image de l'objet de leur étude, le système étant encore amélioré par l'emploi d'un objectif (le tout donnera finalement la base mécanique des appareils-photo contemporains). Pour ce qui est de l'observation des éclipses, une "camera obscura" peut s'improviser de différentes façons: deux morceaux de carton -l'un avec l'orifice, l'autre servant d'écran de projection, une boîte à chaussures, etc. (l'essentiel est que la surface de projection se trouve aux alentours d'1 m du système de projection) L'essentiel est d'expérimenter pour ce qui est de la grandeur du trou. Il vaut mieux commencer très petit, voire au niveau d'un trou d'épingle. On peut améliorer aussi la technique en obscurcissant (un écran supplémentaire, une boîte) l'écran sur lequel on projette l'image de l'éclipse. Une variation de la camera obscura qui, cependant, donne une image plus petite, consiste à couvrir un miroir de poche d'un masque de papier percé d'un trou d'aux alentours de 0,6 cm au centre; à la fenêtre d'une pièce obscurcie, on place le miroir de telle sorte qu'il renvoie l'image du Soleil sur un des murs. Le plus le mur est éloigné, le meilleur est le résultat; par ailleurs, un trou de grande taille donne une image brillante et un trou de petite taille une image plus nette mais plus faible. Des façons encore plus simples de camera obscura consistent par exemple à placer ses deux mains l'une au-dessus de l'autre, les doigts écartés, et d'ajuster l'écartement des doigts pour obtenir une image (au sol, sur un mur). Et même la Nature offre de telles "camera obscura": le Soleil par exemple, qui passe à travers les feuilles d'un arbre, les petites ouvertures d'un volet, pourront produire des images de l'éclipse ...

En conclusion, toute autre méthode d'observation que celles prescrites ci-dessus est à proscrire, car dangereuse. Rappelez-vous qu'une observation qui n'est pas faite dans les règles peut entraîner des dommages oculaires irréversibles, jusqu'à la cécité. Soyez conscients aussi, cependant, que même les techniques adéquates peuvent avoir des failles (ainsi, par exemple, de l'observation avec filtre et instrument du fait de petits trous dans la couche filtrante du filtre). plus de détails aux conseils sur l'observation du Soleil. Restez enfin toujours conscient que l'observation d'une éclipse de Soleil est dangereuse. On peut, en effet, avoir inconsciemment le réflexe de se tourner vers le Soleil occulté. Conditionnez-vous! Vérifiez que les filtres sont solidement fixés aux instruments ou aux jumelles et pas à la merci d'un coup de vent. Pensez aussi au fait qu'observer une éclipse de Soleil, c'est être au Soleil (pensez chapeau, crème solaire, etc). Et pensez aux autres si vous observez en famille ou si un public improvisé vient se joindre à vous: faites un rapide exposé sur les dangers de l'observation, ne laissez pas les instruments sans surveillance (particulièrement en présence d'enfants), etc

Observation: utiliser une carte d'éclipse

une éclipse totale de Soleil est un spectacle remarquable, mais rare. site 'Amateur Astronomy', à partir de Celestia

Il est utile, pour l'observation d'une éclipse de Soleil, de savoir lire les cartes d'éclipses, telles celles (en anglais), par exemple, qui sont disponibles sur le site de la NASA de Fred Espenak, NASA Eclipse Web Site. Les cartes d'éclipse provenant d'autres sources peuvent différer légèrement. De telles cartes représentent, sur un globe terrestre, une vue de la ligne de centralité (éclipse totale ou annulaire; là où l'"ombre" ou l'"anté-ombre" de l'éclipse touche la surface) ainsi que la vue des régions où l'éclipse est vue comme partielle (là où c'est la "pénombre" de l'éclipse qui atteint la surface). Nous fonderons les développements qui suivent sur une de ces cartes (cliquer vers la carte)

Les zones de la Terre affectées par la "pénombre" sont la plupart du temps délimitées par une série de lignes en quadrillage, de part et d'autre de la ligne centrale de l'éclipse. Au Nord et au Sud du quadrillage se trouvent les limites nord et sud de là où l'éclipse est partielle (lorsque l'on a à faire à une éclipse qui n'est que partielle, en général, le quadrillage n'est limité que d'un seul côté). Les limites est et ouest du quadrillage, en forme de boucle (une partie de trouve dans le quadrillage, une partie en dehors), marquent les zones où l'éclipse partielle se termine au coucher du Soleil, ou commence au lever de celui-ci (lorsque le quadrillage de la zone de l'éclipse partielle, comme c'est la plupart du temps le cas, possède une partie nord et une partie sud, ces deux zones, est et ouest, sont séparées; sinon elles sont jointes). Pour chacune de ces boucles, la ligne qui délimite la partie de la boucle qui se trouve hors du quadrillage et la partie qui se trouve dans le quadrillage marque, spécifiquement, les limites est et ouest de là où l'éclipse partielle (soit réellement partielle, soit éclipse partielle liée à une éclipse totale ou totale annulaire) a lieu. Les lignes verticales, dans la zone de l'éclipse partielle (elles sont, en général, perpendiculaires à la ligne centrale de l'éclipse), joignent la série de points, dans la région, pour lesquels l'éclipse est à son maximum au même moments (on appelle, en anglais, ces lignes "courbes du maximum de l'éclipse"). Les lignes horizontales de la zone (celles qui sont parallèles au chemin de l'éclipse), elles, joignent la série de points, dans la région, pour lesquelles la magnitude de l'éclipse partielle (la partie du Soleil occulté par le disque de la Lune) est la même; les limites nord et sud du quadrillage de l'éclipse partielle sont ainsi là où la magnitude de l'éclipse partielle a une valeur 0 (chaque ligne, à partir de là, en direction de la ligne centrale, prend une valeur de 20% supérieure). Ces lignes, en anglais, sont appelées "lignes de magnitude constante de l'éclipse"). L'intensité d'une éclipse partielle varie donc de part et d'autre de la ligne de centralité de l'éclipse totale ou annulaire, fonction de la latitude ou de la distance du lieu à cette ligne: le plus on est loin de la ligne de centralité, le moins le Soleil est indenté par le disque de la Lune et réciproquement: le plus un lieu est près de la ligne centrale, le plus on y voit le Soleil indenté par la Lune. Sur la gauche de la carte, les deux lignes roses qui, ensemblent, forment une sorte de feuille allongé, représentent respectivement là où l'éclipse se termine au lever du Soleil (ligne la plus à gauche) et où elle commence au lever du Soleil (ligne la plus à droite) -la ligne du milieu étant là où le maximum de l'éclipse a lieu au lever du Soleil; à l'inverse, sur la droite de la carte, les deux lignes roses montrent là où l'éclipse commence au coucher du Soleil (ligne la plus à droite) et où elle se termine au coucher du Soleil (ligne la plus à gauche)-la ligne du milieu étant là où le maximum de l'éclipse a lieu au coucher du Soleil

La ligne centrale, sur la carte de l'éclipse, marque là où l'éclipse est totale (ou annulaire). Lorque l'éclipse, où que ce soit sur la Terre, n'est qu'une éclipse partielle, la carte, nécessairement, ne trace pas une telle ligne (l'"ombre" de la Terre ne touche la surface nulle part et l'éclipse n'est que partielle, toutes les zones affectées ne voient que le Soleil être indenté par la Lune). Le point marqué, le long de la ligne (en général au centre), en anglais, "Greatest eclipse" ("le plus grand de l'éclipse") est, techniquement, le point où l'ombre de l'éclipse passe au plus près du centre de la Terre (ce point peut aussi être considéré comme le lieu où l'éclipse atteint sa plus grand magnitude et sa plus grande durée. Dans le cas d'une éclipse partielle, ce point se situe sur le "terminateur", la ligne de partage entre la partie éclairée de la Terre et la partie où il fait nuit. Plus précisément, le point de la plus grande éclipse se trouve là où l'axe de l'ombre de la Lune passe au plus près du centre la Terre et, du fait qu'il s'agit d'un concept purement géométrique, on utilise ce point pour comparer différentes éclipses entre elles. Le point de la plus grande durée, lui, est là où la totalité dure, sur la ligne de centralité, le plus longtemps. D'une façon habituelle, la durée de la totalité à la plus grande durée et plus grand de l'éclipse ne diffèrent que de quelques dixièmes de seconde; leur emplacement géographique peut différer d'entre 9,7 et 96,6 kilomètres

Les points-clés de l'éclipse, en terme de temps -les moments-clés de l'éclipse- sont également donnés sur une carte d'éclipse. Les points P1 à P4 sont, techniquement, les moments de la première-dernière tangence externe-interne de la pénombre avec le bord de la Terre. Les points U1 à U4 sont ces mêmes moments, mais pour l'"ombre". De façon plus pratique, les points P1 à P4 marquent les moments de l'éclipse partielle pour le lieu du plus grand de l'éclipse ("Greatest Eclipse") tel qu'indiqué sur la carte. On notera que les points P2 et P3 ne sont donnés que si le cône entier de la pénombre est contenu par la surface de la Terre concernée. Les points U1 à U4, eux, marquent les moments de l'éclipse totale (ou annulaire) pour le lieu du plus grand de l'éclipse ("Greatest Eclipse") tel qu'indiqué sur la carte. Ces valeurs sont celles pour le lieu du plus grand de l'éclipse (sur la carte: "Greatest Eclipse"); pour les autres lieux où l'éclipse se voit (totale, annulaire ou partielle) -on parle de "circonstances locales"- on doit recourir à des sources diverses (sites Web, etc.) pour obtenir les temps en heure locale des moments principaux de l'éclipse pour un lieu donné. Les lignes "courbes du maximum de l'éclipse", sur la carte de l'éclipse, permettent déjà une première approximation en termes du moment du plus grand de l'éclipse: sur notre exemple, le plus grand de l'éclipse, pour le nord du Chili, se voit à 21h 30 TU

Enfin, d'autres données sont données par une carte d'éclipse, dont: "S.D.", qui est le demi-diamètre apparent du Soleil et de la Lune (sur les cartes anglaises, dans les rubriques "Sun at Greatest Eclipse" et "Moon at Greatest Eclipse"); la magnitude de l'éclipse ("eclipse magnitude"), qui est, techniquement, la fraction du diamètre du Soleil occultée par la Lune au plus grand de l'éclipse; la valeur "gamma", qui est la distance minimale, en rayons de la Terre, de l'axe de l"ombre" par rapport au centre de la Terre, au plus grand de l'éclipse. La rubrique "Local circumstances" ("circonstances locales") donne des valeurs pour le lieu où se produit le plus grand de l'éclipse: coordonnées (latitude, longitude), hauteur du Soleil, azimuth du Soleil, largeur, en km, de la ligne de centralité -largeur du chemin de l'éclipse- et durée de l'éclipse)

Pour l'explication théorique du fonctionnement d'une éclipse de Soleil, voir "Les éclipses de Soleil"