Le système de coordonnées horizontales est un système de coordonnées célestes qui utilise l’horizon local de l’observateur comme plan fondamental pour définir deux angles : l’altitude et l’azimut. Par conséquent, le système de coordonnées horizontales est parfois appelé système alt-azimut.
Comment le système de coordonnées célestes fonctionne-t-il ?
Le système de coordonnées célestes divise le ciel en deux hémisphères : L’hémisphère situé au-dessus de l’observateur, où les objets sont au-dessus de l’horizon et sont visibles, et l’hémisphère inférieur, où les objets sont au-dessous de l’observateur et ne peuvent pas être vus, car la Terre fait obstacle à leur vision.
Le grand cercle qui sépare les hémisphères est appelé l’horizon céleste. En pratique, l’horizon peut être défini comme le plan tangent à une surface liquide et calme, comme une flaque de mercure. Le pôle de l’hémisphère supérieur est appelé le zénith. Le pôle de l’hémisphère inférieur est appelé le nadir. Nous reviendrons en détail sur ces termes.
L’altitude (alt.), parfois appelée élévation (el.), est l’angle entre l’objet et l’horizon local de l’observateur. Pour les objets visibles, il s’agit d’un angle compris entre 0° et 90°.
L’azimut (az.) est l’angle de l’objet autour de l’horizon, généralement mesuré à partir du Nord géographique et croissant vers l’Est. Les exceptions sont, par exemple,
Un système de coordonnées horizontales ne doit pas être confondu avec un système de coordonnées topocentriques. Les coordonnées horizontales définissent l’orientation de l’observateur, mais pas l’emplacement de l’origine, tandis que les coordonnées topocentriques définissent l’emplacement de l’origine, sur la surface de la Terre, contrairement à un système céleste géocentrique.
Altitude et azimut
En astronomie, en artillerie, en navigation et dans d’autres domaines, l’altitude et l’azimut (ou azimuth) sont deux coordonnées décrivant la position d’un objet au-dessus de la Terre. Dans ce sens, l’altitude est exprimée comme une élévation angulaire (jusqu’à 90 degrés) au-dessus de l’horizon. L’azimut, en mesure astronomique, est le nombre de degrés dans le sens des aiguilles d’une montre à partir de la position plein Sud (généralement) par rapport au cercle vertical de l’objet (c’est-à-dire un grand cercle passant par l’objet et le zénith). À des fins non astronomiques, l’azimut est généralement mesuré dans le sens des aiguilles d’une montre à partir du Nord.
Zénith et nadir
Le zénith est le point de la sphère céleste situé directement au-dessus d’un observateur sur la Terre. Le point opposé à 180 degrés au zénith, directement sous les pieds, est le nadir. Le zénith astronomique est défini par la gravité, c’est-à-dire par la visée d’un fil à plomb. Si cette ligne n’était pas déviée par des irrégularités locales de la masse terrestre comme les montagnes, elle pointerait vers le zénith géographique. Comme la Terre tourne et n’est pas une sphère parfaite, le zénith géocentrique est légèrement différent du zénith géographique, sauf à l’équateur et aux pôles. Le zénith géocentrique est l’intersection avec la sphère céleste d’une ligne droite tracée par la position de l’observateur depuis le centre géométrique de la Terre.
Déclinaison et ascension droite
La déclinaison est la déviation angulaire d’un corps au Nord ou au Sud de l’équateur céleste. La déclinaison et l’ascension droite, une coordonnée Est-Ouest, définissent ensemble la position d’un objet dans le ciel. La déclinaison Nord est considérée comme positive et la déclinaison sud, négative. Ainsi, +90 degrés de déclinaison marquent le pôle nord céleste [près de l’étoile polaire], et -90 degrés le pôle sud céleste.
En résumé
Le système de coordonnées horizontales est fixé à un emplacement sur la Terre, et ne donne pas la position des étoiles. Par conséquent, l’altitude et l’azimut d’un objet dans le ciel changent avec le temps, car l’objet semble dériver dans le ciel avec la rotation de la Terre. De plus, comme le système horizontal est défini par l’horizon local de l’observateur, qui se repère par rapport aux points cardinaux, le même objet vu de différents endroits sur Terre au même moment aura des valeurs différentes d’altitude et d’azimut.
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