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If you are a student and would like to pursue your interest in the sky, you will need an education in pure and applied sciences (physics, mathematics, computer science and a little chemistry), in addition to skills in observation, writing and communicating, topped off with a good dose of logic, patience and determination. | Si l'aventure vous intéresse, vous aurez besoin d'une formation au cégep en sciences pures (physique, mathématiques, informatique et un peu de chimie), d'une bonne capacité à observer, à écrire et à communiquer de même qu'une bonne dose de logique, de patience et de détermination. |
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Stéphanie Coté talks about women in astronomy. | Séquence vidéo
Stéphanie Coté parle des femmes en astronomie. |
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Jaymie Mark Matthews talks about being an astronomer in Canada in 2005. | Séquence vidéo
Jaymie Mark Matthews parle du fait d'être astronome au Canada en 2005. |
« Return to the astronomers Previous © 2006 An original idea and a realization of the ASTROLab of Mont-Mégantic National Park | « Retour aux astronomes Précédent © 2006 Une idée originale et une réalisation de L'ASTROLab du Parc national du Mont-Mégantic |
Astronomers Instruments The human eye An extraordinary organ | Astronomes Instruments L’oeil humain Un organe extraordinaire |
The first instruments The transit and the sextant | Les premiers instruments Le transit et le sextant |
Refracting telescopes Concentrating light by refraction through lenses | Les lunettes astronomiques Concentrer la lumière par réfraction à travers des lentilles |
Reflecting telescopes Concentrating light using mirrors | Les télescopes Concentrer la lumière par réflexion sur des miroirs |
Invisible light collectors Seeing the invisible | Les capteurs de lumière invisible Voir l’invisible |
Filters Blocking some light to reveal more details | Les filtres Bloquer une partie de la lumière pour mieux révéler certains détails |
Photometers Measuring the brightness of celestial objects | Les photomètres Mesurer l’éclat des objets célestes |
Infrared cameras Photographing the invisible using infrared light | Les caméras infrarouges Photographier l’invisible au-delà de la lumière rouge |
CCD cameras Recording higher quality images without photographic film or plates | Les caméras CCD Enregistrer des images de meilleure qualité sans pellicule ou plaque photographique |
Spectrometers Pulling light apart to extract information | Les spectromètres Décomposer la lumière pour en extraire de l’information |
Polarimeters Determining the direction of light waves to better understand stars and planets | Les polarimètres Déterminer l’orientation des ondes lumineuses pour mieux comprendre les étoiles et les planètes |
Interferometers Combining light rays to increase telescopic resolution | Les interféromètres Faire interagir les rayons lumineux ensemble pour augmenter la résolution des télescopes |
Adaptive optics Reducing the disruptive effects of Earth’s atmosphere to obtain sharper images | L’optique adaptative Réduire les effets perturbateurs de l’atmosphère terrestre pour obtenir des images plus nettes |
Astronomers « Return to the instruments The human eye An extraordinary organ The eye is the organ that allows us to see. | Astronomes « Retour aux instruments L’œil humain Un organe extraordinaire L’œil est l’organe qui nous sert à voir. |
Light enters through the cornea and is projected onto the retina, which consists of cells that are sensitive to electromagnetic radiation. | La lumière y pénètre par la cornée puis est projetée à l’arrière sur une série de cellules sensibles aux radiations électromagnétiques : la rétine. |
From there, the light signals are converted into electrical impulses that are transmitted to the brain along the optic nerve. | De là, les signaux lumineux sont convertis en impulsions électriques, lesquelles sont transmises au cerveau via le nerf optique. |
Once the brain has received the pulses, it transforms the information into an image. | Une fois les impulsions reçues, le cerveau transforme l’information en image. |
The human eye is spherical and its internal parts are transparent so that the maximum amount of light can reach the retina. | L’œil humain est sphérique et ses parties internes sont transparentes de façon à permettre au maximum de lumière d’atteindre la rétine. |
The cornea surrounds and protects the eye. | La cornée enveloppe et protège l’œil. |
It is made of transparent gel-like material that helps converge light rays onto the retina. | Elle est composée d’une sorte de gel transparent qui aide à faire converger les rayons lumineux sur la rétine. |
The role of the iris is to control the quantity of light that passes through the cornea, keeping it at a fairly constant level. | La quantité de lumière qui traverse la cornée doit être régulée de manière à demeurer plus ou moins la même. |
Too much light can damage the retina, whereas not enough will prevent a person from seeing properly. | Trop de lumière peut endommager la rétine, tandis que pas assez ne permet pas de voir convenablement. |
Its centre, the pupil, allows just the right amount of light to pass through so that we can see. | Son centre, la pupille, laisse passer la quantité idéale de lumière dont notre œil a besoin pour voir. |
This is why the pupil contracts when there is too much light (like when the Sun blinds us) to prevent excess light rays from reaching the retina, and contracts when there is not enough light (like when we walk into a darkened room) to allow in the most light possible. | Ainsi, s’il y a trop de lumière, la pupille se contracte et empêche l’excès de rayons lumineux d’atteindre la rétine (comme lorsque le Soleil nous éblouit); s’il n’y en a pas assez, elle sera dilatée et cherchera à capter le maximum de lumière (comme lorsque l’on passe d’un endroit ensoleillé à une pièce sombre, par exemple). |
Immediately behind the iris is the lens. | Le cristallin se trouve immédiatement derrière l’iris. |
It is a true lens in that it converges light rays passing through the eye onto the retina. | Véritable lentille, il est flexible et se déforme pour faire converger les rayons lumineux à travers l’œil sur la rétine. |
The lens of the eye is also flexible and can deform itself to improve the convergence of light. | La rétine est constituée de deux sortes de cellules : les cônes et les bâtonnets. |
On the other hand, they are not very sensitive to light rays and need a lot of light to work. | En revanche, ils sont peu sensibles aux rayons lumineux et ont besoin de beaucoup de lumière pour répondre. |
The rods are very sensitive to light and enable us to see when it is dark. | Les bâtonnets, pour leur part, sont très sensibles à la lumière : ce sont eux qui nous permettent de voir lorsqu’il fait sombre. |
They are not, however, capable of distinguishing different colours and details, and this causes the poor colour contrast between objects that we observe when the lighting is dim. | Toutefois, ils sont incapables de distinguer les couleurs et les détails; c’est d’ailleurs pour ces raisons que les objets nous paraissent moins colorés dans la pénombre. |
In all, hundreds of millions of cells must work together in our eyes and brain in order for us to see. | En résumé, des centaines de millions de cellules œuvrent dans l’œil et le cerveau dans le but unique de nous permettre de voir. |
Astronomers « Return to the instruments The first instruments The transit and the sextant | Astronomes « Retour aux instruments Les premiers instruments Le transit et le sextant |
Many different astronomical instruments have been used throughout the ages. | Plusieurs instruments astronomiques ont été utilisés à travers les époques. |
Two stand out as having played particularly important historical roles: the transit and the sextant. | Deux d’entre eux ont joué un rôle particulièrement important dans l’histoire : le transit et le sextant. |
Such diverse fields as stellar cartography (mapping), navigation and the determination of time have all progressed significantly thanks to these instruments. | Des domaines aussi variés que la cartographie stellaire, la navigation et la détermination de l’heure ont en effet connus des progrès importants grâce à ces instruments. |
The transit is used to measure the precise moment that a celestial object passes through its highest point in the sky (also know as the meridian). | Le transit sert à mesurer le moment précis où un objet céleste passe par son point le plus élevé dans le ciel (aussi appelé le méridien). |
Used since ancient Egyptian time, the modern form of this instrument consists of a telescope that only moves vertically. | Connu des anciens Égyptiens, l’instrument est, dans sa version actuelle, composé d’un télescope qui ne peut bouger que verticalement. |
A dial on one side, graduated from 0 to 90 degrees, is used to measure the inclination of the telescope. | Un cadran situé sur le coté (et gradué de 0 à 90 degrés) sert à mesurer l’inclinaison du télescope. |
When the celestial object in question passes through the meridian, the observer notes its angle above the horizon at the precise moment of its passing. | Lorsque l’objet céleste examiné passe par le méridien, l’observateur note son angle d’inclinaison au-dessus de l’horizon ainsi que le moment précis où cela se produit. |
These two measurements provide the coordinates (the position) of the object in the celestial sphere. | Ces deux mesures fournissent les coordonnées de l’objet sur la sphère céleste. |
A map of the sky can be thus be assembled bit by bit and used to create tables that give the positions of stars, planets, the Moon and so on for the purposes of navigation or determining the exact time. | Petit à petit, on peut ensuite dresser une carte du ciel et établir des tables donnant les positions des étoiles, des planètes, de la Lune, etc. afin d’aider à la navigation et de connaître l’heure exacte. |
The sextant is an instrument that can be used to determine the angle between a celestial object and the horizon. | Le sextant est un instrument servant à déterminer l’angle d’élévation d’un objet céleste par rapport à l’horizon. |
Used in conjunction with the transit tables, it is a simple matter to calculate the latitude of one’s position. | Utilisé conjointement avec les tables établies grâce au transit, on peut facilement calculer la latitude du lieu où l’on se trouve. |
The predecessors of the sextant included the astrolab and the octant, both of which operated on the same principle. |
Le sextant a pour ancêtres l’astrolabe et l’octant, qui avaient la même fonction que lui. |
The modern version of the sextant was independently invented in the 1730’s by John Hadley in England and Thomas Godfrey in the United States. | La version moderne du sextant fut inventée indépendamment par le Britannique John Hadley et l’Américain Thomas Godfrey dans les années 1730. |
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Astronomers « Return to the instruments Refracting telescopes Concentrating light by refraction through lenses The Assyrians (people who lived in a region that is known today as Iraq) were perhaps the first to have used lenses to magnify objects, possibly around 1,500 BC. | Astronomes « Retour aux instruments Les lunettes astronomiques Concentrer la lumière par réfraction à travers des lentilles Les Assyriens (un peuple qui vivait dans une région qui correspond aujourd’hui à l’Iraq) sont peut-être les premiers à avoir utilisé des lentilles pour grossir des objets (vers l’an 1500 avant Jésus-Christ). |
The evidence is a rock crystal discovered by the English archaeologist John Layard in 1850 during the excavation of the ancient city of Nimrud. | En 1850, l’archéologue anglais John Layard a en effet découvert un cristal de roche taillé et poli en forme de lentille lors de fouilles dans la ville antique de Nimrud. |
The crystal was cut and polished into the shape of a lens, however it is not entirely certain that it was used as a magnifying lens and not as jewellery or for some other purpose. | Cependant, on ne peut être sûr à 100 % que le cristal ait bel et bien servi de lentille et non de bijou, par exemple. |
Evidence that lenses were in use during the first century BC can be found in the records of the Roman authors Pliny and Senecio who reported that an engraver at Pompeii used a lens to help him in his work. | Plus près de nous, au premier siècle de notre ère, les auteurs romains Pline et Sénèque rapportent qu’un graveur de Pompéi utilisait une lentille pour s’aider dans son travail. |
Other historical evidence reveals that the Arabs were using lenses by the year 600 AD, as were the Vikings around the year 900. | Vers l’an 600, les Arabes auraient également fait usage de lentilles, de même que les Vikings vers l’an 900. |
It is difficult to determine when a refracting telescope was first assembled using lenses. | L’assemblage de lentilles en une lunette d’approche s’est fait de façon certaine entre 1540 et 1553. |
The first person to do so with certainty, and thus the person to be credited with its invention, was the English mathematician Leonard Digges who constructed a refracting telescope sometime between 1540 and 1553 to assist with his topographic surveys. | C’est en effet à cette période que le mathématicien anglais Léonard Digges construit une lunette grossissante pour s’aider dans ses relevés topographiques. |
Leonard Digges – or perhaps his son, the English astronomer Thomas Digges – was also the first to turn a refractor towards the sky to study celestial objects. | Pourtant, l’instrument ne deviendra véritablement connu du public qu’en 1608, au moment où l’opticien hollandais d’origine allemande Hans Lippershey (ou Lipperhey) commence à fabriquer et vendre des lunettes d’approche. |
The instrument did not become widely known to the public until 1608 when Hans Lippershey (or Lipperhey), a Dutch optician of German origin, began to make and sell telescopes. | Lippershey demanda un brevet pour « son » invention mais il lui fut refusé sous prétexte que sa trouvaille était déjà connue. |
Lippershey applied for a patent for what he claimed was his own invention, but was refused on the grounds that the device was already in existence. | Le mérite d’avoir tourné pour la première fois une lunette vers les astres du ciel revient à Léonard Digges ou à son fils, l’astronome anglais Thomas Digges, entre 1540 et 1553. |
The English mathematician Thomas Harriot was the first to study the Moon in detail using an astronomical telescope in 1609, and it is known with certainty that this occurred several months before Galileo Galilei, the famous Italian physicist, did the same. | On sait également de façon sûre que le mathématicien anglais Thomas Harriot est le premier à avoir observé en détail la Lune avec une lunette astronomique en 1609, plusieurs mois avant que le physicien italien Galileo Galilei (dit Galilée) ne l’ait fait. |
Galilei, however, was the first to have published his observations in a book entitled "The Starry Messenger" (translated from Latin). | Toutefois, Galilée est le premier à avoir publié les résultats de ses observations dans son livre intitulé (en français) « Le Messager des étoiles ». |
His book revolutionized our concept of the Universe. | Il révolutionna par la même occasion notre conception de l’Univers. |
The first refracting telescopes consisted of two lenses separated by some distance within a closed tube. | Les premières lunettes astronomiques se composent de deux lentilles disposées de part et d'autre d'un tube fermé. |
The larger of the two is the objective, or primary lens, and the second is the ocular. | La plus grande est appelée l’objectif ou lentille primaire, tandis que la seconde est désignée sous le nom d’oculaire. |
The role of the lenses is to concentrate light rays into a single point – the focal point – so as to obtain a sharper magnified image. | Le rôle des lentilles est de concentrer les rayons lumineux en un point précis, le foyer, de façon à obtenir une image nette, puis à grossir cette image. |
It is the glass of the lens that allows light to be concentrated. | On parvient à concentrer la lumière en un point grâce au verre dont sont faites les lentilles. |
This phenomenon is known as "refraction". | On donne à ce phénomène de déviation le nom de « réfraction ». |
Lenses, to be effective in a telescope, must be shaped so that all the refracted light rays converge in a single point. | Pour concentrer la lumière, il suffit de tailler les lentilles de façon à ce que la réfraction ait pour résultat d’orienter le trajet de tous les rayons lumineux en un seul point. |
Unfortunately, we now know today that it is impossible to focus light from an object into a single point using only one lens. | Malheureusement, on sait aujourd’hui qu’il est impossible de focaliser la lumière provenant d’un objet en un point unique avec une lentille simple. |
There are several types of aberrations, the main ones being chromatic and spherical. | Les principaux sont l’aberration chromatique et l’aberration sphérique. |
All types of aberration cause deformation of the image transmitted by the telescope. | Chacun a pour résultat de déformer l’image qu’une lunette transmet. |
Chromatic aberration occurs because light rays of different colours are not all bent by the same amount as they pass through a lens. | L’aberration chromatique se produit parce que les rayons lumineux de différentes couleurs ne sont pas tous déviés de la même façon lorsqu’ils traversent une lentille; par conséquent, il leur est impossible de se concentrer en un seul et même point. |
Consequently, it is impossible to concentrate the rays into a single point. | Le résultat est une image bordée de franges de couleurs différentes. |
Chromatic aberration causes coloured fringes to appear around the image. | L’aberration sphérique est due à la forme même de la lentille. |
Spherical aberration is due to the shape of the lens. | Une lentille n’est en effet rien de moins qu’un morceau de verre dont les surfaces sont des portions de sphère. |
A lens is nothing more than a piece of glass with each surface shaped like a portion of a sphere. | Or, la surface sphérique n’est pas la meilleure forme pour concentrer des rayons lumineux en un seul point. |
Unfortunately, a sphere is not the best shape for concentrating light rays into a single point, but is the easiest shape to make when grinding and polishing glass. | Elle est cependant souvent utilisée parce que c’est de loin la forme la plus facile à produire lorsque l’on creuse et polit un morceau de verre. |
Spherical aberration causes images to be blurred. | L’aberration sphérique a pour résultat de créer des images floues. |
These days, refracting telescopes are made using several lenses that are designed and put together in ways that minimize the problems caused by aberrations. | De nos jours, les lunettes astronomiques sont faites de plusieurs lentilles qui sont conçues et agencées de manière à minimiser les problèmes d’aberration. |
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Peter Gordon Martin explains what aberration is. | Séquence vidéo
Peter Gordon Martin explique ce qu’est l’aberration. |
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Jaymie Mark Matthews explains what a reflector is. | Séquence vidéo
Jaymie Mark Matthews explique ce qu’est un réflecteur. |
Astronomers « Return to the instruments Reflecting telescopes Concentrating light using mirrors In contrast to a refracting telescope, which uses lenses to enlarge images, reflecting telescopes (also known as reflectors) use mirrors to accomplish the same goal. | Astronomes « Retour aux instruments Les télescopes Concentrer la lumière par réflexion sur des miroirs Contrairement à la lunette astronomique, qui tire parti des lentilles pour obtenir une image grossie, le télescope, appelé aussi « réflecteur », utilise des miroirs pour y parvenir. |
The advantages are numerous: manufacturing mirrors is simpler and less costly than lenses, there are less aberration-related problems, and the main mirror can be supported from below. | Les avantages de ce dispositif sont nombreux : la fabrication des miroirs est beaucoup plus simple et moins coûteuse que celle des lentilles, il y a moins de problèmes d’aberration et le miroir principal peut être soutenu par sa base. |
Today, the reflecting telescope is considered as one of the most powerful scientific instruments ever invented. | On considère aujourd’hui, à juste titre, que c’est un des instruments scientifiques les plus puissants jamais inventés par l’homme. |
Sometime between 1540 and 1553, the English mathematician Leonard Digges constructed the first reflecting telescope using a mirror and a lens. | Entre 1540 et 1553, le mathématicien anglais Léonard Digges construit le premier télescope, composé d’un miroir réfléchissant et d’une lentille. |
In 1576, his son Thomas, an astronomer, used it to defend the idea that the Universe is infinite, which was a revolutionary concept at the time. | En 1576, son fils Thomas, qui est astronome, l’utilise pour défendre l’idée que l’Univers est infini, une notion révolutionnaire pour son époque. |
Nevertheless, it would be another 100 years before the reflecting telescope was widely used. | Pourtant, il faudra attendre plus de 100 ans avant de voir l’usage du télescope se répandre. |
In 1663, the Scottish mathematician and astronomer James Gregory published his book Optima Promota in which he included the design for a new type of compact reflecting telescope. | En 1663, le mathématicien et astronome écossais James Gregory publie Optima Promota, un livre dans lequel il décrit le concept d’un nouveau type de télescope compact. |
The English physicist Robert Hooke built the actual instrument several years later, only a short time before Isaac Newton developed his own telescope in 1668. | Le physicien anglais Robert Hooke le construira quelques années plus tard, peu de temps avant qu’Isaac Newton mette au point son propre télescope en 1668. |
The principle behind Newton’s telescope was so simple that we still use it today. | Le principe du télescope de Newton est si simple qu’on l’utilise encore de nos jours. |
It consists of two mirrors: the primary and the secondary. | Il se compose de deux miroirs. |
The primary mirror has a parabolic shape and serves to collect light from the object of interest. | Le premier, appelé miroir primaire, est de forme parabolique et sert à collecter la lumière provenant de l’objet observé. |
The secondary mirror, smaller than the primary, is flat and inclined in such a way as to reflect light from the primary mirror towards the ocular and the observer. | Le miroir secondaire, plus petit, est plat et disposé en diagonale de façon à dévier la lumière hors du télescope vers un oculaire et l’observateur. |
In 1672, the Catholic priest and French teacher Laurent Cassegrain invented a new type of reflecting telescope that he described in an unpublished manuscript. | En 1672, le prête catholique et enseignant français Laurent Cassegrain invente un nouveau type de télescope qu’il décrit dans un manuscrit qui demeurera non publié. |
The Cassegrain telescope consisted of a primary parabolic mirror, which collected light from the celestial object, and a secondary mirror, which faced the primary mirror and concentrated the reflected light towards the observer by directing it through a hole in the centre of the primary mirror. | Le télescope de Cassegrain se compose d’un miroir primaire parabolique qui collecte la lumière de l’objet observé et d’un miroir secondaire situé vis-à-vis qui recueille la lumière réfléchie et la concentre vers l’observateur par un trou situé au centre du miroir primaire. |
The image could therefore be viewed from behind the telescope, and not from the side, as with Newton’s design. | L’image peut donc être perçue derrière le télescope et non sur le côté (comme pour le télescope de Newton). |
The big advantage to the Cassegrain design is its compact size, which makes it portable. | Le grand avantage du télescope Cassegrain est son format compact, ce qui le rend facilement transportable. |
Moreover, heavy instruments can be installed at its based. | De plus, on peut installer des instruments lourds à sa base. |
Today, the Cassegrain reflector is the most commonly used type of telescope. | C’est aujourd’hui le type de télescope le plus utilisé. |