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Kepler : un nouveau et formidable logiciel d'astronomie québécois ! / Mario Tessier. -- Astronomie-Québec, 5(6), novembre-décembre 1995, pages 17-20.


Jean Vallières est professeur au Cégep de Sainte-Thérèse. Il vient de concevoir «Kepler», un fabuleux logiciel d'astronomie, unique en son genre dans le monde francophone, et même anglo-saxon. Ce logiciel, destiné à l'enseignement collégial de l'astronomie, enthousiasmera les astronomes amateurs qui veulent comprendre les mécanismes de la voûte céleste et passionnera les éducateurs et les étudiants que l'astronomie et l'histoire des sciences intéressent.

Jean Vallières est une personnalité bien connue dans les milieux de l'astronomie d'amateur au Québec. On lui doit, entre autres, le livre Devenez astronome amateur, ouvrage aujourd'hui épuisé, mais dont on espère une mise à jour et une réédition rapides.

Kepler, la plus récente création de Vallières, est l'aboutissement de deux ans de travail et s'avère peut-être son projet le plus ambitieux. Kepler contient des instruments virtuels qui permettent à l'étudiant et à l'utilisateur de simuler des observations et de prendre des mesures, comme auraient pu le faire les astronomes du passé et comme le font ceux d'aujourd'hui. A partir de ces observations, l'étudiant suit avec plus de facilité les déductions des astronomes anciens et est en mesure de vérifier les théories scientifiques en les comparant aux mesures qu'il a lui-même prises.

Parmi les instruments virtuels de Kepler, il y a le bâton d'Ératosthène (pour mesurer l'élévation du Soleil), le quart de cercle (pour déterminer la séparation angulaire entre deux astres), un chronomètre, le télescope, le micromètre (pour mesurer la position des astres), la lunette méridienne (pour observer la culmination des astres au méridien), un appareil photographique, le photomètre d'ouverture (pour déterminer les magnitudes), et le spectrographe (pour enregistrer les raies spectrales). L'utilisateur peut ainsi pratiquer une astronomie «professionnelle» : procéder à des observations, prendre des mesures systématiques et placer ses données dans un chiffrier pour les analyser, les manipuler et en tirer toutes les conclusions.

Un véritable « couteau suisse » électronique

Kepler, à plusieurs égards, est une véritable merveille informatique. Les diverses animations de la sphère céleste en font un logiciel de simulation très attrayant. Par ailleurs, et c'est peut-être l'originalité du programme, grâce aux instruments astronomiques virtuels, les étudiants et les utilisateurs « mettent la main à la pâte ». Le logiciel devient ainsi un des meilleurs outils pédagogiques informatiques pour l'enseignement de l'astronomie. Finalement, et ce n'est sans doute pas la moindre de ses qualités, le coeur du logiciel permet, dans une même interface, de réaliser plusieurs types de programmes astronomiques distincts. Par exemple, la précision des algorithmes produit des éphémérides réelles et, grâce à la qualité de l'affichage, Kepler sert aussi de programme de planétarium. Kepler permet de visualiser les éclipses solaires et lunaires. Le logiciel montre les orbites des satellites joviens, présente les positions héliocentriques des planètes, affiche le terminateur sur le globe terrestre, produit des almanachs graphiques... Bref, la corne d'abondance !

Instruments virtuels mais données réelles

J'ai pu évaluer une version bêta du logiciel, sans la documentation qui sera fournie avec le programme. Le manuel, en préparation au moment de la rédaction de cet article, comptera plus de cent pages, et sera rempli d'exemples de travaux pratiques qui illustreront le fonctionnement des instruments virtuels et les capacités du logiciel. Le manuel contiendra aussi plusieurs tableaux et graphiques, par exemple des raies spectrales pour déterminer le type d'étoile observée. L'usager peut aussi, à l'intérieur de chaque module, obtenir les explications nécessaires à la compréhension du module ou à la bonne utilisation des commandes.

Le logiciel fonctionne sous environnement DOS, ce qui le prive des fonctions que l'on retrouve habituellement dans les logiciels de type Windows. C'est sa seule faiblesse. Mais l'inconvénient n'est pas trop grave car l'interface de commande fonctionne tout de même avec la souris et un ensemble d'icônes permet d'accéder aux divers volets du logiciel. Il est également dommage que l'on ne trouve pas les raccourcis-clavier auxquels on est habitué dans ce genre de programme.

L'affichage fonctionne en mode VGA et offre plusieurs petites surprises agréables. Par exemple, lorsqu'on observe la sphère céleste durant le jour, la couleur du ciel est bleu pâle ; elle devient plus foncée au crépuscule, et noire après la tombée de la nuit. Lors des éclipses lunaires, le disque lunaire devient d'un rouge marqué au fur et à mesure qu'il pénètre dans les cônes de pénombre et d'ombre.

Le laisser sphère !

Le logiciel Kepler comprend quinze modules :

Le démo du midi

Le logiciel Kepler comporte seize démonstrations qui illustrent les diverses fonctions du programme, l'utilisation de certains instruments virtuels ou certains phénomènes astronomiques. Par exemple, dans le démo sur l'appareil photo à poses multiples, le logiciel guide l'utilisateur pas à pas dans la prise d'une photographie de l'analemme produit par le Soleil. Le photomètre sert à mesurer la magnitude des étoiles et leurs indices de couleur, notamment dans le cas des étoiles variables (par exemple : pour Algol, et même quelques céphéïdes) dont on peut obtenir des courbes de luminosité réalistes, trouver les minimums et calculer par conséquent la période. Avec le spectroscope, il est possible de déduire les masses respectives des étoiles doubles. Il est même possible de calculer les vitesses d'éloignement et de rapprochement des planètes par rapport à la Terre grâce au décalage de leurs raies spectrales !

Les démonstrations sont pour la plupart impressionnantes. Elles exploitent au maximum les capacités d'animation du logiciel et sont entrecoupées de brillants exposés explicatifs (trop courts à mon sens, tant ils sont intéressants!) Kepler se révèle extrêmement précis bien que ce ne soit pas sa fonction première. Le programme fait preuve d'une grande exactitude, par exemple, pour les éclipses simulées de 1994 et de mai 585 avant J.-C. ; les disques agrandis de la Lune et du Soleil montrent correctement des éclipses totales et annulaires aux sites choisis. Les équations utilisées reposent d'ailleurs sur les algorithmes astronomiques de Jean Méeus, qui fait autorité en la matière.

Kepler est donc une réussite éclatante, à cause notamment de la vaste gamme de recherches et de travaux astronomiques qu'il rend possible. D'où son immense intérêt pédagogique. Je le recommande à tous ceux que l'astronomie intéresse.

Kepler est une première québécoise, sinon francophone. Aucun programme informatique francophone ne permettait jusqu'ici l'utilisation d'instruments virtuels et la prise simulée d'observations. Même dans le monde anglo-saxon, les logiciels du genre se comptent sur les doigts de la main !

Kepler est destiné à un bel avenir. La grande qualité de ses outils et son caractère unique lui garantissent une longévité certaine.

Encore bravo, Jean Vallières !


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