Le projet VIRGO, auquel participent 11 laboratoires français et italiens, est une expérience de physique fondamentale qui a pour objectif la détection, l'étude et l'observation des ondes gravitationnelles. Ces ondes, prévues par la théorie de la relativité générale d'Einstein, constituent l'aspect dynamique de la force de gravitation. Elles se propagent en déformant l'espace-temps et modifient les distances, mais si faiblement qu'il n'a pas été possible de les observer jusqu'à ce jour. VIRGO se propose de relever ce défi en construisant un interféromètre géant de 3 km de longueur. Un faisceau laser est séparé en deux parties identiques disposées perpendiculairement et réfléchies par des miroirs. Le passage d'une onde gravitationnelle modifie la distance entre les miroirs et donc le temps de trajet des faisceaux. Les chercheurs pensent pouvoir mesurer cet écart, mais l'effet étant extrêmement petit, les contraintes de conception et de fabrication sont extrêmes. L'ensemble des miroirs et des faisceaux laser est placé sous ultra-vide et protégé de la moindre vibration par des suspensions qui doivent donner au système une immobilité absolue. Le LAPP (Laboratoire d'Annecy-le-Vieux de physique des particules) a participé de façon déterminante à cette expérience réalisée dans le cadre d'une collaboration franco-italienne. Il a pris en charge la conception et la fabrication des enceintes à vide qui abritent les miroirs ainsi que l'ensemble du système de détection du signal provenant de l'interféromètre. Il a contribué d'autre part de façon importante à l'électronique et l'informatique de l'acquisition des données ainsi qu'au programme de simulation de l'expérience. Des images de synthèse expliquent le fonctionnement de l'interféromètre qui est installé en Italie, dans la plaine de l'Arno, près de Pise. La détection des ondes gravitationnelles, nouvelle fenêtre pour observer l'Univers, permettra l'observation d'objets très massifs ou de phénomènes très violents.GénériqueAuteur : Georges ROUSSI Réalisateurs : Serge GUYON et Georges ROUSSI Auteur scientifique : Benoit MOURS (LAPP, UMR CNRS, Annecy-le-Vieux) Production : LAPP et Université Paris XI-SCAVO Diffuseur : CNRS Images. www.cnrs.fr/cnrs-images/
Mot(s) clés libre(s) : astrophysique, cosmologie, espace-temps, gravitation, graviton, interféromètre, laser, onde électromagnétique, onde gravitationelle, physique des particules, physique fondamentale, rayonnement cosmique, relativité générale, système de détection, univers

Les regards neufs de l'astrophysicien : grands équipements et moyens nouveaux de l'astronomie Cantonné au seul domaine de la lumière visible pendant des siècles, le regard que l'astronome a posé sur l'Univers s'est aiguisé essentiellement en augmentant la taille des télescopes pour voir toujours plus loin. Puis arrive au vingtième siècle le spectrographe qui permet d'analyser cette lumière en la décomposant pour en déduire la teneur et les propriétés physiques des astres qui l'émettent. Jusqu'au milieu de ce siècle, c'est cette combinaison d'outils relativement simples qui permet d'avancer dans notre connaissance de l'Univers, à grands pas cependant, tant la lumière est porteuse d'une information riche. Aujourd'hui la palette des moyens d'investigation de l'astrophysicien s'est considérablement enrichie et permet de percevoir la musique des sphères sur une gamme devenue immense. Cette gamme, c'est en fait celle du rayonnement électromagnétique qui comprend, outre le modeste octave de la lumière visible, des dizaines d'octaves de rayonnements d'autre nature : ceux des domaines de la radio, des micro-ondes, de l'infrarouge, de l'ultraviolet, des rayonnements X et gamma. Avec l'entrée dans l'ère spatiale et l'évasion hors de l'atmosphère - le plus souvent un écran opaque à ces émissions -, d'immenses fenêtres se sont ainsi ouvertes au chercheur pour appréhender l'Univers autrement : des voiles sombres de poussières deviennent transparents, l'émission ténue de gigantesques bulles de gaz dilué est captée, des densités inouïes d'énergie ou de matière se divulguent, des températures glaciales ou infernales sont mesurées, des masses colossales de matière invisible sont traquées. Toujours habité par le désir de voir mieux et plus loin, l'astrophysicien demande aux ingénieurs de le doter d'yeux toujours plus grands, plus sensibles, plus perçants. Ces nouvelles machines, parfois coûteuses mais aux performances remarquables, remplissent effectivement leurs promesses comme le témoigne le rythme des découvertes dont les journaux nous informent presque quotidiennement. C'est ce panorama des moyens les plus récents dont s'est dotée l'astronomie moderne qui sera balayé, en évoquant les nouveaux télescopes géants et leur instrumentation, ainsi que les récepteurs et les télescopes propres à tous ces autres domaines du spectre électromagnétique qui ont commencé à être explorés, depuis la radio jusqu'aux rayons gamma. On essaiera de montrer l'apport unique de ces domaines nouveaux dans la compréhension des astres. On montrera aussi que l'Astronomie, gourmande de performances extrêmes pour ses instruments, est également un moteur du progrès technique en exigeant toujours plus : les caméras infrarouges, l'optique adaptative sont des exemples où s'est fait cet échange avec la recherche plus appliquée, pour le profit de tous.
Mot(s) clés libre(s) : astre, astronomie, astrophysique, infrarouge, objet céleste, observation, optique adaptative, rayonnement électromagnétique, rayons X, télescope, univers

Déterminer la masse de Jupiter en mesurant les propriétés des orbites des satellites de Jupiter et en les analysant à l'aide de la troisième loi de Kepler. Interpréter un mouvement d'aller et retour comme la projection d'un mouvement circulaire et d'utiliser cette interprétation pour mesurer les orbites des satellites. Découvrir la relation entre le rayon d'une orbite et la période pour un système lié par la gravitation. Porter ces résultats sur un graphique et y ajuster une courbe sinusoïdale. Appliquer la loi gouvernant ce mouvement (troisième loi de Kepler) pour calculer la masse de Jupiter. Estimer la période orbitale ou le rayon pour une autre lune de Jupiter.
Mot(s) clés libre(s) : satellites de Jupiter, troisième loi de Kepler, masse, rayon, orbite

Fabriquer un astéroïde en 3D à partir d'images, après avoir estimé ses dimensions. Ce modèle servira de base pour déduire quelques informations sur cet astéroïde : forme, cratères, rotation (à partir d'un montage vidéo), masse.
Mot(s) clés libre(s) : système solaire, astéroïde, cratères

Après avoir étudié la géométrie des éclipses de Soleil, nous allons répondre à la question : quand ont lieu les éclipses de Soleil ? Pour cela nous allons définir la ligne des noeuds de l'orbite lunaire et nous allons étudier son mouvement.
Mot(s) clés libre(s) : éclipse, éclipse de Soleil, orbite de la Lune, ligne des noeuds, saison des éclipses, critère en latitude, canon des éclipses, parallaxe solaire, parallaxe lunaire

Dans ce chapitre nous étudions les périodes de récurrence des éclipses de Soleil. Nous voyons qu'il existe plusieurs périodes de récurrence, notamment le Saros. Nous expliquons pourquoi cette période est réellement une bonne période de récurrence en analysant les principales perturbations lunaires et en introduisant la notion de révolution anomalistique. Nous définissons ensuite les suites d'éclipses séparées par cette période de temps. Ce sont des séries longues de Saros. Nous commentons et expliquons leur évolution : évolution des types d'éclipses, évolution des magnitudes, évolution des zones de visibilité sur Terre. Enfin nous étudions les éclipses anciennes et leur utilisation pour déterminer le ralentissement de la révolution terrestre.
Mot(s) clés libre(s) : éclipse, éclipse de Soleil, Saros, période de récurrence, éclipse partielle, éclipse centrale, canon des éclipses, éclipses homologues, éclipses anciennes, lignes de centralité

Ce chapitre traite de trois phénomènes liés au système Terre Lune Soleil : Les saisons, les éclipses de Soleil et les éclipses de Lune. Les saisons climatiques sont liées aux saisons astronomiques. Très tôt les hommes vont essayer de comprendre ce phénomène et vont l'associer à des configurations astronomiques particulières. Les saisons astronomiques, le calcul de leurs retours sont l'origine des calendriers solaires. Le cours sur les éclipses ne traite que de l'aspect mécanique (céleste) des éclipses, les aspects physiques et astrophysiques ne sont pas traités. Ce cours va nous permettre de répondre aux cinq questions fondamentales suivantes : Comment ? Pourquoi ? Quand ? Où ? et Souvent ? Le cours sur les éclipses est séparé en quatre parties, les trois premières parties portent sur les éclipses de Soleil et une dernière partie porte sur les éclipses de Lune.
Mot(s) clés libre(s) : éclipse, Lune, Terre, Soleil, éclipses de Soleil, éclipses de Lune, phénomènes Soleil-Terre-Lune, saisons, canons des éclipses, saros

Ce sous-chapitre décrit les mouvements de la Terre et de la Lune (présentation historique, description des mouvements, présentation des êlêments orbitaux et éléments elliptiques) puis les phases de la Lune.
Mot(s) clés libre(s) : Terre, Lune, période de révolution, phases de la Lune, mouvement de la Lune, mouvement de la Terre, éléments orbitaux, mouvement orbital, éléments elliptiques, lunaison

Dans ce sous-chapitre sont présentés les différents types d'éclipses, leur géométrie et enfin les circonstances générales et locales des éclipses solaires ainsi que leurs paramètres caractéristiques.
Mot(s) clés libre(s) : Soleil, éclipse, éclipse de Soleil, éclipse centrale, éclipse non centrale, éclipse annulaire, éclipse mixte, éclipse partielle, cône d'ombre, cône de pénombre

Ce chapitre porte sur les éclipses de Lune. Nous allons reprendre une étude analogue à celle faite pour les éclipses de Soleil. Une grande partie des notions nécessaires pour cette étude a donc été développée dans les chapitres sur les éclipses de Soleil : le mouvement de la Terre, le mouvement de la Lune, les révolutions tropique, synodique, draconitique et anomaslistique, la notion de saison d'éclipses et de Saros. Nous insisterons particulièrement sur les différences entre les deux types d'éclipses.
Mot(s) clés libre(s) : éclipse, éclipse de Lune, canon des éclipses, Saros, suite longue d'éclipse, éclipses anciennes, distance Terre-Lune, critère en latitude, critère en longitude