L'informatique au service de l'astronomie : les « planétariums » (1) / Mario Tessier -- Astronomie-Québec, 1(4), novembre-décembre 1991, pages 28-29 (À suivre).
Tous ceux qui ont eu un jour la chance de visiter le Planétarium Dow de la ville de Montréal, ou bien l'un de ces cinémas célestes ailleurs dans le monde, savent à quel point le spectacle de la voûte étoilée, même reproduit avec des moyens artificiels, se révèle impressionnant et majestueux. Certes, ces mécanismes et son pauvre théâtre d'ombres et de lumière ne sauraient remplacer la beauté et la grandeur des horizons illimités du ciel nocturne. Toutefois, le planétarium constitue un substitut sans pareil pour l'apprentissage des connaissances de base en astronomie (constellations, systèmes de coordonnées, ou mouvement des planètes sur l'écliptique, par exemple) ainsi que la compréhension de certains phénomènes célestes (comme la rétrogradation des planètes, la précession des équinoxes, le mouvement propre des étoiles, etc.).
On peut assimiler le planétarium à une machine à voyager dans le temps branchée sur le ciel. Ainsi on verra l'aspect du ciel tel qu'on pourrait le voir en plein jour si le soleil était éclipsé, tel qu'il était à l'époque du Christ ou bien encore accélérer le mouvement orbital des planètes le long de l'écliptique.
Les projecteurs planétaires Zeiss, dont on retrouve un exemplaire au Planétarium Dow, ne sont en fait que des ordinateurs analogiques fonctionnant à partir d'une combinaison de cercles méridiens et de moteurs de précision. Bien qu'aujourd'hui, ces mécaniques soient plutôt contrôlées par de véritables ordinateurs !
Mais l'astronome amateur n'a pas besoin d'un appareil d'une tonne pour arriver aux résultats de ses confrères plus fortunés. En effet, de nombreux logiciels existent sur le marché afin d'offrir à l'amateur les moyens de posséder son propre petit planétarium et d'explorer à son gré la voûte étoilée sur son écran de visualisation. Ce qui rend par ailleurs le choix difficile parce que cette kyrielle de programmes cache une énorme disparité entre les capacités et les performances de chacun.
Court historique
Afin d'effectuer un choix judicieux dans l'ensemble des logiciels qui s'offrent à nous, il serait bon de jeter un coup d'oeil sur l'évolution de ce type de programme. J'ai identifié, de façon tout à fait arbitraire pour des fins de classification, trois mutations successives.
Les Grands Anciens
Les premiers programmes de planétarium firent leur apparition au début des années 80. Caractérisés par la résolution médiocre des écrans de visualisation d'alors (CGA), ils affichaient un ciel comprenant entre 200 et 300 objets au maximum, où il était bien difficile de reconnaitre le contour familier des constellations. Souvent écrits en BASIC, ces programmes nécessitaient une attente de dix à vingt minutes pour un affichage complet. Cette présentation ne se faisait la plupart du temps qu'à l'écran bien qu'il fut possible d'imprimer des planisphères rudimentaires. Bien entendu, toutes les fonctions étaient contrôlées par le clavier, et c'était donc par l'intermédiaire du curseur que l'on identifiait les objets à l'écran (si, en l'occurrence, l'interface permettait d'interroger la base de données à partir de laquelle la planisphère était produite).
Quelques-un des meilleurs logiciels de cette génération : Tellstar, Starchart et PC Planétarium. Si en leur temps, ces programmes ont émerveillés les astronomes amateurs, aujourd'hui ils sont tout à fait tombés en désuétude et je ne recommande pas leur acquisition.
Les planétariums de seconde génération
Cette génération fait le pont entre les programmes primitifs des débuts de la micro-informatique et les logiciels sophistiqués d'aujourd'hui. Ils se distinguent par un affichage haute résolution (EGA ou VGA), une interface usager plus ergonomique et plus efficace grâce à l'utilisation de la souris ou de menus, une rapidité accrue des algorithmes par l'utilisation de langages de programmation plus performants ou par le support de co-processeurs numériques, des bases de données d'étoiles beaucoup plus importantes (plusieurs milliers au lieu de plusieurs centaines) ; ainsi qu'une multiplication des fonctions. Ces logiciels montrent le ciel pour n'importe quel endroit et pour n'importe quelle date (variant généralement entre 9999 av. J.-C. à 9999 ap. J.-C.), contrôlent les paramètres de magnitudes et de grossissement, identifient les objets à l'écran, impriment des planisphères, et effectuent des calculs de conversion de Temps, par exemple.
Quelques-uns des meilleurs logiciels de cette génération : Deep Space 3-D, The Observatory, Starview, Stargazer. Bien que les programmes de ce type soient par ailleurs excellents, il faudra que l'amateur soit circonspect et se demande s'ils répondent à toutes ses attentes. En effet, les logiciels de cette génération font plutôt figure d'outils de transition car ils n'exploitent qu'imparfaitement les capacités des microordinateurs super-performants d'aujourd'hui, notamment les compatibles IBM 386 et les Macs de dernière génération. Ils demeurent néanmoins de bons achats. Cependant, il est impératif pour l'amateur de les essayer et d'effectuer des comparaisons en tenant compte de ses besoins : cartographie stellaire, catalogue d'étoiles et identification des objets, orbites planétaires et cométaires, etc. L'évolution incessante de la micro-informatique rend rapidement désuets les logiciels plus âgés. Aussi est-il très important de planifier ses besoins à l'avance et d'éviter l'achat d'un outil utile actuellement mais dont la performance sera vite dépassée.
Les logiciels intégrés
C'est sous ce vocable, parfaitement arbitraire, que je tenterai de décrire les programmes avancés de planétarium qui sont apparus à aux alentours de 1990. On les reconnait à leur affichage couleur de haute résolution (VGA), une interface usager élaboré mais simple grâce à l'utilisation de la souris, de menus et d'icônes, une grande rapidité de calcul et d'affichage (moins d'une minute), des algorithmes de calcul plus précis, un catalogue d'étoiles exhaustif (nécessitant plusieurs Megs de mémoire ainsi qu'un disque rigide pour le stockage des données), un engin de recherche plus sophistiqué pour retrouver et afficher un objet particulier, un large éventail de fonctions. En général, ils comportent une vision planétarium, calculent des éphémérides et animent les planètes le long de l'écliptique. Dans quelques cas, on peut même relier un télescope au logiciel ou faire la recherche de conjonctions et d'éclipses.
Quelques-un des meilleurs logiciels de cette génération : EZCosmos, The Sky, Genesis, Galileo, Voyager. Ce type de programme illustre la tendance en micro-informatique à intégrer à l'intérieur d'un même progiciel (ou package en anglais) divers outils reliés entre eux par la même interface. En astronomie, cette approche se révèle particulièrement judicieuse parce que toutes les fonctions astronomiques sont basées en définitive sur l'engin mathématique nécessaire aux calculs de position.
Si l'astronome amateur moyen ne devait acquérir qu'un seul programme d'ordinateur, un logiciel intégré de ce type serait tout à fait indiqué. La multiplicité des fonctions et la qualité des simulations sont telles qu'il satisfera les besoins de base de la majorité des amateurs pour des années à venir.
Performance des micro-ordinateurs
Jusqu'à la fin de la décennie 1980, les logiciels de planétarium conçus pour les micro-ordinateurs Apple et Macintosh furent parmi les meilleurs offerts aux astronomes grâce à leur interface convivial, l'utilisation de la souris, et la bonne résolution de leur écran de visualisation. D'ailleurs, la plupart des logiciels de planétarium de cette époque étaient rédigés pour ce type de micro-ordinateurs. Les premiers programmes pour compatibles IBM n'étaient que des adaptations de logiciels Apple et Mac. Toutefois, depuis l'introduction des microprocesseurs 80386 et la diffusion des interfaces graphiques, les micro-ordinateurs IBM ont rattrapés leur retard et supportent maintenant des programmes de même valeur ou même légèrement plus puissants que leurs équivalents Mac.
Notons que l'Amiga mérite une mention d'honneur puisque ses capacité graphiques exceptionnelles permettent des simulations de très haute qualité. Malheureusement, les logiciels disponibles sont peu nombreux et peu connus car l'Amiga est mal intégré aux réseaux de distribution des programmes scientifiques.
Suite au prochain numéro
Le présent article constitue le premier d'une série de quatre chroniques consacrées aux logiciels de planétarium. Les deux prochains segments traiteront des planétariums de première et de seconde génération. Finalement, le quatrième et dernier article examinera en détail les principaux logiciels intégrés.
Bibliographie
- Kanipe, Jeff et al. "Personal planetariums : the night sky in your computer". Astronomy, March 1988, 16(3), p. 36-42.
- Software for Aerospace Education : A Bibliography. Second edition.
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