Coordonnées horizontales

Le système de coordonnées horizontales, ou système local, est un système de coordonnées célestes utilisé en astronomie attaché à un observateur terrestre.

Son plan de référence est le plan horizontal, perpendiculaire à la verticale du lieu.

Un objet est repéré dans ce système :

• par l'angle, situé dans un plan vertical, entre la direction de cet objet et une direction horizontale : sa hauteur h ; cet angle, exprimé en degrés, est compris entre 0° et 90° (zénith) ; des valeurs négatives restent cependant possibles lors d'une observation à partir d'un lieu élevé (il arrive qu'au lieu d'utiliser la hauteur, on utilise la distance zénithale z qui est le complément de la hauteur) ;
• par l'angle entre la projection de la direction de l'objet sur le plan horizontal et la direction du sud ou du nord géographique sur ce même plan : son azimut Z ; Le plus souvent, on compte les azimuts de zéro à 360° positivement dans le sens de la rotation quotidienne de la sphère céleste. L'origine des azimuts est le sud géographique, néanmoins en navigation et en géodésie c'est le nord géographique qui est pris en compte.

Le petit cercle de la sphère céleste qui passe par un point du ciel donné et dont le plan est en même temps parallèle au plan de l'horizon céleste s'appelle l'almucantarat ou cercle de hauteur de ce point.

Le demi-grand cercle qui passe par les pôles de l'horizon céleste, c'est-à-dire par le zénith et le nadir et par un astre déterminé s'appelle le vertical de l'astre. Par ailleurs, l'horizon céleste coupe l'équateur céleste en deux points opposés qui sont les points Est et Ouest. Le vertical passant par le point Est est nommé premier vertical tandis que celui qui passe par le point Ouest est nommé troisième vertical.

Ce système est commode pour le repérage d'un objet à une date précise en un lieu déterminé. Cependant, il présente deux inconvénients importants :

• en raison de la rotondité de la Terre, les coordonnées d'un même objet à un instant donné dépendent du lieu d'observation, contrairement aux coordonnées équatoriales ;
• les objets célestes sont en déplacement relatif par rapport à un observateur terrestre en raison de la rotation de la Terre , et leurs deux coordonnées horizontales varient à un rythme qui dépend essentiellement de la déclinaison des objets visés (cf. jour sidéral). Leur suivi par un instrument est donc moins simple qu'avec, par exemple, une monture équatoriale. Néanmoins beaucoup d'instruments d'observation utilisent des montures azimutales ou altazimutales qui sont basées sur ce système de coordonnées. C'est le cas des derniers grands télescopes mis en service (Télescopes Keck, Very Large Telescope,...).

En navigation astronomique, c'est dans ce système que l'on réalise les mesures : la mesure de base est celle de la hauteur d'un astre (Soleil, Lune ou étoile). Le calcul de la position nécessite la mesure précise de l'heure d'observation.

Conversions

Il existe des formules permettant de passer du système de coordonnées horizontales aux autres systèmes de coordonnées célestes et inversement.

Voir aussi

• Système de coordonnées célestes
• Système de coordonnées horaires
• Système de coordonnées équatoriales
• Système de coordonnées écliptiques
• Système de coordonnées galactiques

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