Equinoxe: fabriquez votre cadran solaire.

Comme chaque année, et même deux fois par an en fait, on va bientôt avoir l'équinoxe (équi = égal et noxe = nuit) donc il s'agit des jours de l'année où la durée du jour égale celle de la nuit.

En mars, c'est le 21, et en septembre le 23.

Et alors ?

Et bien c'est par exemple le meilleur moment pour tenter de fabriquer soi même un cadran solaire simple.

Un cadran solaire étant un instrument qui permet de connaitre l'heure, sans utiliser l'électricité ou une quelconque autre source d'énergie: juste le Soleil.

Evidemment, la nuit ou les jours de pluie, c'est pas top.

Exemple de cadran solaire sur les façades d'une maison de l'Ile d'Aix, à coté de Fouras, pas loin du fameux fort Boyard en Charente Maritime(17). L'Ile d'Aix étant tout de même, il faut le savoir, l'endroit d'où est définitivement parti Napoléon pour son exil vers Ste Hélène. Sa dernière foulée sur le sol français donc.



1: La ligne d'ombre du style au moment du solstice d'hiver (22 décembre), quand le soleil est bas sur l'horizon (l'ombre, elle, est haute). C'est une branche d'hyperbole.
2: la même ligne d'ombre aux 2 équinoxes (21 mars et 23 septembre). On remarque qu'on obtient une simple droite et c'est tout l'intérêt de l'équinoxe comme on va le voir après.
3: la même au solstice d'été (21 juin), quand le soleil est très haut dans le ciel. Deuxième branche d'hyperbole.
4: Notez la direction du style (l'objet qui fabrique l'ombre), il est dirigé vers le pôle Nord céleste (en gros l'étoile polaire dans l'hémisphère nord). Son inclinaison correspond donc à la latitude de la maison (environ 45° en France, mais ça doit être extrêmement précis) L'idéal est que la façade de la maison soit orientée plein sud. Comme ça, les lignes du cadran sont symétriques.

L'observateur attentif que vous êtes aura surement remarqué que ça ne marche pas du tout...

... l'heure indiquée et celle de la montre diffèrent en effet de pas moins de... 2 heures.

Ah oui, quand même !

En fait, les cadrans solaires se fichent pas mal des heures d'été/hiver et indiquent l'heure solaire, celle que les Anciens utilisaient (donc bien longtemps avant l'arrivée de facebook figurez vous) Il faut donc penser à convertir en ajoutant 2 heures en été (et une heure en hiver) pour avoir la même heure que celle de notre montre, c'est-à-dire l'heure légale.

En plus, ma montre était encore réglée sur celle du LUT, en avance de 5 minutes sur le reste du monde comme chacun sait.

Il était donc bien un peu moins que 15h30 à ce moment là.

Musique Equinoxe 4 de Jean Michel Jarre, un de ses meilleurs albums, avec Oxygène.

On le sait, la Terre tourne autour du Soleil selon une ellipse et non un cercle (1ère loi de Kepler)

Le plan dans lequel se déplace la Terre autour du Soleil (le plan qui contient cette ellipse) s'appelle l'Ecliptique.

L'axe de la Terre n'est pas perpendiculaire à ce plan (sinon le soleil serait tout le temps dans le plan de l'équateur et toutes les nuits seraient équinoxiales), mais s'écarte de la verticale d'une angle de 23° environ; c'est ce qui crée les saisons (la Terre est plus proche du Soleil en décembre et plus éloignée en juillet donc c'est l'inclinaison de l'axe et non pas la distance Terre Soleil qui crée les saisons)

Le plan de l'équateur et celui de l'écliptique sont donc deux plans non parallèles de l'espace: ils se coupent donc selon une droite (voir mon post sur les éclipses)

Cette droite est celle des équinoxes, là où, tout de même, le soleil veut bien repasser par le plan de l'équateur terrestre et ces deux jours là, espacés de 6 mois, on a l'équi-noxe.

Ces deux jours là, observez du matin au soir les ombres de n'importe quels objets.

Elles formeront une droite.

Donc celle du style d'un cadran solaire aussi, et c'est bien commode.


Sur cet autre cadran (ajouter 2h par rapport à l'ombre), la façade de la maison n'était pas orientée plein sud. Plutôt que de reconstruire une nouvelle façade orientée sud, le propriétaire a préféré légèrement incliner le plan du style (toujours vers le nord), et les lignes peintes sur le mur sont donc les projetées de celles d'un cadran idéal. Et ça marche quand même.

Notez que la ligne des équinoxes n'est plus horizontale, mais oblique.




Voici le cadran solaire que j'ai réalisé en début d'année et qui, si on n'a pas trop d'ascendants Suisses dans son arbre généalogique, devrait donner satisfaction pour un usage de tous les jours.



C'est un cadran solaire horizontal et comme on est dans l'hémisphère sud, il est dirigé vers le pôle sud céleste (l'équivalent de l'étoile polaire sauf qu'ici, il n'y a pas d'étoile visible à cet endroit)

Le style est un triangle ABC rectangle en B tel que l'angle (AB, AC) doit rigoureusement être égal à la latitude de votre jardin (voir par exemple sur Google Earth)

Exemple Avera: 16°45


Il vous faut:

* un support parfaitement plan, du genre carrelage 30 par 30 ou autre
* le placer dans un endroit du jardin qui reçoit le maximum de soleil tout au long de la journée
* vérifier avec un niveau qu'il est bien horizontal
* vérifier qu'il est parfaitement orienté Nord Sud (utiliser encore Google earth pour voir comment est votre maison ou votre jardin, prenez un alignement comme des arbres, etc..)
Si vous utilisez une boussole, n'oubliez pas de compenser avec la déclinaison 12°Est pour Tahiti.

* fabriquer (toujours en faience par exemple, et donc avec une meuleuse, ou un coupe carreaux) un triangle ABC qui projettera son ombre sur le carrelage

Et c'est là que l'équinoxe intervient.

Le 23 septembre (c'est un vendredi cette année), et en espérant qu'il fera beau, repérer au feutre indélébile à chaque heure l'ombre faite par le sommet C du triangle, et y écrire l'heure.

Si vous ne pouvez le faire toute la journée, faites le au moins une fois le matin vers 7h ou 8h, puis en fin de journée.

Tous les autres points doivent être alignés.

Finir le repérage des autres points le lendemain, mais n'attendez pas trop quand même car très rapidement, au bout de 2 ou 3 jours, l'ombre du point C ne sera plus sur la droite mais sur hyperbole dirigée vers le Nord.

Remarque: si vous pouvez, commencez dès le jeudi 22 septembre.

Ensuite, n'y touchez plus.

Tous les autres jours de l'année, l'heure sera donnée par l'ombre du segment [AC], et avec les inscriptions que vous avez faites au feutre la première fois.

Parfois, un léger décalage (de 5 minutes maxi) se produira car comme l'orbite de la Terre est une ellipse et non un cercle, elle ne va à la même vitesse chaque jour de l'année (2ème loi de Kepler)

Ce léger changement de la position du Soleil chaque jour à midi en une année complète a une forme de huit et s'appelle l'analemne .

Elle a inspiré pas mal de photographes.

Théoriquement, un cardan solaire doit tenir compte de ce décalage et intégrer une courbe de compensation appelée" Equation du temps"

Pour finir, notez qu'il existe beaucoup d'autres types de cadrans solaires, et qu'on pourrait même en imaginer faits en végétal, par exemple avec un arbre bien vertical en guise de style (on dit un gnomon dans ce cas), comme certains palmiers, et des massifs de fleurs pour indiquer les heures.



Autres exemples de cadrans solaires:

Même genre mais en mieux, et sous une latitude plus éloignée de l'équateur

Magnifique cadran solaire situé au pôle nord, en hiver.

Cadran solaire belge (version flamande)

Cadran solaire de James Bond, avec panneau photovoltaïque + batterie.

Cadran solaire Présidentiel Polynésien:
Quand le nez du haussaire est rouge,
il est grand temps d'aller planter une cannette en alu.