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Sphère céleste

En astronomie et en navigation, la sphère céleste est une sphère imaginaire en rotation, de rayon gigantesque, concentrique avec la Terre et sur laquelle on peut considérer que tous les objets célestes se trouvent. L'équateur céleste et les pôles célestes sont la projection de l'équateur et des pôles terrestres sur cette sphère.

De nombreux peuples de l'antiquité pensaient que les étoiles étaient équidistantes de la Terre et que cette sphère était un vrai modèle de l'univers. Même si on sait maintenant que ce modèle est faux, il reste une abstraction très utile. En effet, tout ce que nous voyons dans le ciel est très éloigné de nous et leur distances sont impossibles à mesurer juste en les regardant. Puisque ces distances sont indéterminées, il est seulement nécessaire de savoir la direction de l'objet pour le localiser dans le ciel. Dans ce sens, le modèle de la sphère céleste est un outil très pratique pour l'astronomie de position.

Pendant que la Terre tourne sur son axe, les objets sur la sphère céleste semblent tourner autour des pôles célestes en 24 heures : c'est le mouvement diurne apparent. Par exemple, le Soleil semble toujours se lever à l'est et se coucher à l'ouest, comme les étoiles, les planètes et la Lune. Toutefois, à cause de la différence existant entre le temps solaire et le temps sidéral, chaque nuit une étoile donnée se lèvera 4 minutes plus tôt qu'elle s'est levée la nuit précédente.

Lorsqu'on projette l'équateur terrestre sur la sphère céleste, on obtient l'équateur céleste. Cet équateur partage la sphère céleste en deux parties : l'hémisphère céleste nord et hémisphère céleste sud. De même, on peut localiser le tropique céleste du Cancer, le tropique céleste du Capricorne, le pôle nord céleste, et le pôle sud céleste. Quelques étoiles sont suffisamment proches des pôles célestes qu'elles sont toujours au-dessus de l'horizon, de telles étoiles sont appelées circumpolaires. Polaris, aussi connue sous le nom d'étoile polaire, est tellement proche du pôle nord céleste qu'elle semble immobile dans le ciel.

Les positions des divers objets dans le ciel peuvent être mesurées en construisant un système de coordonnées céleste. On utilise le plus souvent l'ascension droite et la déclinaison.