AstroClick : pourquoi l’espace tient si mal sur un écran

Un Soleil au milieu, des planètes autour, quelques trajectoires bien rangées : le système solaire paraît presque facile à dessiner. Puis il faut décider de la taille des objets et des espaces entre eux. Et la belle image commence à se défaire.

C’est cette difficulté qui m’a retenu en lisant la présentation d’AstroClick par Korben. Le projet propose de parcourir un système solaire fait de petits cubes. Mais ce qui m’intéresse dépasse son allure de jeu : comment montrer un espace immense sans perdre complètement ceux qui le regardent ?

On pourrait croire que la bonne réponse est simplement de tout mettre à l’échelle. En réalité, c’est aussi une excellente manière de fabriquer une image où l’on ne voit presque plus rien. Le réalisme, parfois, a un sens de la mise en page assez discutable.

Des cubes pour commencer à regarder

La documentation du projet décrit une expérience web en 3D où l’on peut parcourir les corps du système solaire, consulter leurs informations, mettre le mouvement en pause ou l’accélérer. Deux modes de représentation sont proposés : l’un simplifié, l’autre fondé sur les ordres de grandeur des distances.

Le mot « voxel » désigne ici ce rendu en petits volumes cubiques, un peu comme des pixels auxquels on aurait donné une épaisseur. Le choix n’essaie pas de faire passer l’écran pour une photographie prise depuis une sonde. Il rend au contraire très visible le fait que nous regardons une construction.

Je trouve ce point intéressant. Une représentation manifestement fabriquée peut inciter à poser une question qu’une image spectaculaire fait parfois oublier : quelles propriétés du monde a-t-on conservées, et lesquelles a-t-on modifiées pour que l’ensemble reste compréhensible ?

Le vrai obstacle est entre les planètes

Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA rappelle qu’il est difficile de montrer correctement les tailles des planètes et leurs distances dans une même petite image. Son activité de construction de maquette distingue précisément ces deux objectifs. Dessiner des objets reconnaissables n’est pas encore représenter les intervalles qui les séparent.

Un repère aide à sortir des milliards de kilomètres : l’unité astronomique, notée UA en français. Elle correspond à environ 150 millions de kilomètres, soit à peu près la distance moyenne Terre-Soleil. La fiche NASA consacrée à Neptune place le demi-grand axe de son orbite à environ 30 UA.

Imaginons donc une maquette des distances où une UA vaut un mètre. La distance moyenne de la Terre au Soleil occupe un mètre ; le rayon orbital moyen de Neptune en demande environ trente. C’est un simple changement d’échelle, pas une nouvelle mesure. Et cela ne signifie pas que les planètes sont alignées à un instant donné.

Surtout, nous n’avons pas encore réglé la taille des planètes dans cette maquette. Si on les grossit pour les voir, on conserve peut-être les distances relatives, mais plus une échelle unique pour toute l’image. Rien de honteux dans ce choix, à condition de savoir ce qu’il permet d’expliquer.

Une animation n’est pas un rendez-vous dans le ciel

Le code de l’animation d’AstroClick sépare les dimensions scientifiques et les distances stylisées. Le mode simplifié utilise ces dernières ; l’autre convertit les distances astronomiques pour les afficher. Il prévoit aussi des ajustements de proximité pour certains satellites, afin d’éviter qu’ils se confondent visuellement avec leur planète.

Ce détail raconte assez bien le travail d’un modèle pédagogique : il ne suffit pas de disposer de nombres pour obtenir une scène lisible. Il faut aussi gérer ce qu’un écran peut distinguer. Une exception destinée à rendre un petit objet visible doit donc rester une exception d’affichage, pas devenir une propriété du monde.

Le mouvement affiché avance avec le temps de l’animation et des paramètres de vitesse. Il ne faut pas confondre ce rendu calculé en direct avec une carte donnant les positions exactes des astres pour une date et un observateur. Voir tourner des planètes n’est pas encore savoir où pointer un instrument ce soir.

La distinction n’enlève rien à l’intérêt de l’outil. Un globe posé sur une table n’est pas une application de navigation et personne ne lui demande de signaler les embouteillages. On peut très bien apprendre avec un modèle sans lui attribuer une fonction qu’il ne démontre pas.

La meilleure manipulation commence par une question

Pour tirer quelque chose d’un tel outil, je partirais d’une petite enquête plutôt que d’une visite exhaustive. Quelle planète paraît la plus isolée ? Que perd-on quand on cherche à tout faire tenir dans la même vue ? Qu’est-ce qui change lorsque les distances sont moins comprimées ?

Avec un enfant curieux, je proposerais d’abord de deviner. Puis de comparer la réponse avec une représentation différente. Pas besoin de transformer la découverte en contrôle de connaissances : le décalage entre ce qu’on imaginait et ce qu’on comprend peut suffire à lancer la conversation.

Une feuille de papier et quelques repères peuvent d’ailleurs compléter l’écran. L’intérêt n’est pas d’accumuler des effets, mais de relier une image à une relation simple. Si une distance devient trente fois plus grande qu’une autre, il faut quelque part laisser apparaître cette différence, même si elle dérange le dessin.

Je ne présenterais donc pas les informations affichées comme une validation automatique de chaque détail. Un modèle peut donner envie de chercher ; une source astronomique permet ensuite de préciser ce que l’on cherche. Les deux démarches se renforcent sans se remplacer.

Apprendre aussi ce qu’une image laisse de côté

Ce qui me plaît dans le point de départ d’AstroClick, c’est cette rencontre entre une forme accessible et un problème qui résiste à l’illustration. Les cubes peuvent attirer l’attention. L’espace entre eux peut ensuite lui donner quelque chose de plus difficile à faire : changer d’échelle.

Je me méfie un peu de notre tendance à demander à toute image d’être immédiatement parlante. Parfois, une image plus fidèle devient justement moins confortable. Elle cesse de ressembler à une collection d’objets bien présentés et oblige à prendre le vide au sérieux.

Cela ne veut pas dire qu’il faudrait bannir les schémas simplifiés. Sans simplification, beaucoup de choses seraient impossibles à expliquer. La question est plutôt de rendre le choix perceptible : ce dessin montre-t-il un ordre, une taille, une distance, un mouvement, ou un mélange assumé de plusieurs conventions ?

Je partais de planètes en petits cubes. Je retiens surtout une précaution qui dépasse l’astronomie : quand une représentation paraît très claire, demander ce qu’elle a choisi de ne pas montrer. Est-ce que comprendre une image ne commence pas, parfois, par comprendre pourquoi elle ne peut pas tout contenir ?