Aujourd’hui, on utilise des photos prises par des télescopes dans l’espace pour mesurer précisément la position des étoiles. Mais avant d’avoir des engins dans l’espace, et même avant d’avoir des appareils photo, les astronomes cherchaient déjà à cataloguer les étoiles et à mesurer précisément leurs positions.

Au milieu du 19e siècle, il y a notamment des astronomes à l’observatoire de Jolimont à Toulouse qui ont cartographié les étoiles du ciel. La lunette qu’ils utilisaient à l'époque a été préservée et j’ai eu l’occasion de la visiter. Suivez le guide !

Une lunette méridienne est, comme son nom l’indique, une lunette qui est alignée avec le méridien – le cercle qui relie le pôle nord au pôle sud en passant par le zénith – et qui ne permet de voir que les étoiles qui sont au méridien. Avec le mouvement de rotation de la Terre sur elle-même, on voit les étoiles défiler dans l’occulaire de la lunette. En notant l’heure de passe d’une étoile au méridien et en connaissant l’angle entre la visée de la lunette et l’horizon, on en déduit sa position dans le ciel.

L’occulaire de la lunette était équipée d’un réticule indiquant le centre du champ de vue. L’astronome s’alongeait dans le siège méridien – l’ancêtre du transat – et regardait passer les étoiles dans l’occulaire de la lunette tout en écoutant le tic-tac d’une horloge. Il devait noter très précisément l’heure à laquelle chaque étoile passait par le réticule de l’occulaire.

Avec cette méthode, les astronomes pouvaient atteindre une précision de l’ordre du dixième de seconde !

Sauf que ces observations devaient être faites dans l’obscurité, afin de pouvoir voir les étoiles. Ce n'était donc pas l’astronome lui-même qui notait les heures de passage, mais un assistant debout à un pupitre de l’autre côté de la pièce qui écrivait dans un carnet.

L’obscurité pose aussi d’autres problèmes : les étoiles ne sont pas assez brillantes pour éclairer le réticule dans l’occulaire. Il fallait donc trouver un moyen d'éclairer le réticule, sans éboulir l’astronome. Pour ça, une lampe était placée à l’extérieur, devant un petit trou dans le mur. Sur le côté de la lunette, il y a une lentille alignée avec le trou dans le mur qui concentre la lumière de la lampe au niveau du réticule.

Pour que la lampe puisse être allumée à l’extérieur du batiment, un escalier a été construit. Aujourd’hui, cet escalier semble mener nulle part, mais à l'époque, il était indispensable au bon fonctionnement de la lunette méridienne !

Pour connaître la hauteur de la lunette (c’est-à-dire l’angle entre la visée de la lunette et l’horizon), deux grandes roues graduées se situent de chaque côté de la lunette. Des petites lunettes permettent de lire les graduations avec précision.

Mais la lunette est très lourde, alors pas question de la faire tourner comme ça : ça risquerait d’abimer les mécanismes ! Un système de vérins et de contrepoids a été mis en place de part et d’autre de la lunette.

Parfois (pour des raisons de maintenance ?), il était nécessaire de carrément soulever la lunette. Il y avait alors un élévateur sur rails qui pouvait venir se caler sous la lunette. On mettait la lunette à l’horizontal et on faisait rouler l'élévateur jusque sous la lunette. Puis on actionnait l'élévateur avec une manivelle.

Un bain de mercure avait été placé sous la lunette, mais je sais plus exactement pourquoi. La surface de celui-ci est parfaitement horizontale, et avec un jeu de miroirs, on peut mesurer un angle par rapport à l’horizontale.

Depuis, le bain de mercure a été enlevé, et il ne reste plus que la trappe qui jadis protégeait le bain de mercure lorsqu’il n'était pas utilisé.

Bref, la lunette méridienne est vraiment une merveille de mécanique. Si vous êtes à Toulouse, vous pouvez visiter la lunette méridienne et les autres instruments de l’Observatoire de Jolimont le vendredi soir. Plus d’infos sur le site de l’observatoire.