Épisode 6 : Le projet de « La Carte du Ciel » et la lunette équatoriale photographique

La photographie prend quasiment naissance au début du XIXe siècle avec les travaux de Nicéphore Niepce (1765-1833), puis de Louis Daguerre (1787-1851) qui invente le daguerréotype en 1839. Le public et la presse s’enthousiasment pour cette technique ainsi que de nombreux scientifiques, chimistes, physiciens et même des astronomes comme François Arago (1786-1853) qui échoue à obtenir une photographie nette de la lune en 1839.
Selon Laetitia Maison[1], la création d’un « atelier de photographie » en 1879 par le nouveau directeur de l’Observatoire de Paris, l’amiral Ernest Mouchez (1821-1892) sous la direction de Charles Wolf suscite l’intérêt des frères astronomes Paul (1848-1905) et Prosper Henry (1849-1903) qui obtiennent en 1884 leurs premiers clichés des régions de l’écliptique céleste.

Le projet de la « Carte du ciel »
Un projet international d’utilisation de la photographie pour l’astronomie voit donc le jour sous l’impulsion d’Ernest Mouchez, impulsé par des astronomes étrangers également à l’œuvre dans ce domaine. Celui-ci sollicite les directeurs d’observatoires français en avril 1886 pour connaître leur intention de participation à un projet astrophotographique. Georges Rayet répond immédiatement avec enthousiasme, en insistant sur la nécessité d’un budget supplémentaire pour un tel projet. Il est décidé que trois instruments astrophotographiques semblables au prototype conçu et utilisé par les astronomes parisiens Paul Henry (1848-1905) et Prosper Henry (1849-1903) seront installés dans des observatoires français. G. Rayet sollicite immédiatement la ville de Bordeaux pour une participation financière qui est accordée dès juin 1886 pour un montant de 15 000 francs pour la construction de la tour et de la coupole destinées à abriter ce nouvel instrument.
Une commission internationale permanente est créée, composée de 11 membres à laquelle assistent les directeurs des observatoires participants. La commission se réunit en 1889, 1891, 1896, 1900 et 1909. Un Comité exécutif de 9 membres est également fondée. Le projet défini en 1887 est double :

A. La Carte du ciel
D’une part il s’agit d’obtenir une carte photographique du ciel présentant les étoiles jusqu’à la 14e magnitude sur des plaques correspondant à une région d’environ 2° x 2° de coté. 30 à 40 millions d’étoiles seront mesurées sur environ 22000 plaques photographiques par 18 observatoires. Sur ces cartes l’échelle est de 1 minute d’arc par millimètre.
B. Le Catalogue
D’autre part l’établissement du Catalogue est obtenu sur des plaques supplémentaires à plus courte durée de pose pour contenir des étoiles de magnitude 11. Avant la pose on photographie un réseau pour faciliter la mesure des coordonnées. Le catalogue comporte 4 millions d’étoiles.
18 observatoires décident de s’engager dans ce grand projet. Certains abandonneront et seront remplacés par d’autres non engagés au départ.

Les instruments
Pour obtenir des résultats, les observatoires doivent disposer de réfracteurs ayant les mêmes caractéristiques techniques que l’équatorial des frères Henry. La France s’engage pour 4 instruments. D’abord le prototype construit par les frères Henry et le constructeur Paul Gautier à l’Observatoire de Paris. Il comporte une double lunette : une lunette photographique d’ouverture 33 cm et de focale 3,43 m ; une lunette visuelle d’ouverture 24 cm et de focale 3,60 m. Le ministère de l’Instruction publique finance trois autres instruments à condition pour les observatoires concernés Bordeaux, Toulouse et Alger de trouver le financement du bâtiment pour l’abriter.
À Bordeaux, Georges Rayet (1839-1906) obtient un financement de la ville de Bordeaux pour construire une coupole avec laboratoire photographique attenant et une salle de mesures. L’équatorial photographique construit par Gautier est installé en 1892.

Le projet bordelais à Floirac
À Floirac, le choix d’une coupole est fait par Georges Rayet car en plus des cliches de la Carte du Ciel qui peuvent être pris dans la direction du méridien, il souhaite pouvoir prendre des clichés de « phénomènes accidentels, éclipses ou comètes, lorsque ces derniers se produiraient loin du méridien ». Cela entraîne la construction d’une tour pour supporter une coupole hémisphérique tournante (Illustration 1).

Illustration 1. Fin de la construction de la structure de la coupole et du bâtiment courant 1889. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

Georges Rayet contacte les établissements du Creusot et demande un devis pour une coupole de 6 m de diamètre avec peu de modifications par rapport aux précédentes et propose de l’alléger pour en diminuer le coût. M. Pradel, directeur des Chantiers du Creusot, répond que la réduction de matière n’aura que peu d’influence sur le coût estimé à 15 000 F pour un poids de 10 tonnes. Après différentes concertations avec d’autres entreprises dont la société Dyle-Bacalan à Bordeaux, G. Rayet relance la Commission d’organisation de l’observatoire qui finalement lui conseille de passer marché pour la coupole avec les établissements du Creusot pour un total de 16000 F, car le prix du fer a augmenté entre-temps.
On construit donc une coupole de 5 m de diamètre avec un laboratoire photographique attenant dans lequel les plaques photos sont traitées. On y adjoint une salle de mesure et de conservation des clichés. Le bâtiment est terminé en 1889 (Illustration 2).

Illustration 2. La coupole, le laboratoire photographique et la salle de mesure une fois construits en 1889. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

L’instrument équatorial photographique
PAprès la décision que les instruments français financés par le Ministère de l’Instruction publique seraient construits sur le modèle de l’instrument mis au point par les frères Henry, un traité est passé entre le Ministère et le constructeur Gautier pour la monture et les frères Henry pour l’objectif.
À réception du traité à signer pour Bordeaux en août 1886, G. Rayet demande des modifications en particulier pour faire de la photographie solaire et pour disposer d’un mouvement d’horlogerie plus puissant. Les discussions techniques entre Rayet et Gautier remontent jusqu’au directeur de l’Enseignement supérieur qui exige que les trois instruments de Bordeaux, Toulouse et Alger soient identiques. Rayet renonce à ses exigences de modifications.
L’équatorial photographique est opérationnel en 1892[2] avec les deux lunettes parallèles, l’une destinée à l’observation visuelle, l’autre à la prise de clichés pour la Carte du ciel. L’ensemble est enserré dans une monture en berceau dite « monture anglaise » (Illustration 3).

Illustration 3. L’équatorial photographique vers 1892. On distingue l’escabeau et le lit de cuir destinés à faciliter l’observation.. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

Illustration 4. Groupe de la Commission de l’observatoire lors de l’inauguration de l’équatorial photographique en 1892. Georges Rayet est au milieu sur la marche la plus élevée. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

Après la réception et le montage de l’instrument, quelques problèmes sont détectés. Une partie de l’astrographe revient sur Paris chez le constructeur Gautier pour révision et modifications. Puis l’instrument revient sur Bordeaux et les premiers tests ont lieu en 1891. Les premiers clichés de la Carte du ciel sont donc obtenus à Bordeaux en 1892. L’instrument est inauguré en 1892 (Illustration 4). Les clichés sont pris sur des plaques de verre recouvertes de gélatine de dimensions 16 cm x 16 cm. Un grand nombre de clichés sont alors obtenus à Floirac comme dans les autres observatoires disposant d’un astrographe.

Les travaux effectués à Floirac

A. Les clichés de la Carte du Ciel
L’ensemble des clichés impartis à l’observatoire de Bordeaux pour toutes les déclinaisons paires comprises entre + 17° et + 11° sont obtenus depuis la mise en opération de l’équatorial photographique en 1892. Si Georges Rayet s’investit dans la rédaction du règlement pour les observatoires participants, dans les résolutions du Comité permanent, dans les premiers tests de l’équatorial en 1892, il confie l’obtention des clichés aux deux aide-astronomes Fernand Courty (1862–1921) et Henri Godard (1884-1961) qui termine sa carrière comme astronome-adjoint.
La totalité des clichés est obtenue dans les années 1920-1930, soit sur une période d’environ 30 à 40 ans ce qui manifeste un investissement personnel particulièrement important des personnels qui ont œuvré intensément et assidûment pour obtenir la totalité des clichés dans un temps relativement court quand on réalise la somme de travail que représente l’obtention d’un cliché exploitable et sa mesure.

B. Le Catalogue de la Carte du Ciel
En parallèle, des clichés à pose plus courte permettaient de photographier les étoiles jusqu’à la magnitude 11. Trois poses successives sont réalisées sur le même cliché dans le but de ne pas confondre une étoile avec une irrégularité de la gélatine. À partir de 1896, différentes personnes, « les dames de la Carte du Ciel » (Illustration 5), sont installées dans les locaux de la Faculté des Sciences, cours Pasteur à Bordeaux, pour effectuer les mesures des coordonnées rectilignes des étoiles sur les plaques puis effectuer les calculs destinés à rassembler les résultats dans le catalogue.

Illustration 5. Groupe des astronomes et des dames calculatrices, lors de la réunion de l’Association Amicale des Personnels scientifiques des observatoires de France, lors du déjeuner offert par le directeur de l’observatoire de Bordeaux, Luc Picart en 1913. Archives de l’observatoire astronomique de Lyon.

En 1905, Georges Rayet publie l’Introduction au Catalogue photographique de Bordeaux[3] et le tome 1 du Catalogue photographique pour la zone +16° à +18°[4].
Georges Rayet décède en 1906 et en 1907, peu après sa nomination à la direction de l’observatoire astronomique de Bordeaux, Luc Picart publie le tome 2 du Catalogue photographique de l’Observatoire de Bordeaux pour la zone +15° à +17°[5].
Par la suite seront publiés 6 tomes complémentaires pour les zones de 2°, de 16° à +10° sous la responsabilité de Luc Picart, de 1911 à 1934[6].
En parallèle des mesures des étoiles repères du Catalogue photographique de Bordeaux effectuées à la lunette méridienne permettront de publier le Second Catalogue de l’observatoire de Bordeaux en 1924[7].
Le projet de la Carte du Ciel traine en longueur dans bien des établissements pour des raisons de manque de financements, de guerres, de changements politiques, de problèmes techniques et de manque de personnels. Il fût définitivement clôturé et abandonné lors du 14e Congrès de l’Assemblée générale de l’Union Astronomique Internationale (UAI/IAU) à Brighton en 1970. La bibliothèque de l’observatoire contient deux meubles spécifiques qui contiennent la collection des cartes photographiques imprimées de l’ensemble des observatoires ayant participé au projet de la Carte du Ciel (Illustration 6).

Illustration 6. Une des deux armoires contenant la collection des cartes du ciel imprimées dans les différents observatoires du monde ayant participé au projet de la Carte du Ciel. . Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

Quelques informations complémentaires
Par la suite, la lunette équatoriale photographique a été couramment utilisée à partir des années 1970 jusqu’à ce que Kodak décide d’arrêter la fabrication des plaques recouvertes de gélatine en 1996. L’instrument a continué à prendre des clichés jusqu’à l’épuisement du stock de plaques en 2000 (Illustrations 7 et 8). Les derniers clichés ont été pris en étant centrés sur les mêmes coordonnées que les clichés de la collection de la fin du XIXe et début du XXe siècle. La comparaison des clichés pris à un siècle de distance permet de mesurer les « mouvements propres » des étoiles.

Illustration 7. La lunette équatoriale photographique. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

Illustration 8. Vue de l’instrument avec l’instrumentation permettant l’observation visuelle (partie supérieure) et le dispositif photographique (partie inférieure). Collection particulière.


Le laboratoire photographique a été construit immédiatement adjacent à la coupole contenant l’instrument. Il est équipé de vitres de couleur rouge permettant au technicien de révéler et laver les plaques photographiques dans une lumière ne risquant pas de causer un voile. (Illustration 9). L’ensemble de la collection des plaques prises depuis 1892 est stocké dans des meubles adaptés (Illustration 10), chaque cliché étant parfaitement répertorié par les coordonnées du centre du cliché.

Illustration 9. Laboratoire photographique attenant à la coupole. On distingue à gauche une épaisse planche de chêne rainuré permettant d’évacuer les produits photographiques après qu’ils aient été utilisés. Collection particulière.

Illustration 10. Collection de plaques identifiées et classées. Collection particulière.

[1]Maison, Laetitia, La fondation et les premiers travaux de l’observatoire astronomique de Bordeaux (1871-1906) : Histoire d’une réorientation scientifique, Thèse de doctorat d’épistémologie et d’histoire des sciences de l’Université Bordeaux 1, 2004, 431 p.
[2]F. Le Guet Tully, J. de La Noë, H. Sadsaoud, L’opération de la Carte du Ciel dans les contextes institutionnel et technique de l’astronomie française à la fin du XIXe siècle, in La Carte du Ciel, éd. par Jérôme Lamy, 2008, Paris, EdP Sciences & l’Observatoire de Paris, 250 p.
[3]Rayet. G., Introduction au Catalogue photographique du Ciel. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1905,
[4]Rayet. G., Catalogue photographique du Ciel, zone +16° à +18°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1905, tome. 1.
[5]Picart, L., Catalogue photographique du Ciel, zone +15° à +17°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1907, tome 2
[6]Picart, L., Catalogue photographique du Ciel, zone +15° à +17°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1907, tome 2,  Picart, L., Catalogue photographique du Ciel, zone +14° à +16°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1907, tome 3, Picart, L., Catalogue photographique du Ciel, zone +13° à +15°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1914, tome 4, Picart, L., Catalogue photographique du Ciel, zone +12° à +14°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1925, tome 5, Picart, L., Catalogue photographique du Ciel, zone +11° à +13°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1931, tome 6, Picart, L., Catalogue photographique du Ciel, zone +10° à +12°. Observatoire de Bordeaux, Paris, 1934, tome 7.
[7]Picart, L., et Kromm, F., Second Catalogue de l’observatoire de Bordeaux, Observations des étoiles de repère du catalogue photographique, zone +10° à +18°, 1924, 203 p.

Épisode 5 : La grande lunette équatoriale de 14 pouces


Le troisième instrument de l’observatoire astronomique de Bordeaux a été pensé par Georges Rayet pour obtenir des observations à grande résolution, en particulier les étoiles doubles. Les étoiles doubles sont des étoiles très proches l’une de l’autre. L’attraction mutuelle qu’elles exercent entre elles les fait graviter l’une autour de l’autre. Environ 80% de la population stellaire accessible à l’observation est constitué d’étoiles multiples, c’est à dire de systèmes de deux ou trois étoiles qui sont manifestement liées.
Pour mesurer les étoiles doubles, il faut un grand instrument équatorial avec un objectif excellent afin d’obtenir le meilleur pouvoir séparateur[1]. Georges Rayet prospecte les différents fabricants d’objectifs de grande dimension et compare leur qualité et leur prix. Le fabricant munichois Sigmund Merz (1824-1908) fait à Georges Rayet la proposition la plus intéressante d’un objectif doté d’un pouvoir séparateur identique à celui de l’observatoire de Poulkova, près de Saint-Pétersbourg, de grande réputation, et ce pour un montant de 15 000 francs. Rayet effectue alors un voyage en Allemagne[2] et visite l’atelier de Merz en 1878. Il y conclut le contrat d’achat d’un objectif de 14 pouces (environ 38 cm) pour une livraison en octobre 1880. Le constructeur français Eichens fabrique la monture qui est terminée par Gautier en 1881 pour une installation fin 1882. Les ateliers du Creusot sont encore chargés de la coupole de 10 m de diamètre. Finalement, après quelques retards, l’instrument est installé en août 1883.

Grande lunette équatoriale fabriquée par Eichens et son objectif de 14 pouces (38 cm) de Merz, sous sa coupole peu après son installation en 1883. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

Tour et coupole de la grande lunette équatoriale de l’architecte Miailhe construite en 1881. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau, [2004].


G. Rayet fait certainement quelques essais de mesures d’étoiles doubles décrits dans une publication[3], mais les registres d’observation n’en mentionnent guère. Il est probable que le manque de personnels observateurs, le développement d’observations d’étoiles doubles dans quatre autres observatoires français, la lourdeur de manipulation de l’instrument et le surcroît de taches administratives, techniques et scientifiques ait fait abandonner ce projet d’observation à Rayet[4]. Le grand équatorial servira par la suite à la mesure de comètes.
En effet, le jeune Ernest Esclangon (1876-1954) est recruté par Georges Rayet à sa sortie de l’École normale supérieure en 1899. Tout en étant formé à l’observation avec les différents instruments de l’observatoire par Georges Rayet, il soutient sa thèse en mathématiques inspirée des travaux d’Henri Poincaré, en 1904. Esclangon est nommé astronome adjoint et Rayet lui confie en 1905 la responsabilité du service équatorial. Esclangon utilise la grande lunette pour de nombreuses observations de comètes, de petites planètes faisant à chaque fois l’objet d’une publication aux Comptes rendus de l’Académie des sciences de 1905 à 1914 : comètes Giacobini, Brooks, Finlay, Drake, Halley, Kies, Quénisset et leurs différents passages pour certaines.

Ernest Esclangon observant à la grande lunette équatoriale (Cliché collection privée).


Ensuite, l’utilisation de la grande lunette équatoriale est un peu abandonnée pendant la période d’entre les deux guerres mondiales, malgré quelques tentatives par Rougier et Dubois dans les années 1940. L’on doit à Guy Soulié (1920-2015) de s’être attaché, entre autres, à remettre l’équatorial de 14 pouces en fonctionnement et à l’utiliser. Guy Soulié, employé à la SNCF, a été un membre actif de la Société d’astronomie de Bordeaux (SAB) dès que les réunions et activités peuvent reprendre après la seconde guerre mondiale en 1944. Passionné d’astronomie, il met ses compétences électromécaniques pour la réalisation d’instruments d’observation. Il est remarqué par le directeur de l’observatoire, Pierre Sémirot, alors président de la SAB, qui le recrute sur différents postes successivement à partir de 1962. Chargé d’utiliser les différents équatoriaux, il effectue de nombreuses observations et à partir de 1970, il remet en état de fonctionnement l’équatorial de 14 pouces, effectue différentes améliorations. Et publie une dizaine d’articles de coordonnées équatoriales d’un grand nombre d’étoiles doubles et triples mesurées avec l’équatorial de 14 pouces. Parmi ces publications, on note la publication du catalogue des étoiles doubles et triples, destinées au Catalogue d’entrée de la mission HIPPARCOS[5], premier satellite européen destiné aux mesures astrométriques.

[1] Maison-Soulard Laetitia, Histoire d’une réorientation scientifique : l’exemple de l’observation des étoiles doubles, in La (re)fondation des observatoires astronomiques sous la IIIe République. Histoire contextuelle et perspectives actuelles, éd. par Jérôme de La Noë et Caroline Soubiran, Presses Universitaires de Bordeaux, Pessac, 2011, p 193-214.
[2]De La Noë Jérôme, Georges Rayet, astronome et voyageur minutieux en Europe, in La (re)fondation des observatoires astronomiques sous la IIIe République. Histoire contextuelle et perspectives actuelles, éd. par Jérôme de La Noë et Caroline Soubiran, Presses Universitaires de Bordeaux, Pessac, 2011, p 315-338.
[3]Rayet Georges, « Positions d’étoiles télescopiques de la constellation des Pléiades », in Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences, n° 102, 1886, p. 489-492.
[4]Maison-Soulard, Laetitia, La fondation et les premiers travaux de l’observatoire astronomique de Bordeaux (1871-1906). Histoire d’une réorientation scientifique l’exemple de l’observation des étoiles doubles, in La (re)fondation des observatoires astronomiques sous la IIIe République. Histoire contextuelle et perspectives actuelles, éd. par Jérôme de La Noë et Caroline Soubiran, Presses Universitaires de Bordeaux, Pessac, 2011, p. 315-337.
[5]Soulié, Guy, Les étoiles doubles et multiples – HIPPARCOS, Publication interne de l’Observatoire de Bordeaux 1986, 2 juin, 10 p.

Épisode 4 : La petite lunette équatoriale de 8 pouces

Le second instrument construit à l’observatoire de Bordeaux est une petite lunette équatoriale destinée à chercher les comètes ou à faire des observations courantes pour la recherche de petites planètes[1] et l’observation d’étoiles[2]
Un équatorial de 8 pouces, qui permet de voir les étoiles de 13ème grandeur, est très favorable à la recherche des astéroïdes et il peut en outre être très avantageusement employé pour un grand nombre d’observations courantes.


Un contrat est signé avec Eichens en septembre 1880 pour la fabrication d’un équatorial avec un objectif de 8 pouces de diamètre, soit 20,3 cm, pour un montant de 15 500 francs à réaliser sous 15 mois. Une tour de 5 m de diamètre est alors construite avec une meilleure isolation du bâti contre l’humidité par l’introduction d’une couche de bitume. La coupole métallique repose sur un rail circulaire en fonte posé directement sur les pierres du mur, sur lequel roule une couronne de galets coniques sur lesquels repose un second rail qui sert de base à la charpente de la coupole. La tour est achevée en avril 1882.

Petite lunette équatoriale de 8 pouces sous sa coupole peu après son installation en 1882. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].


Cet instrument, étant d’un maniement assez aisé, a été largement utilisé par Rayet et ses collaborateurs pour des observations courantes de comètes, de petites planètes, de planètes du système solaire et bien sûr d’étoiles. Il a servi ensuite au XXe siècle pour l’observation d’étoiles doubles, de comètes et d’astéroïdes. L’instrument a aussi été largement utilisé pour la formation des étudiants à l’observation ou pour l’ouverture au public de séances d’observation. Il pourra encore être utilisé à cette fin, dès que la direction de l’Université de Bordeaux en donnera l’autorisation.

Tour et coupole de la petite lunette équatoriale dans les années 1880. On distingue Georges Rayet portant un chapeau et montant l’escalier, tandis que son aide (Modeste Faysse ?) portant un canotier l’attend à l’entrée de la coupole . Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

[1]Note présentée à la commission d’organisation par Georges RAYET, 24 février 1878, AOB, OBS 70 : Fondation de l’observatoire (1875-1883).
[2]Traité pour la construction d’un équatorial à lunette de 8 pouces pour l’observatoire de Bordeaux le 20 septembre 1880, AOB, OBS 81 : Correspondance pour la construction du cercle méridien et des équatoriaux de 19 et 38 cm (1878-1883).

Épisode 3 : le premier instrument, le cercle méridien


Le premier instrument est un cercle méridien destiné à la mesure précise de l’heure et à sa distribution à la ville, à la détermination de la position d’étoiles-repères utiles aux observations de comètes et d’astéroïdes. Rayet définit un « instrument méridien de moyenne grandeur » avec un objectif de diamètre de 19 cm dont la construction est confiée à Wilhelm Eichens (1818-1884) par un contrat signé en 1878 pour une installation en 1880[1].

Lunette méridienne de l’observatoire astronomique de Bordeaux dans les années 1880-1890. On distingue les grands cercles gradués sur lesquels est lu l’angle d’inclinaison de la lunette, ainsi que le lit de cuir à dossier inclinable de l’observateur. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].


Il faut donc construire un bâtiment qui soit prêt à temps pour installer l’instrument. Ce bâtiment, maintenant dénommé « bâtiment Rayet » est constitué d’une partie centrale pour la salle de la lunette méridienne et de deux pavillons latéraux, chacun étant relié par une galerie. La fabrication du toit mobile de la salle méridienne est confiée à l’entreprise du Creusot qui ne le livrera qu’en décembre 1880 alors que le bâtiment est terminé depuis août. Finalement le cercle méridien sera installé au printemps 1881[2,3]

Façade nord du bâtiment méridien construit par Georges Rayet en 1880. La partie centrale abrite la lunette méridienne dont le toit mobile est ouvert. Aux extrémités Est et Ouest se situent des pavillons pour les personnels astronomes et techniciens. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].


L’instrument méridien a été utilisé pendant des décennies par les différents astronomes qui se sont succédés à l’observatoire pour des mesures d’étoiles repères, de catalogues d’étoiles et de différents astres. Ces observations sont consignées dans les Annales de l’observatoire de Bordeaux et dans les volumes successifs du Catalogue de cet observatoire Si, à la fin du XIXe siècle, les astronomes utilisaient « la méthode de l’œil et de l’oreille », par la suite l’introduction de micromètres a permis une certaine simplification de la méthode de mesure.

Au XXe siècle

Cependant dans les années 1980, l’instrument centenaire avait bien besoin d’une rénovation en utilisant des techniques plus récentes. C’est ce qui fût réalisé par une équipe d’astronomes, de mécaniciens, d’ingénieurs électroniciens et informaticiens sous la houlette de l’astronome Yves Réquième. Les techniques micro-mécaniques, électroniques et informatiques furent utilisées pour rénover le vieil instrument et en faire un instrument performant qui non seulement conservait les propriétés de précisions de l’instrument original mais en plus les améliorait. Le remplacement de l’oculaire par une caméra électronique permettait la mesure d’un nombre de positions d’étoiles décuplé lors des nuits claires, l’instrument étant piloté automatiquement en fonction de programme d’observation assigné par les observateurs[4].

C’est pourquoi l’instrument méridien automatique de l’observatoire de Bordeaux à contribué à la mesure d’un immense nombre d’étoiles de l’hémisphère nord, dont les positions furent introduites dans la Catalogue d’entrée de la mission spatiale européenne Hipparcos (High PARallax COllecting Satellite). Ce satellite est destiné à la mesure de la position, de la parallaxe à haute précision et du mouvement propre des étoiles[5].

Lunette méridienne rénovée de l’observatoire astronomique de Bordeaux dans les années 1980. (Archives de l’observatoire de Bordeaux à Floirac).


Les résultats ont permis de produire trois catalogues d’étoiles : le catalogue Hipparcos et les catalogues Tycho-1 et Tycho-2, celui-ci ayant fourni le mouvement propre de plus de 2,5 millions d’étoiles.
Le projet est proposé sous l’impulsion de Pierre Lacroute, astronome à l’observatoire de Strasbourg, en 1980. Il est lancé le8 août 1909 par un lanceur Ariane IV. Une panne du moteur d’apogée place le satellite sur une orbite de transfert très elliptique au lieu de l’orbite géostationnaire prévue. Malgré cela, les objectifs ont été atteints et la mission a pris fin en août 1993.
Le succès et les résultats d’Hipparcos ont amené l’Agence spatiale européenne à décider en 2000 un satellite successeur dénommé Gaia. Son lancement a eu lieu en décembre 2013 et les astronomes du Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux sont investis dans l’analyse des résultats, en vue de la réalisation d’un catalogue 50 fois plus précis que celui d’Hipparcos, pour un ensemble de d’un milliard d’étoiles.

[1] L. Maison, La fondation et les premiers travaux de l’observatoire astronomique de Bordeaux (1871-1906) : Histoire d’une réorientation scientifique, Thèse de doctorat d’épistémologie et d’histoire des sciences de l’Université Bordeaux 1, 2004, 431 p.
[2] G. Rayet, Annales de l’observatoire de Bordeaux, 1885, t. I et 1887, t. II, Paris, Gauthier-Villars.
[3] J. de La Noë, Georges Rayet : à Bordeaux, L’Astronomie, 2014, n° 70, p. 38-46.
[4] Réquième, Y., Automatic photoelectric transit circles. Astronomische Gesellschaft, Deutsche Forschungsgemeinschaft, and Heidelberger Akademie der Wissenschaften, Wissenschaftliche Tagung ueber Astrometrie und dynamische Astronomie, Heidelberg, West Germany, Oct. 9, 10, 1979. Astronomische Gesellschaft, Mitteilungen, 1980, no. 48, p. 109-125. Réquième, Y. Astrometric measurements required before Hipparcos launch. Proceedings of an International Colloquium on The Scientific aspects of the Hipparcos space astrometry mission, held at Strasbourg, 22-23 February 1982, (ESA SP-177), 1982, p. 207 – 209.
[5] Perryman, M. A. C., Turon, C., Arenou, F., Argue, A. N., Bec-Borsenberger, A., Chareton, M., Crézé, M., Crifo, F., Dommanget, J., Egret, D., Figueras, F., Gómez, A., Grenon, M., Jahreiß, H., Kovalevsky, J., Lindegren, L., Mennessier, M. O., Mermilliod, J. C., Morin, D., Nicolet, B., Prévot, L., Réquième, Y. and Wenger, M. The Hipparcos mission. Pre-launch status. Volume II: The Input Catalogue. European Space Agency, 75738 – Paris (France), 1989, 298 p.

Episode 2 : Le fondateur, Georges Rayet (1839-1906)

Pour réaliser un projet d’observatoire, il faut un porteur efficace et perspicace afin de gérer les difficultés qui ne manqueront pas de s’interposer. Il s’en trouve un qui est tout à fait disposé en la personne de Georges Rayet, né à Bordeaux le 12 décembre 1839. Après avoir passé sa jeune enfance à Puy L’Évêque, Lot et Damazan, Lot et Garonne, puis sa jeunesse à Bordeaux, Rayet suit ses parents à Paris en 1853 et finit ses études secondaires au Lycée Bonaparte. En 1859 il est admis quatrième au concours d’entrée de l’École normale supérieure, dont il sort en 1862, également titulaire de l’agrégation de physique. D’abord affecté professeur de physique au lycée d’Orléans pendant une année, il est recruté comme physicien–adjoint à l’Observatoire de Paris par le directeur Urbain Le Verrier et affecté au service de météorologie et de prévision du temps nouvellement créé. Les soirées sont consacrées à effectuer des observations en astronomie physique par l’application de la spectroscopie aux comètes et aux étoiles, avec son collègue astronome Charles Wolf (1827-1918). Ils découvrent en 1866 un nouveau type d’étoiles qui seront dénommées étoiles de Wolf-Rayet. Fort de ce succès, G. Rayet obtient d’être envoyé en mission d’observation de l’éclipse du Soleil dans la presqu’île de Malacca, Malaisie en 1868. Ses observations lui permettent de soutenir une thèse sur les protubérances solaires et la constitution du soleil en 1871.

Portrait de Georges Rayet dans les années 1870. Collection Observatoire Aquitain des Sciences de l’Univers.

Les évènements de la guerre franco prussienne, de la chute de l’Empire et de la capitulation de Napoléon III, suivies de la Commune et de l’avènement de la IIIe République, surviennent entre 1870 et 1872, ainsi que la destitution d’Urbain Le Verrier de la direction de l’Observatoire de Paris et son remplacement par Charles Delaunay en 1870. Mais Delaunay se noie accidentellement en 1872 ; il est remplacé par Le Verrier qui reprend la direction de l’Observatoire, assisté d’un conseil dont Rayet nommé chef du service de météorologie, est aussi le secrétaire. Rayet se heurte à l’autorité de Le Verrier [1] qui le fait destituer par le ministère de l’Instruction publique en 1874 ; il est nommé professeur de physique au lycée de Montpellier.

Rayet refuse le poste car le directeur du nouvel observatoire de Marseille, Édouard Stephan, son ancien camarade de promotion, lui propose un poste de professeur d’astronomie à la faculté des Sciences de Marseille. G. Rayet prend le temps de s’occuper activement de la création d’un observatoire à Bordeaux. Au 25 janvier 1876, il est nommé chargé de cours de la Chaire d’Astronomie physique nouvellement créée à la faculté des Sciences de Bordeaux, puis titularisé professeur en mai suivant. En 1877, il est nommé assesseur du Doyen Gaston Lespiault et président de la Commission de météorologie de la Gironde.

Rayet se consacre alors essentiellement à la recherche du site le plus favorable pour installer l’observatoire. C’est finalement, le domaine de Monfraguey à Floirac, qui est choisi et acquis en décembre 1877. Enfin, la décision de création d’un observatoire à Bordeaux est prise par le décret de mars 1878 mais Georges Rayet attendra janvier 1879 pour en être nommé directeur. Il mesure alors la longitude et la latitude du site. Mais surtout il s’attache à définir les instruments d’observation qui équiperont le futur observatoire et à travailler avec les architectes qui doivent construire les bâtiments destinés à les abriter [2].

[1] J. Lequeux, Le Verrier, savant magnifique et détesté, 2009, Paris, EDP Sciences & l’Observatoire de Paris, 401 p.
[2] J. de La Noë, Georges Rayet : de la météorologie imposée à l’astronomie choisie, L’Astronomie, 2014, n° 69, p. 42-48.

Episode 1 : Les circonstances de la décision de fondation d’un observatoire astronomique

La fondation de l’observatoire astronomique de Bordeaux est le résultat d’une longue histoire marquée d’une part, par les évènements politiques de la France, d’autre part, par les souhaits de la ville de Bordeaux et de la faculté des Sciences de la ville de fonder un tel établissement. L’astronomie a toujours fasciné les hommes au cours des âges. À Bordeaux, l’Académie des Sciences, Arts et Belles-Lettres fait aménager une tour avec terrasse sur le toit de son hôtel, sur les allées de Tourny, mais ne dispose pas d’instruments d’observation faute de ressources suffisantes. Plusieurs personnalités scientifiques plaident pour la création d’un observatoire astronomique digne de ce nom à Bordeaux.

Il faut cependant attendre la chute du second Empire et l’avènement de la IIIe République, car l’analyse des causes de l’échec de la guerre franco prussienne conduit alors le Gouvernement à relancer et développer les universités en France et à y associer des observatoires. Le décret du 11 mars 1878 crée trois nouveaux observatoires astronomiques et météorologiques à Besançon, Bordeaux et Lyon [1]. Les motivations pour celui de Bordeaux sont de procurer l’heure exacte aux bordelais et aux navires en stationnement dans le port, de contribuer à la formation des étudiants de la faculté des Sciences en astronomie physique ainsi que vis-à-vis du public. Au terme de longues discussions, la ville contracte un emprunt de 6,6 millions de francs dont cent mille sont affectés à l’observatoire en 1876 [2].

Façade sud du bâtiment méridien construit par Georges Rayet en 1880. La partie centrale abrite la lunette méridienne dont le toit mobile est ouvert. Aux extrémités Est et Ouest se situent des pavillons pour les personnels astronomes et techniciens. Région Aquitaine, Inventaire général – M. Dubau,[2004].

[1] F. Le Guet Tully, L’astronomie institutionnelle en France avant les réformes des années 1870 : état des lieux et contexte politico-scientifique in La (re)fondation des observatoires astronomiques sous la IIIe République. Histoire contextuelle et perspectives actuelles, éd. par Jérôme de La Noë et Caroline Soubiran, Presses Universitaires de Bordeaux, Pessac, 2011, p. 19-114.

[2]L’auteur remercie la Revue Aquitaine Historique pour son autorisation de publication partielle parue dans Aquitaine Historique, 2014, n° 121, p. 2-8.