Cartographier le royaume de France à l’aide de l’astronomie

Le roi Louis XIV ayant ordonné aux membres de l’Académie « de s’appliquer à dresser une carte de toute la France avec la plus grande exactitude qu’il serroit possible », les membres de l’institution savante durent effectuer de nombreuses mesures astronomiques dans le royaume. Parmi les différentes villes dont la position doit être parfaitement connue, Nantes fait partie des destinations de nos académiciens. « Nous partîmes [l’abbé Picard et de la Hire] de Paris pour ce sujet, vers la fin du mois d’aoust [1679], portant avec nous les instrumens qui étoient nécessaires pour les observations. »

Après un séjour à Brest, « les observations furent faites à Nantes proche le Château ». L’objet de ces observations est tout d’abord de mesurer précisément les hauteurs méridiennes de plusieurs étoiles, afin de déterminer la latitude. Les étoiles utilisées à Nantes sont « la luisante d’Aries » (étoile principale de la constellation du Bélier), l’étoile Menkar et la Polaire. Les autres observations doivent permettre de déterminer la différence de longitude avec le méridien de l’Observatoire royal de Paris.

La technique utilisée consiste à observer des éclipses, occultations ou autres phénomènes des lunes de Jupiter, depuis les deux villes, de comparer le moment exact entre ces deux lieux d’observations pour déterminer l’angle horaire, et donc l’écart de longitude.

Les observations de Picard et de la Hire

Les conditions météorologiques en ce mois de décembre 1679 ne sont pas excellentes, mais lors de deux nuits dégagées, l’abbé Picard et Philippe de la Hire arrivent à observer avec précision l’émersion de la première lune de Jupiter de l’ombre de la planète géante. Les astronomes peuvent ainsi déterminer qu’il y avait une différence de 15 minutes et 30 secondes entre les observations nantaise et parisienne, permettant ainsi de calculer que l’écart de longitude est de 3 degrés 32 minutes et 30 secondes.

L’emplacement exact de l’observatoire provisoire mis en place par Picard et la Hire en 1679 reste cependant inconnu. Lorsque l’astronome Cassini de Thury vient à Nantes dans les années 1730 pour faire des mesures astronomiques, il déterminera « la latitude de cette ville à la Cathédrale de 47°13’8’’, & de 47°12’56" dans l’endroit où M. Picard l’a observée, plus petite seulement de 14’’ qu’il ne l’avoit déterminée ». Cette remarque de Cassini de Thury permet ainsi de positionner cet observatoire quelque part le long d’un parallèle placé à 12 secondes au sud de la cathédrale, signifiant ainsi que Picard et de La Hire faisaient leurs observations depuis une tour de l’enceinte de la ville située à l’ouest du château.

Une observation clé réalisée le 15 décembre, et non le 14

Mais quelle n’a pas été notre surprise, en écrivant cet article pour Nantes Patrimonia, de découvrir une erreur dans les différents textes publiés par l’Académie royale des sciences sur ces observations. Il a en effet toujours été indiqué que l’observation la plus précise a été effectuée à Nantes le 14 décembre 1679 à 4h31’10“. Or, dans une lettre manuscrite de l’abbé Picard écrite à Jean Dominique Cassini depuis Nantes le 16 décembre, il précise que leur observation la plus rigoureuse date du 15 décembre à 4h31‘25“.

Une simulation sur le logiciel astronomique Stellarium permet de constater qu’il n’y a, le 14 décembre 1679, aucune émersion de la première lune de Jupiter, mais que le 15 décembre le phénomène se produit bien dans les conditions décrites par l’abbé Picard.

Ainsi, la date de cette observation si essentielle pour la détermination de la position de Nantes, dans le cadre de ce projet de la carte de France, se révèle être fausse, tout comme l’horaire du phénomène avec une différence de 15 secondes entre la description faite par l’abbé Picard dans sa lettre et le résultat publié à l’époque et dans les temps suivants. Il n’en reste pas moins que le travail effectué par ces académiciens est remarquable en permettant d’établir une nouvelle carte de France avec un trait de côte bien différent des précédentes cartes. Brest et Nantes se révèlent de près de 80 kilomètres plus à l’est, réduisant le royaume de près de 20%. Le roi Louis XIV aurait dit « en plaisantant, que leur voyage ne lui avoit causé que de la perte. »

Olivier Sauzereau
Association Méridienne
2026