Les astronomes d'hier et d'aujourd'hui

Histoire de l'astronomie

L'astronomie remonte à plusieurs milliers d'années. Il est probable qu'elle ait pris naissance à l'époque préhistorique lorsque nos ancêtres s'interrogèrent sur leur avenir et les forces de la nature, gravant les premiers symboles sur la pierre ou sur des os et peignant les parois des cavernes.

Toutefois il faudra attendre que les hommes construisent les premiers temples et s'organisent au sein des premières cités pour voir apparaître en Occident les premiers monuments en relation avec une forme primitive d'astronomie.

Les premières mesures astronomiques remontent à environ 6700 ans, date à laquelle on trouve au nord de Carnac, dans le Morbihan, en France les premiers alignements de menhirs. Ils seront suivis par les pierres dressés de Stonehenge en Angleterre qui remonte à 4600 ans.

L'astronomie était déjà une science en Mésopotamie, il y a 4300 ans. On a en effet découvert dans l'actuel Irak les premiers relevés concernant l'observation des éclipses de Lune, des comètes ainsi que les premières prédictions des conjonctions des planètes entre elles.

C'est ainsi qu'il y a plus de 2000 ans, en l'an -7 avant notre ère, les astronomes babyloniens prédirent la conjonction de Jupiter avec Saturne dans les Poissons. Une autre conjonction encore plus brillante, cette fois entre Jupiter et Vénus fut observée en l'an -2. Selon des simulations informatiques récentes, c'est peut-être l'un de ces évènements qui fut à l'origine de l'"étoile des Mages", mais ce n'est pas certain.

Une chose est quasi certaine, ce phénomène guida trois Mages en Palestine, à Nazareth, où devait naître un certain... Jésus. On y reviendra.

Mais c'est aux philosophes Grecs comme Platon, Aristote, Thalès ou Pythagore que nous devons les bases de l'astronomie. Ces grands penseurs considéraient que la symétrie, l'ordre, régnait dans la nature.

Toutefois, ces lois générales n'étaient pas fondées sur l'expérience mais uniquement sur la réflexion, la théorie. Elles n'offraient donc aucune certitude puisqu'ils n'ont jamais essayé de prouver ce qu'ils disaient. C'est pourquoi beaucoup de leurs idées se sont avérées fausses par la suite. Ceci dit on y a cru durant des siècles avant de prouver qu'ils se trompaient.

500 ans environ avant notre ère, le chiffre 0 fut inventé en Inde. Grâce à ce chiffre, les Indiens furent les inventeurs des plus grands nombres qu'on puisse concevoir.

Vers 146 avant notre ère, l’astronome et mathématicien grec Hipparque de Nicée mesura visuellement la position d'un bon millier d'étoiles et recalcula la distance du Soleil et de la Lune. C'est Hipparque également qui découvrit la précession des équinoxes, la lente dérive de l'axe de rotation de la Terre qui donne à tour de rôle la place d'étoile Polaire à différentes étoiles en comparant la rotation sidérale du Soleil à sa rotation tropicale. Il détermine ainsi que l'année dure 365.25 jours.

Vers 140 de notre ère, Ptolémée repris la théorie d'Hipparque. Il confirma tout en corrigeant le système géocentrique d'Aristote. Ptolémée considère que la Terre est au centre de l'Univers et que le Soleil et les planètes tournent autour de nous. Il se base en fait sur ce qui lui indique son intuition, ses observations, sans réellement chercher à comprendre les irrégularités des orbites planétaires qu'il observe dans le ciel.

500 ans plus tard on retrouve le chiffre 0 en Chine. Très curieux par tout ce qui les entoure, les astronomes chinois découvrent que le ciel tourne autour de l'étoile Polaire, ils inventent le calendrier de 365.25 jours et découvrent les taches solaires avant l'invention du télescope.

A la même époque les astronomes indiens décrivent les comètes, les météores, la forme ronde de la Terre et de la Lune, les éclipses, les occultations d'étoiles et de planètes par la Lune, les phénomènes météos... Pendant ce temps en Europe les astronomes croient toujours que la Terre est plate et ne s'occupent plus de science. Mais ils avaient une excuse; l'Empire Romain s'était écroulé en l'an 467 et les barbares avaient envahi l'Europe...

De gauche à droite, Aristote, Hipparque, Ptolémée et Copernic. Chacun à sa mesure a modifié notre vision de l'univers.

Au Moyen-Age les astronomes arabes notèrent la position des principales étoiles, de la Voie Lactée ainsi que les mouvements de 5 étoiles errantes, les 5 premières planètes. Ils découvrirent également l'inclinaison du plan de l'écliptique sur l'équateur céleste (23°35') et quantité d'autres phénomènes qui relèvent de la mécanique céleste.

Au 16^e siècle, l'astronome polonais Copernic postula, comme Aristarque le prédisait déjà 17 siècles plus tôt, que le Soleil était fixe au centre de l'Univers et que la Terre et les planètes tournaient autour de lui ainsi que l'illustre le dessin présenté à droite. Depuis, l'Homme n'est plus le centre de l'Univers.

Mais il faudra encore attendre un siècle et l'invention de la lunette astronomique pour que Galilée et les savants de son époque se rendent compte de la grandeur de l'univers et croient vraiment que la Terre tourne autour du Soleil.

Galilée mourut en 1642, le jour de la naissance du petit Isaac Newton. La réputation de Newton vient du fait qu'il fut l'un des premiers chercheurs qui utilisa des formules mathématiques pour expliquer un phénomène.

Sa méthode était simple : expérimenter, observer et noter ses résultats, ce que nous appelons aujourd'hui la "méthode scientifique" que nous apprenons à l'école.

En 1687, Newton découvrit la loi de la gravitation universelle qui gouverne tout l'univers et il expliqua grâce à elle pourquoi la Lune ne tombe pas sur la Terre. Il expliqua également les propriétés de la lumière, comment se forme l'arc-en-ciel et inventa le télescope qui porte aujourd'hui son nom parmi de nombreuses autres inventions.

A gauche, le système héliocentrique de Copernic. Au centre, le célébrissime Newton et quelques-unes de ses inventions. A droite, Stephen Hawking en 2014. Décédé le 14 mars 2018, il occupait la chaire de Mathématique à l'Université de Cambridge que Newton occupait avant lui.

Mais pour expliquer certaines propriétés étranges de la matière et de la lumière, les chercheurs ont dû corriger les anciennes théories et même les remplacer par de nouvelles théories plus complètes.

Au 19^e siècle, Maxwell puis Lorentz inventèrent la théorie du champ électromagnétique et expliquent que la lumière peut se propager dans l'espace sans aucun support. En 1905, Planck, Bohr et Dirac inventèrent la physique quantique et en 1915 Einstein découvrit pratiquement seul la théorie de la relativité et inventa la théorie de l'espace-temps courbe.

Aujourd'hui des théoriciens et des physiciens comme Steven Weinberg, Edward Witten ou Carlo Rovelli parmi beaucoup d'autres cherchent à unifier toutes les lois de la physique (celle des théories des particules élémentaires et de la relativité générale) en une théorie qui tient compte de la gravitation, c'est la gravitation quantique, mais ils rencontrent d'énormes problèmes tellement le sujet est difficile à comprendre et les calculs complexes. Leur objectif final n'est rien de moins que d'expliquer... tout l'univers ! Ils espèrent un jour comprendre pourquoi l'univers s'est formé, comment il est né et comment il finira...

Les métiers de l'astronomie et de l'espace

Sans entrer dans les détails des filières et des cours touchant aux sciences du ciel et de l'espace, il existe 4 grandes catégories de métiers dans ce domaine : astronome, astronaute, ingénieur et animateur.

L'astronome

Il essaye de comprendre l'univers, comment se forment les planètes, les étoiles et les galaxies; il analyse la lumière des étoiles et des galaxies; il cherche des planètes en dehors du système solaire ou des trous noirs dans le coeur des galaxies; il étudie le spectre du Soleil et des galaxies pour connaître leur composition et leur état; il enregistre les émissions radioélectriques, X et gamma des objets célestes pour étudier leur nature et leur activité; il analyse les roches lunaires, cherche des météorites ou des traces de vie dans l'espace, bref il étudie l'astronomie et tous les astres de l'univers.

L'astronome n'observe plus au télescope, ou très rarement. Quand il veut photographier un astre il place une caméra électronique (CCD) ay foyer du télescope et enregistre l'image sur le disque dur d'un ordinateur. De cette manière plusieurs astronomes peuvent consulter l'image en même temps et puisqu'elle est enregistrée numériquement, ils pourront également y accéder à distance, via Internet.

Certains astronomes s'intéressent aussi à la cosmologie; ils cherchent à comprendre comment l'univers s'est formé et comment il évolue. Ce sont en général soit des mathématiciens soit des physiciens de formation passionnés d'astronomie.

Comme toutes les sciences, l'astronomie est un domaine très vaste à étudier. Par conséquents les astronomes sont souvent spécialisés dans un domaine : en planétologie, en météorologie spatiale, en astrophysique solaire, dans l'étude des vieilles étoiles, des étoiles variables, des pulsars, dans l'étude du milieu interstellaire, des fusions de galaxies, des quasars, du rayonnement X et gamma, en radioastronomie, en astrométrie, etc. Tout dépend de ce qui t'intéresse.

Certains astronomes sont tellement passionnés par leur métier qu'ils connaissent mieux le Soleil que la Terre, la météo spatiale que celle de leur pays ou la musique des pulsars que celle du hit parade !

L'astronaute

On l'appelle "spationaute" en Europe et "cosmonaute" en Russie mais ces mots veulent dire la même chose. Le métier d'astronaute est certainement celui qui fait le plus rêver les jeunes et beaucoup d'adultes. C'est aussi l'un des métiers les plus risqués au monde avec celui de plongeur sous-marin en milieu extrême (on pourrait en citer une vingtaine d'autres).

En raison de ces difficultés, beaucoup d'astronautes sont des pilotes militaires ou des pilotes de ligne ayant beaucoup d'expérience, quelquefois même des pilotes d'essais.

Le métier d'astronaute est ouvert à tous les universitaires spécialisés en aéronautique, en astronomie, en physique appliquée, en biologie, en médecine et quantités de nouvelles sciences basées sur les télécommunications et l'informatique pour ne citer que la télédétection. 

Ccei dit, il y a très peu d'élus. En 1992 par exemple, lors des examens d'admission de l'ESA, il y avait 2500 candidats pour un seul siège de spationaute, que remporta le belge Dirk Frimout. En 2022, l'ESA reçut 24000 candidats. La compétition est rude.

Beaucoup d'astronautes sont des chercheurs dans la vie civile qui ont écrit à l'ESA ou à la NASA pour devenir astronaute. Après avoir réussi les examens de sélection, ils ont suivi pendant quelques années un entraînement physique et des cours techniques très poussés pour bien connaître l'astronautique et la mission qu'on allait leur confier. Ensuite, à tour de rôle ils ont eu la chance de pouvoir  réaliser leur mission à bord de la station ISS. A leur retour certains restent astronautes, d'autres deviennent experts et conseillers ou retournent à la vie civile.

Il est possible de faire carrière à l'ESA ou à la NASA. En effet, il existe un large éventail de postes pour citer l'ingéniérie, la recherche scientifique, la robotique, la finance, l'éducation, les affaires publiques, etc. Comme toute entreprise, ces institutions ont également besoin de comptables, de juristes, etc. Beaucoup de métiers y compris de chercheurs sont également ouverts à des contractants et sous-traitants avec des contrats à durée limitée.

L'ingénieur

C'est un universitaire spécialisé astronophysique, en optique, en électronique, en aéronautique, en physique, en chimie, en biologie, dans les sciences de la Terre, en informatique, en science des données, en sciences technologiques, en intelligence artificielle, en mécanique, en matériaux et autres filières spécialisées.

Les astrobiologistes par exemple peuvent évaluer si la vie est possible sur certaines planètes très froides ou comment faire pousser des légumes dans le sol lunaire ou sur Mars.

Les biochimistes pourront te dire si certaines molécules sont assez résistantes pour résister aux rayons ultraviolets d'une étoile bleue ou pourquoi la tache rouge de Jupiter à cette couleur orange.

Les maîtres-opticiens construisent les miroirs des télescopes ou inventent des oculaires grand-champ en essayant de corriger tous les défauts que peut engendrer la lumière en se réfléchissant ou en se réfractant dans le verre.

Les ingénieurs électroniciens, doublés d'une spécialisation peuvent construire des radiotételescopes, réparer les moteurs tombés en panne ou modifier des caméras électroniques pour les rendre plus sensibles, etc.

 Enfin, les informaticiens pourront créer des programmes pour piloter les télescopes ou surveiller la trajectoire des satellites artificiels. Certains vont gérer les ordinateurs et les bases de données d'images.

Les ingénieurs et les techniciens sont indispensables au progrès de l'astronomie. Si le théoricien peut inventer une théorie ou si l'astronome peut découvrir un astre dans le ciel, si tous deux veulent l'étudier de près ou analyser sa lumière, écouter les sons qu'il émet ou aller sur place explorer sa surface, ils ont besoin de l'expérience et du savoir-faire de l'ingénieur ou du technicien pour construire les appareils de mesure ou le vaisseau spatial qui les conduira sur l'astre qu'ils veulent étudier. Ils sont indispensables pour effectuer les calculs, connaître la résistance des matériaux par exemple ou la durée d'un phénomène, bref tout simplement pour mener à bien les projets

Paradoxalement, étant passionnés par leur métier, certains ingénieurs y compris des astronomes peuvent vous expliquer comment fonctionne l'instrument avec lequel ils travaillent mais ne connaissent pas les caractéristiques des instruments mis à disposition des astronomes amateurs.

L'animateur

Si tu veux enseigner l'astronomie, l'astronautique ou les sciences de manière générale, si tu aimes le contact avec le public ou les étudiants, si tu souhaites présenter des émissions scientifiques à la télévision ou écrire des articles dans des magazines de vulgarisation, bref, si tu es capable d'expliquer des choses parfois difficiles avec des mots simples, tu peux te spécialiser en communication ou en journalisme et devenir animateur ou chroniqueur scientifique.

Avec un peu de chance, car il n'y a pas beaucoup de places disponibles, tu peux aussi exercer ce métier dans un planétarium ou un centre de loisir. Certains de ces emplois sont accessibles aux astronomes professionnels mais si tu es un astronome amateur expérimenté, si tu aimes parler en public et si tu connais très bien l'astronomie tu pourras également travailler dans certaines observatoires ou sociétés civiles.

Enfin, si la technique t'intéresse, la photographie, l'optique et le fonctionnement des télescopes, si tu aimes conseiller les gens et les aider à choisir un télescope ou des accessoires, tu peux vendre des instruments d'astronomie chez un spécialiste. Tu peux aussi en complément vendre du matériel météo ou des livres de science. Mais il y a peu de places disponibles.

Où étudier l'astronomie et les sciences de l'espace ?

L'astronomie s'apprend durant les dernières années d'université mais il faut souvent faire plus de 5 ans d'études pour devenir astronome. C'est même insuffisant car l'astronomie est tellement vaste que tu dois choisir une spécialité (l'astrophysique, la cosmologie, l'optique, la radioastronomie, etc). Parfois certains étudiants commencent seulement à travailler à l'âge de 25 ou 28 ans, ayant passé l'essentiel de leur jeunesse à étudier.

Ton diplôme en poche tu pourras travailler mais tu devras encore présenter le résultat de tes recherches pour devenir "docteur" en science et travailler dans un observatoire ou enseigner aux étudiants.

Si tu aimes enseigner tu peux devenir Maître de conférence ou professeur et enseigner l'essentiel de ton temps. La plupart des astronomes ont également un autre diplôme (ingénieur, agrégation, journalisme, etc) ou des contacts avec des entreprises car il arrive qu'il n'y ait pas de place dans les observatoires ou les laboratoires de recherche. Cela leur permet de continuer à travailler en attendant de faire un jour de l'astronomie.

Pour l'astronaute la filière est parfois différente et une formation de pilote militaire est quelquefois suffisante si par exemple tu veux uniquement devenir pilote ou ingénieur de bord sur la station spatiale internationale (ISS) ou les futures navettes. Mais dans tous les cas tous les astronautes sont ingénieurs, ils ont un diplôme universitaire en science ou en technologie. Certains, comme F. Story Musgrave dispose même de sept diplômes universitaires et pas des moindres (cf. cet encart).

Si tu veux devenir astronome, astronaute ou ingénieur tu dois aimer et bien connaître les mathématiques, la mécanique et la physique car tu t'en serviras durant ton métier pour faire des calculs et inventer des théories qui te permettront de mieux comprendre les phénomènes que tu observes et parfois pour prédire de nouveaux évènements.

En revanche, si tu n'aimes pas les mathématiques ni la physique, tu peux encore devenir astronome en changeant d'orientation au cours de tes études universitaires. C'est plus difficile mais si tu as appris la philosophie par exemple, tu pourras encore changer d'option et étudier l'astronomie et un jour devenir chercheur si tu le veux vraiment. Consulte cet article pour tout savoir sur les formations d'astrophysique et autre ingénieur.

Si l'université ou le travail d'astronome ne t'intéresse pas, le métier d'animateur te reste ouvert. Il est accessible aux astronomes amateurs ou aux passionnés qui connaissent très bien l'astronomie. Plusieurs interviennent régulièrement sur les forums de discussions d'astronomie. Tu peux également t'orienter vers le métier de journaliste scientifique (rédacteur). Mais ces métiers exigent de plus en plus un diplôme universitaire ou la preuve d'avoir travaillé dans ce domaine durant plusieurs années (comme animateur, présentateur, écrivain, journaliste, chroniqueur, etc).

Alors bonne chance pour l'avenir, le ciel est si vaste qu'il ne peut y avoir de concurrence entre les astronomes !

Retour à L'astronomie enseignée aux enfants