La navigation scientifique par les astres : latitude et longitude

Au cours du XVIIIe, la navigation scientifique basée sur l'astronomie prit le pas sur la navigation à l'estime grâce à l'astrolabe, l'octant, la montre.
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Si la navigation à l'estime fut utilisée pendant tout le XVIIIe siècle, elle dut peu à peu céder la place à la navigation scientifique, basée sur l'astronomie.

L'amélioration des cartes marines, la réforme de l'instruction des officiers de la Royale et l'action de l'Académie de Marine furent pour beaucoup dans cette évolution.

Quelques repères historiques

Deux siècles avant J-C, Hipparque découvrit que l'observation des astres, et des angles qu'ils formaient entre eux ou au-dessus de l'horizon, permettait de situer un navire sur les mers. Cet astronome Grec composa également les premières éphémérides nautiques, c'est à dire les tables permettant de traduire ces mesures d'angles en données pratiques.

Ainsi dès le 15ème siècle, les navigateurs possédaient de bonnes tables concernant les hauteurs méridiennes du soleil pour tous les jours de l'année et toutes les latitudes, ce qui permettait de déterminer la position du navire en latitude à midi, heure locale.

Les instruments d'observation: l'astrolabe

L'astrolabe, comme le compas semble avoir été inventé par les chinois et parvenu en Occident par le biais des arabes. Le principe, sinon la réalisation, était simple. On mesurait simultanément l'angle entre deux astres ou entre un astre et l'horizon.

On l'accrochait devant soi et en procédant à une visée directe sur les étoiles ou indirecte sur le soleil, on pouvait mesurer l'angle voulu et donc établir la latitude avec une précision de 2° de moyenne.

Déterminer la longitude: la construction de " garde-temps"

Grâce à l'amélioration des instruments, comme par exemple le principe de la double réflexion qui permit à Newton de concevoir l'ancêtre de l'octant et du sextant, il devenait possible de mesurer la longitude à partir de la distance angulaire de différents astres.

Cependant dans la pratique, il fallait trouver une solution pour conserver à bord l'heure du méridien d'origine et sa comparaison avec l'heure locale facilement déterminée par l'observation. L'on se mit donc à l'ouvrage en hollande, en Angleterre et en France où des sommes considérables étaient promises aux horlogers qui réussiraient à résoudre ce problème.

Après les prototypes de montres de l'anglais Harrison en 1736,1757 et 1761, il fallut attendre un autre anglais Arnold et le français Berthoud pour régler enfin le problème et ainsi rendre possible la fabrication en série des " garde-temps".

Ainsi à la fin du XVIIIe siècle, la navigation astronomique avait pris le pas sur la navigation à l'estime. On peut s'en rendre compte en examinant les pièces règlementaires qui étaient tenues à jour à bord des navires de guerre à la veille de la Révolution.

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