Histoire

Le système solaire est né il y a 4,55 milliards d'années. Dès l'Antiquité les hommes ont cherché à connaître l'Univers et ont commencé à observer le ciel et ses mouvements.L'oeil nu de l'homme fut du IVe siècle avant notre ère jusqu'au XVIe le seul outil d'observation. Les Grecs, grands mathématiciens, sont les premiers à inaugurer l'astronomie telle que nous la connaissons aujourd'hui, c'est-à-dire une astronomie basée sur un modèle mathématique. En -432, à Athènes, Méton propose un calendrier cyclique fondé sur les mouvements de La Lune et du Soleil, les deux astres dominants de la sphère céleste. Ce calendrier, le premier à ne pas accumuler trop d'erreurs sera adopté par les Perses en -325 puis en 325 de notre ère par le concile oecuménique de Nicée.

Mais très vite, la question de la position de la Terre dans l'Univers devient le sujet principal des recherches des astronomes grecs. Eudoxe de Cnide, en Asie Mineure, est le premier à posséder un laboratoire d'observation. Il propose un modèle géométrique du cosmos à 27 sphères toutes centrées sur la Terre, modèle repris peu après par Aristote. Ce sont les débuts de la conception géocentrique de l'univers. En -332, à Alexandrie, se construit la bibliothèque qui sera le phare savant de l'Antiquité. On y élabore en autres plusieurs instruments de mesure astronomique qui servirent à Aristarque de Samos pour déterminer la distance Terre-Soleil et estimer les dimensions relatives des trois principaux astres : la Terre, le Soleil et la Lune. Il fut également le premier à proposer un modèle de l'Univers héliocentrique, c'est-à-dire centré sur le Soleil. En 140, Ptolémée compile tout le savoir astronomique et améloire le système d'épycycles établi en -125 par Apollonios de Perge pour rendre compte du mouvement des planètes dans un modèle centré sur la Terre. Il élabore à partir de cela des tables pratiques donnant la position des planètes de -323 à 1151. A sa mort, le système géocentrique est accepté par la plupart des astronomes.

En 800, l'astronomie d'observation se développe à Bagdad alors que se développe à Tolède une astronomie basée principalement sur les théories et les calculs. Il faudra ensuite attendre 1252 pour que l'astronomie revienne en Europe, plus précisemment en Espagne où elle fut développée sous le règne de Alphonse X de Léon et de Castille. Mais durant les 14 siècles qui séparèrent la rédaction de L'Almageste par Ptolémée et la mort de Copernic, le savoir concernant le cosmos se transmis sans qu'aucune découverte majeure n'y fut ajouté. En 1543, dans De Revolutinibus Orbium Celestium, Nicolas Copernic, astronome polonais de Cracovie, propose un nouveau modèle de l'Univers centré sur le Soleil, la Terre tournant à la fois autour du Soleil en un an et sur elle-même en un jour. Ce modèle quelques années plus tard remplaça le modèle géocentrique. L'astronomie d'observation visuelle connaîtra son apogée à la fin du XVIe siècle avec les observations de Tycho Brahe au Danemark qui permirent à Johannes Kepler d'énoncer trois lois décrivant le mouvement des planètes en 1605.

Ces deux représentations ont été réalisées par Andreas Cellarius d'Aristote et le modèle héliocentrique de Copernic.

Elle est inventée en 1608 par un opticien hollandais, Hans Lippershey. Dès lors, elle va révolutionner les idées de l'époque et permettre un progrès fulgurant. Galilée en 1610 est le premier à publier ses découvertes faites grâce à la lunette astronomique. Dans son ouvrage appelé Sidesius Nuncius (Le messager des étoiles), il décrit quatre satellites de Jupiter (Io, Europe, Ganymède et Callisto) et les observations faites des montagnes, vallées et cratères lunaires. Plus tard, il décrit les anneaux de Saturne (qu'il appelle "oreilles"), les phases vénusiennes et les tâches solaires. En 1647, à Dantzig, Johannes Hevelius réalise le premier véritable atlas de la Lune. En 1655, Christiaan Huygens découvre un satellite à Saturne, Titan. De son côté, Cassini étudie lui aussi Saturne et principalement ses anneaux, il découvre quatre autres de ses satellites, et inaugure la planétologie, c'est-à-dire l'observation détaillée des surfaces planétaires.

La Lune dessinée par Galilée :

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L'astronomie de position cherche à mesurer les dimensions de la Terre et du Système Solaire. Elle prend de l'importance dans les années 1630 lorsque des astonomes de l'Observatoire de Paris, Morin, Le Verrier et Gascoigne, modifient la lunette astronomique pour y introduire des instruments de mesure. Picard par exemple tente en vain de déterminer la distance la Terre-Mars tandis que Ole Römer, jeune astronome danois, déduit de ses études sur les éclipses de Io la vitesse de la lumière. Isaac Newton, en 1687, publie sa théorie de la gravitation universelle et explique ainsi le mouvement des planètes. Du même coup, il démontre les lois de Kepler de 1605 et impose le système héliocentrique après de 2000 ans d'acceptation du système d'Aristote. On assiste ensuite au XVIIIe siècle à un foisonnement de découvertes grâce à la nette amélioration des mesures de position. En 1769, à l'occasion du passage de Vénus devant le Soleil, huit nations se réunissent en 70 stations du globe. On en déduit la distance Terre-Soleil. En 1772, Bode popularise la loi de Titius-Bode qui, à partir d'une suite, permet de calculer les distances des planètes au Soleil. Le trou existant à l'origine entre Mars et Jupiter fut ensuite comblé par la découverte à la fin du XVIIIe siècle de l'astéroïde Cérès.

En 1781, à l'aide des premiers téléscopes, William Herschel découvre un nouvel objet du système solaire. Ce qu'il prend tout d'abord pour une comète s'avère être après les calculs d'orbite et de dimension une planète géante, appelée tout d'abord Georgium Sidus puis Uranus. A cela, Herschel ajoute l'observation de six satellites de Saturne, des lunes d'Uranus, de la structure du Soleil en 1811,... En 1850, W. Crach Bond découvre le huitième satellite de Saturne, Hypérion. En 1838, Bessel estime l'étoile 61 Cygni à 30000 fois la distance Soleil-Uranus, donnant ainsi un ordre de grandeur au système solaire. Il déduit également les masses de Jupiter et de Saturne. En 1843, c'est Neptune qui est découverte par Le Verrier et John Couch Adams. A la suite de l'étude d'Uranus, ils remarquèrent une anomalie dans sonorbite et firent l'hypothèse d'une planète proche pour l'expliquer. En juin 1846, Le Verrier calcula la densité, le diamètre et la position de la planète fictive et confia sa recherche aux observatoires de Berlin et de Greenwich. Galle dans la nuit du 23 septembre 1846 découvrit pour la première fois Neptune et quelques jours plus tard, Lassel découvre Triton, un de ses satellites.

L'astrophysique a pour objet l'interprétation de la nature physique des astres, elle prend naissance dans les années 1840 grâce à l'avènement de la photographie et de la spectographie. La première photographie utilisable est celle effectuée par John Draper de la Lune. Elle mesurait 25 millimètres de diamètre ! En 1868, Secchi, Lockyer et Dawes dressent des cartes de Mars. Cependant, la photographie ne donnant pas de meilleurs résultats que l'oeil nu pour l'étude des planètes on conçoit des lunettes de plus en plus performantes jusqu'à 101 cm de diamètre. En 1877, grâce à une lunette de 66 cm de diamètre, Asaph Hall de l'Observatoire de Washington découvre les deux satellites de Mars, Phobos et Deimos. A cette époque, les mouvements des planètes et de leurs satellites sont finis d'expliquer par la théorie. Enfin, en 1930, Clyde Tombaugh découvre la neuvième et dernière planète jusque là découuverte dans le Système Solaire : Pluton. Kuiper est le dernier grand astronome du Système solaire d'avant l'ère spatiale. Il se distingue au Texas pour ses travaux sur la nature et l'origine des planètes. De plus, en 1950, il soutient la théorie aujourd'hui acceptée de la formation du système solaire par un processus nébulaire (par opposition à une théorie catastrophiste datant de 1778) et émet l'hypothèse de l'existence d'un disque de petits corps planétaires au-delà de l'orbite de Pluton (la ceinture de Kuiper).

Aujourd'hui, l'homme est capable de survivre dans l'espace et a même mis le pied sur la Lune. A la conquête spatiale amorcée dans les années 1960, succède désormais une phase d'exploration spatiale des planètes du système solaire pour répondre à la question fondamentale de l'existence possible de vie sur d'autres planètes que la Terre.