Historique des observations des passages
Le phénomène a peut-être été observé à l’œil nu avant l’invention de la lunette et du télescope mais on n’en a aucune certitude.
La première observation avérée est faite en décembre 1639 par le jeune Horrocks. Pour cela, il projette l’image du Soleil avec une lunette de Galilée.
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Le passage de 1639 observé par Horrocks J. W. Lavender Astley Hall Museum and Art Gallery Chorley |
Quelques décennies plus tard, Edmund Halley, l’homme de la comète, décrit une méthode permettant de calculer la distance du Soleil en mesurant la durée du passage depuis plusieurs points éloignés de la Terre (voir encadré). À l’époque, cette distance est encore mal connue.
La méthode de Halley
Si on observe un passage de la planète Vénus depuis deux points éloignés de la Terre A et B, on la verra décrire deux cordes différentes sur le disque solaire. Si on mesure la durée du passage vu depuis A et vu depuis B, on obtiendra donc deux résultats différents. La différence entre ces deux mesures de temps va permettre de calculer la distance angulaire entre C et D vus depuis la Terre, en minutes d’arc par exemple.
D’autre part, on connaît le plan du système solaire grâce à l’observation du mouvement des planètes ou à la 3e loi de Kepler. On sait par exemple que la distance Vénus-Soleil vaut 0,72 fois la distance Terre-Soleil. La distance AB en km entre les deux observateurs est connue. le plan du système solaire permet de calculer CD en km.
Connaissant CD en km et en minutes d’arc, on en déduit la distance de la Terre au Soleil.
En juin 1761, Vénus passe devant le Soleil. Halley ne pourra pas l’observer, il est décédé depuis une vingtaine d’années, mais de nombreuses équipes d’astronomes répartis sur le globe essaient d’appliquer sa méthode. Les résultats sont décevants car l’instant des contacts est difficile à déterminer avec précision.
À chaque passage suivant, en 1769, 1874 et 1882, de nombreuses expéditions tentent d’améliorer la mesure de la distance du Soleil. Pour mieux déterminer l’heure de début et de fin du passage, l’astronome français Janssen utilise en 1874 un revolver photographique fabriqué pour l’occasion.
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Le revolver photographique de Janssen, installé derrière un télescope, pour observer le passage de Vénus de 1874 depuis le Japon Conservatoire national des arts et métiers |
Le 20e siècle ne voit aucun passage de Vénus. Mais d’autres méthodes permettent de connaître avec beaucoup plus de précision la distance du Soleil, grâce à des mesures de parallaxe sur l’astéroïde Eros, puis à des tirs radar sur Mars et enfin avec les sondes spatiales.
Le premier passage du 21e siècle a lieu le 8 juin 2004. Pour les astronomes professionnels, il a peu d’intérêt scientifique. Mais il est observé par un public nombreux et par des astronomes amateurs.
L’opération VT2044 avec l’IMCCE permet de mesurer la distance du Soleil à partir de nombreux résultats d’observation mais la méthode de calcul est complexe.
Le Comité de Liaison Enseignants et Astronomes a mesuré la distance du Soleil avec moins de précision mais à partir d’une méthode simple utilisant deux images du phénomène prises l’une depuis l’île de la Réunion dans l’océan indien et l’autre depuis la France. Cette méthode est accessible à des élèves.
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