EXPLORATION DU SYSTÈME SOLAIRE (notions de base)

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Le système solaire est de mieux en mieux connu, au fur et à mesure des progrès des sciences et des techniques. Les télescopes et les sondes spatiales permettent l’exploration de tous les astres qui gravitent autour du Soleil : planètes telluriques, planètes géantes ou petits corps comme les astéroïdes et les comètes. La conquête spatiale a bouleversé nos connaissances en même temps qu’elle pose de nouvelles questions.

Les moyens d’exploration du système solaire

L’étude des caractéristiques des astres n’a véritablement débuté qu’au début du xviie siècle, avec les premières observations de Galilée. Plusieurs étapes décisives ont marqué l’exploration des planètes. Les progrès scientifiques, en particulier la théorie de la gravitation universelle, ont donné un cadre conceptuel, alors que le développement des instruments optiques ouvrait la voie à de nouvelles observations. La conquête spatiale reste cependant l’étape principale de cette exploration. Grâce aux sondes spatiales, on peut désormais explorer les objets directement dans leur environnement ou même in situ.

Une découverte clé

En 1687, dans les Philosophiae naturalis principia mathematica, Newton expose la théorie de la gravitation universelle, théorie qui eut un impact scientifique considérable, tout particulièrement en astronomie. Elle mit fin à la recherche du modèle du Monde qui animait l’astronomie depuis l’Antiquité, la force de gravitation permettant de décrire et d’expliquer le mouvement des planètes autour du Soleil.

Edmund Halley contribua, à plusieurs titres, à la diffusion de cette théorie. Grand admirateur de Newton, il prit en charge le coût de l’édition des Principia. Il reste aussi celui qui apporta une première preuve à la théorie newtonienne. À partir de 1695, il commence à étudier le mouvement des comètes et fait paraître en 1705 A Synopsis of the Astronomy of Comets, ouvrage dans lequel il expose que la comète de 1682 a déjà été observée plusieurs fois, en 1305, 1380, 1456, 1531 et 1607. Il prévoit son retour pour 1758, passage qui sera effectivement détecté le 25 décembre 1758. La comète porte désormais le nom de Halley.

Un autre événement allait définitivement prouver la théorie de la gravitation. Découverte par William Herschel en 1781, la planète Uranus présentait des irrégularités dans son mouvement, irrégularités que la nouvelle théorie permettait d’expliquer par la présence d’un corps massif exerçant un effet perturbateur. Le calcul du mécanicien céleste Urbain Le Verrier permit la localisation et la découverte de la planète Neptune en 1846.

Isaac Newton

Photographie : Isaac Newton

La contribution d'Isaac Newton à l'exploration du système solaire ne se limite pas à ses travaux sur la théorie de la gravitation. Ses recherches en optique ont eu également de nombreuses suites. En 1666, il découvre que la lumière du Soleil qui traverse un prisme de verre se disperse en... 

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Lunettes et télescopes

Les instruments d’observation ont connu à la même époque une grande évolution. L’apparition des instruments optiques – les lunettes et les télescopes – a radicalement transformé l’astronomie et le métier d’astronome.

Adaptée à l’astronomie par Galilée, la lunette sera très utilisée jusqu’à la fin du xixe siècle. Mais ce type d’instrument présente plusieurs inconvénients : plus la lentille est grande, plus sa fabrication pose de problèmes techniques et plus son coût devient important ; en outre, l’encombrement et une importante absorption de la lumière, pouvant atteindre plus de 50 p. 100, deviennent rédhibitoires. Les progrès dans la préparation de miroirs destinés aux télescopes vont accélérer le déclin des lunettes.

En 1857, Léon Foucault apporte en effet une amélioration majeure. Jusqu’alors en bronze poli, les miroirs des télescopes réfléchissaient mal la lumière et se ternissaient rapidement. Il fallait donc régulièrement revoir le polissage du miroir, ce qui représentait un long travail. Foucault résout le problème en recouvrant un verre poli avec de l’argent.

Les lunettes astronomiques

Vidéo : Les lunettes astronomiques

Galilée est le premier, au début du XVIIe siècle, à utiliser une lunette pour observer les astres. Il découvre notamment le relief lunaire, les phases de Vénus et les principaux satellites de Jupiter. Les lunettes de Galilée étaient équipées de deux lentilles en verre : la première... 

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L’exploration spatiale

Dès les débuts de l’aventure spatiale, les scientifiques profitent de ce nouveau moyen d’observation pour étudier la Terre. Rapidement, l’exploration de la Lune et des planètes proches est envis [...]

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Pour citer l’article

« EXPLORATION DU SYSTÈME SOLAIRE (notions de base) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 06 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/exploration-du-systeme-solaire/