Sur cette photo, on peut voir l'ombre du gnomon et la direction du Nord obtenue grâce à celui-ci, ainsi que celle obtenue avec le gyroscope. © NASA/JPL

Un instrument babylonien pour déterminer le Nord sur Mars

Résultat scientifique Terre Solide

Comment déterminer la direction du Nord géographique sur Mars ? Le gyroscope embarqué sur la sonde de la mission InSight lancée en 2018 par la NASA n’a pas permis de répondre avec une précision suffisante à cette question. Il fonctionnait en effet seulement lors de la phase de descente de la sonde dans l’atmosphère martienne, afin que celle-ci se pose dans la bonne direction. Il a donc fallu chercher la solution ailleurs.

Les astronomes l’ont trouvée dans les savoirs légués par leurs prédécesseurs babyloniens ! Il y a plus de 4000 ans, ces derniers utilisaient l’ombre projetée par un gnomon – bâton vertical planté sur un sol horizontal – pour déterminer les premières constantes de l’astronomie. La sonde de la mission InSight n’étant pas munie d’un véritable gnomon, les astronomes ont observé, grâce à une caméra située au bout d’un bras articulé, l’ombre que projetait sur une mire graduée le crochet de préhension du sismomètre à bord de la sonde.

Ce procédé a permis de déterminer avec précision où était situé le Nord géographique de Mars. Les résultats obtenus par ce biais présentent un écart voisin de ± 3° d’avec l’orientation obtenue par le gyroscope. On peut considérer ce résultat comme excellent, étant donné les difficultés qu’il y a à estimer exactement la position de l’ombre. Il ne fait aucun doute que les Babyloniens auraient été étonnés qu’on utilise un jour un instrument apparemment si rudimentaire pour trouver le Nord sur une autre planète !

En savoir plus

Finding SEIS North on Mars: Comparisons Between SEIS Sundial, Inertial and Imaging Measurements and Consequences for Seismic Analysis – Earth and Space Science, 2021.

D. Savoie, A. Richard, M. Goutaudier, P. Lognonné, K. J. Hurst, J. N. Maki, M. P. Golombek, M. van Driel, J. Clinton, E. Stutzmann, D. Mimoun, W. B. Banerdt et N. R. Williams

https://doi.org/10.1029/2020EA001286

Comment trouver le Nord géographique sur Mars ? - Observatoire de Paris - PSL Centre de recherche en astronomie et astrophysique

Le temps des gnomons est-il de retour ? - YouTube

LE TEMPS DES GNOMONS EST-IL DE RETOUR ? - YouTube

Documentaire « La fabrique du temps », Science grand format, France 5

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Denis Savoie
Systèmes de référence temps-espace (SYRTE)