C'est un instrument babylonien qui a permis de déterminer le Nord sur Mars. © Artsiom Petrushenka, Adobe Stock
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Un instrument babylonien a aidé à déterminer le Nord géographique de Mars

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[EN VIDÉO] Le vol historique d’Ingenuity sur Mars  Le lundi 19 avril 2021 restera dans les mémoires comme le jour où Ingenuity, un engin motorisé et contrôlé a, pour la toute première fois, volé dans l’atmosphère d’une autre planète que notre Terre. La planète Mars. Et cette vidéo prise par le rover Perseverance, posté à quelque 65 mètres de là, a immortalisé le moment. On y découvre l’hélicoptère martien de la Nasa s’élevant à environ 3 mètres au-dessus du sol de la planète rouge avant d’atterrir une trentaine de secondes plus tard. © Nasa, JPL-Caltech, ASU, MSSS 

Vous ne regarderez plus jamais un bout de bâton de la même façon... Car c'est en s'inspirant de cet outil rudimentaire que le Nord géographique a pu être déterminé assez précisément sur Mars. Le gnomon, c'est son nom, est un instrument qui date du find fond de la Haute Antiquité ; les Babyloniens utilisaient un simple bâton planté en terre et se servaient de son ombre pour déterminer l'heure, des coordonnées géographiques d'un lieu, les saisons... 

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 4.000 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.

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 résultat surprenant

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 !

 Denis Savoie, historien des sciences, chercheur à l'Observatoire de Paris, commente Le temps des gnomons est-il de retour ? © Innovaxiom, Cité des sciences et de l'industrie

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