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… 

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    Comment déterminer la direction du Nord géographique sur Mars ? Le gyroscopegyroscope embarqué sur la sonde de la mission InSightmission 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'atmosphèreatmosphère martienne, afin que celle-ci se pose dans la bonne direction. Il a donc fallu chercher la solution ailleurs.

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    Les astronomesastronomes 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
    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