Le sextant
Comment mesurer sa latitude en mer ?
Imaginez-vous en pleine mer, sans téléphone, sans GPS, sans même un bout de terre à l'horizon. Rien que de l'eau à perte de vue. Comment diable savoir où vous êtes ?
C'est le problème qui a hanté les marins pendant des siècles. Et une bonne partie de la réponse tient dans un instrument aussi élégant qu'ingénieux : le sextant.
Le principe est d'une simplicité remarquable. Commençons par la nuit : si vous êtes dans l'hémisphère nord, repérez l'étoile polaire. Mesurez l'angle entre cette étoile et l'horizon. Cet angle, c'est votre latitude. Oui, c'est tout.
Pourquoi ? Parce que l'étoile polaire se trouve (presque) exactement au-dessus du pôle Nord. Si vous êtes au pôle, elle est à la verticale : 90°. Si vous êtes à l'équateur, elle rase l'horizon : 0°. À Paris, vers 49° de latitude nord, elle se trouve à… 49° au-dessus de l'horizon. Magique.
Mais encore faut-il mesurer cet angle avec précision. C'est là qu'intervient le sextant, mis au point au XVIIIe siècle. L'instrument porte ce nom car son limbe — l'arc gradué — couvre un sixième de cercle, soit 60°(1). Le marin regarde l'horizon à travers une lunette, puis ajuste un miroir pivotant jusqu'à ce que l'image de l'astre se superpose exactement à la ligne d'horizon. L'angle se lit alors sur le limbe, à la fraction de degré près. Un degré de latitude correspondant à environ 111 kilomètres, chaque minute d'arc compte : elle représente un mille nautique, soit 1,852 km.
Et le jour, quand les étoiles ne sont pas visibles ? On utilise le Soleil, mais c'est un peu plus sportif. Le marin attend midi solaire — le moment où le Soleil est au plus haut — et mesure sa hauteur maximale. Ensuite, il consulte des tables astronomiques appelées éphémérides, qui lui donnent la déclinaison du Soleil ce jour-là, c'est-à-dire sa position par rapport à l'équateur céleste. Un petit calcul, et voilà la latitude.
Le 21 juin, le Soleil est à 23,4° au-dessus de l'équateur ; le 21 décembre, il est à 23,4° en dessous. Entre les deux, les éphémérides donnent la valeur exacte pour chaque jour.
Reste un détail que les plus malins auront remarqué : le sextant ne donne que la latitude (la position nord-sud). Pour la longitude (est-ouest), il faut connaître l'heure exacte, ce qui a posé un tout autre problème pendant des siècles — résolu seulement en 1761 par l'horloger John Harrison et son chronomètre de marine. Mais ceci, comme on dit, est une autre histoire.
Aujourd'hui encore, malgré le GPS, les officiers de marine apprennent à utiliser le sextant. Car les satellites peuvent tomber en panne ; les étoiles, elles, sont toujours là.
- (1) ↑ Grâce à un jeu de miroirs, il permet en réalité de mesurer des angles allant jusqu'à 120°.