Observations et dessins de Cassini à l'Observatoire de Paris (XVIIe-XVIIIe siècles)

[ovi_astro]

  Qu'ont pu observer les astronomes du XVIIe siècle avec les lunettes astronomiques de l'Observatoire de Paris ?

Une question me taraude depuis des années : qu'ont pu observer les astronomes du XVIIe siècle avec leurs instruments ? Compte tenu de leurs focales extrêmement longues, de leur taille imposante et du poids nécessaire à leur manipulation, nombreux sont ceux qui se sont interrogés sur leurs observations.

J'ai découvert dans les archives de la bibliothèque de l'Observatoire de Paris de nombreux dessins réalisés par des astronomes de l'observatoire au milieu du XVIIe siècle. De grands noms comme Cassini, Maraldi et Rhómer ont laissé des croquis et des comptes rendus d'observations. Vous trouverez ci-dessous tous les dessins, étape par étape, de 1673 à 1735.

Commençons par le début : Jean-Dominique Cassini, dans un texte autobiographique (ses origines, sa formation en Italie, son arrivée à l’Observatoire de Paris en 1669), écrit de sa main. Dessins réalisés avec le télescope Giuseppe Campani de 17 pieds (5,5 m), d’un diamètre d’ouverture probablement de 60 mm, que Cassini emporta avec lui de Bologne à Paris.

Ce carnet original contient les observations effectuées à Paris par J.D. Cassini avant son entrée à l’Observatoire en 1669.

Les dessins montrent la Grande Tache rouge ainsi que les ombres des lunes de Jupiter, observées avec le télescope Campani.

 

Pour information, le télescope Campani de 17 ou 16 pieds est l’instrument avec lequel Cassini découvrit la Grande Tache rouge et les ombres des lunes de Jupiter sur la planète.

Il s'agit ici des anciens pieds parisiens. Pour convertir en mètres aujourd'hui, on utilise la formule suivante : le nombre de pieds, qui correspond à l'ancienne distance focale du tube en pieds parisiens (disons 17 pieds), donne 17 x 324,84 = 5,522 m, soit une distance focale de 5,5 m, ou la longueur du tube.

Le « pied du Roi » français (324,84 mm), ou peut-être une autre unité de longueur, car il existait de nombreuses définitions à l'époque. Cependant, comme nous le verrons, il est plus probable qu'il s'agisse du « pied du Roi ». Dans ce cas, 17 pieds équivalent à 5,5 m.

Pour les palmiers, on utilise par exemple 205 palmiers x 211 = une distance focale de 43,2 m.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Lune cendrée]

Très intéressant...

Merci pour le partage !

[cmltb612]

Ce sont des documents extraordinaires.

Mais comment les as-tu "découverts" ? Ils sont en ligne et d'accès public ?

Quel est le site web d'origine ?

Généralement il y a un copyright. Leur diffusion est autorisée ?

Merci.

Christophe

[cpeg]

Merci, c'est fabuleux .

Plus de 350 ans après on retrouve des dessins du niveau d'un amateur actuel avec une petite lunette, les lois de l'optique n'ayant pas changé....

Et puis le sieur Cassini a l'air d'avoir privilégié l'efficacité à l'esthétique, on peut comprendre avec les difficultés de manipulation des "longues lunettes à faire peur aux gens". Un dessin soigné avec une monture équatoriale c'est quand même plus facile .

C'était la pointe extrême de la science de l'époque, des avancées extraordinaires avec des savants d'exception.

Et maintenant l'humanité a des instruments qui permettent d'aller titiller l'univers d'il y a 13 ou 14 milliards d'années, ça me donne un peu le vertige.

Encore merci,

Claude

[ovi_astro]

On 10/12/2025 at 10:26, cmltb612 said:

Quel est le site web d'origine ?

Merci à tous pour vos réponses, voici le document source :  https://bibnum.obspm.fr/ark:/11287/8tTq7

Vous devez télécharger les images individuellement et cela demande beaucoup de travail.

Ces longs télescopes étaient montés sur différents types de supports, fixés en deux points, l'un à l'avant et l'autre à l'arrière. Ils étaient stabilisés par des cordes et des poulies. L'observatoire employait de nombreuses personnes, des assistants et probablement plusieurs dizaines, voire une centaine d'ouvriers.

 

Voici des dessins réalisés à l'Observatoire de Paris entre le 1er février et le 26 mai 1672, par Cassini et d'autres astronomes, à l'aide de nombreux télescopes, dont un de 17 pieds, et d'autres instruments.

Les années suivantes, nous disposerons d'observations et de notes beaucoup plus détaillées.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[fdudu]

Excellent ! Merci pour le partage 

[ovi_astro]

 

En 1673, de nouveaux dessins montrent le télescope de 34 pieds et d'autres instruments. Sur certains dessins, en y regardant de plus près, l'instrument utilisé est indiqué dans les notes, par exemple : télescope de 34 pieds, télescope de 100 pieds, télescope de 17 pieds, télescope de 20 pieds. Cette précision est toutefois incohérente ; sur d'autres dessins, l'instrument utilisé pour les observations n'est pas spécifié.

Étape par étape.

Voici les premiers dessins du télescope de 34 pieds pointant vers Mars, Jupiter et Saturne. On peut y lire : « Telescopio Campani ». La lentille d'objectif existe toujours et est une excellente lentille à diffraction limitée. Son diamètre était de 80 mm (d'après les notes de Cassini), soit 3 pouces de Paris, ce qui correspond précisément à 81 mm de diamètre. Associée à une distance focale de 10,900 mm, elle offre un facteur chromatique de 1,6, idéal pour un télescope monolentille du XVIIe siècle.

En fait, cette lentille est biconvexe, comme la mienne. Presque toutes les lentilles Campani étaient biconvexes, car leur fabrication était beaucoup plus simple. Le télescope de 10,4 mètres était l'instrument le plus utilisé de l'observatoire.

Cette photo représente le dessin de Rhéa, le satellite découvert par Cassini grâce au télescope de 10,4 mètres.

 

 

 

 

Le télescope Campani de 11 mètres (34 pieds)

 

 

 

 

Al van Helden a indiqué (communication personnelle du 22 décembre 2004) que le télescope au premier plan ressemblait à l'instrument de 10 mètres que Campani avait fabriqué pour les Médicis au milieu des années 1660. Campani avait envoyé un télescope de 10,4 mètres à Cassini en 1671 ou 1672, dont l'objectif est toujours conservé (dans l'ancien observatoire). Celui de Florence mesure 202 cm de long et 14,5 cm de diamètre. Il a suggéré qu'il pourrait s'agir du télescope Campani de 10,4 mètres représenté dans le tableau de l'artiste français Henri Testelin, conservé à l'Académie royale des sciences et reproduit ci-dessous.

 

 

Voici le télescope Campani de 11,1 m, fabriqué pour les Médicis en 1666 et exposé au musée Galilée de Florence (avec son cache-objectif).

On peut observer sa ressemblance avec le télescope Cassini de 10,4 m, de conception similaire (sans cache-objectif).

Il ne s'agit pas de la lunette de 10,4 m, mais d'un télescope plus ancien, fabriqué par Campani pour les Médicis et utilisé lors du concours avec Divini. Sa construction est cependant très similaire à celle de la lunette de 10,4 m de 1672.

Il me semble que seule la partie avant du tube est visible sur le tableau.

 

 

 

 

 

Prenant au pied de la lettre le titre « Fondation de l'Académie des sciences et de l'Observatoire, 1666 », j'ai supposé que le tableau avait été réalisé peu après l'événement mentionné. Un examen plus approfondi m'a progressivement convaincu de l'erreur de mon hypothèse initiale. Plusieurs éléments, plus ou moins indépendants du tableau et des événements liés au développement de l'Académie, m'ont permis de rassembler des preuves d'une date de création bien plus tardive, ainsi que d'une interprétation légèrement différente de sa signification. Raison de plus pour célébrer les nombreux accomplissements de l'Académie et sa fondation.

Sur le tableau, au centre et en bas à droite, on aperçoit deux télescopes.

En bas à droite, il s'agit probablement du télescope Campani de 10,4 mètres (34 pieds), et au centre, du télescope Campani de 5,2 ou 6,1 mètres (17 ou 20 pieds), sans aucun doute celui de 5,2 mètres (17 pieds) avec lequel Cassini découvrit Japet et la Grande Tache rouge de Jupiter.

 

 

 

 

Télescope Campani de 17 ou 20 pieds

 

 

 

Dessins de Mars, Jupiter et Saturne, la première lumière captée par le télescope Campani de 11 mètres (34 pieds).

 

 

 

 

Modifié 12 décembre 2025 par ovi_astro

[ovi_astro]

Voici d'autres dessins jusqu'en 1740.

Année 1673 : Observatoire royal de Paris, 1er avril - 26 juillet 1673

Cette année-là, nous avons une grande surprise : la liste de tous les télescopes utilisés à l'Observatoire de Paris en 1673. Cette liste se trouve sous la première image. Une personne maîtrisant le français pourrait la traduire. Une autre liste d'instruments a été établie en 1684.

Voici la liste de tous les télescopes de l'Observatoire de Paris en 1673, ainsi que leurs marques : Borelli, Divini, Campani. La focale est indiquée : 35 pieds pour le Campani, 45 pieds pour le Divini (je crois), 40 pieds pour le Borelli (difficile à déchiffrer) et un autre Borelli de 36 pieds. Les télescopes Campani de 20 et 17 pieds, présents et utilisés à l'époque, ne sont pas mentionnés. Il manque également 6 pieds dans la liste ; il s'agit probablement d'un autre télescope Campani apporté à Paris par Cassini. 17 pieds.

 

 

 

 

 

 

 

Une autre série de dessins de la même année :

 

 

 

 

 

 

 

[Michel Boissel]

il y a une heure, ovi_astro a dit :

 Une personne maîtrisant le français pourrait la traduire. 

 

Bonsoir,
Il me semble que ça ressemble plutôt à du latin. Quelqu'un ayant étudié le latin confirme ?

[Lune cendrée]

Quelles archives magnifiques !!!

Un bel hommage aux observateurs et instruments de cette époque à partager ...

[ovi_astro]

Nous allons à 1675, année où fut découverte la division Cassini avec les réfracteurs de 34 pieds et 20 pieds, note Cassini :

 

Deinde latitudo Annuli Dividebatur bifariam, Lineˆa obscurˆa apparenter Ellipticˆa reverˆa Circulari quasi in duos annulos concentricos, quorum inside outsidei lucidior erat. Hanc phasim stim post emersionem Saturni `e Solaribus radiis per totum annum usque ad ejus Immersionem conspexi prim`o quidem, Telescopie Pedum 35, deinde minori, Pedum 20. Ejus delineationem, utcumque rudem, ownante calamo hic adjeci.

 

Ensuite, la largeur de l'anneau a été divisée par une ligne sombre, qui semble elliptique, mais en réalité circulaire, comme deux anneaux concentriques, l'anneau intérieur étant plus brillant que l'anneau extérieur. J'ai observé tout au long de l'année suivant immédiatement cette phase où Saturne émergeait des rayons du Soleil jusqu'à son immersion ; d'abord avec le télescope de 11 mètres, puis avec un plus petit de 6 .49 mètres. J'en ai fait un croquis, certes approximatif, que j'ai ajouté ici à la hâte.

 

Extrait de la lettre de M. Cassini concernant une tache récemment observée dans le Soleil, ainsi qu'une observation remarquable de Saturne, effectuée par le même homme, Philosophical Transactions, vol. XI, 25 septembre 1676, p. 690.

Voici une description de la découverte dans les archives de la Royal Society de Londres, parmi les images et autres dessins de Jupiter datant de 1674 et 1675.

 

 

 

 

 

 

 

 

Modifié 15 décembre 2025 par ovi_astro

[ovi_astro]

Nous voici à la fin du XVIIe siècle, en l'an 1680.

Les notes et dessins présentés ici ne sont pas tous de Cassini, mais d'autres observateurs.

Certains dessins mentionnent le télescope utilisé lors des observations, par exemple : « Lunette de 34 pieds.

 

 

 

 

 

 

 

 

  De grandes surprises nous attendent ! Nous entrons dans la phase la plus productive des observations avec l'arrivée de nouveaux télescopes à l'observatoire. Nous aurons des dessins avec un impact missive sur Jupiter en 1689, ainsi que des dessins de Jupiter et de Saturne réalisés à l'aide de télescopes aériens équipés de lentilles allant jusqu'à 180 pieds (58 m de focale), et bien plus encore.

Suivez ce sujet pour plus de publications. Le nombre de dessins réalisés entre 1682 et 1683 est immense : des milliers, pris à l'aide de télescopes aériens et de télescopes tubulaires, dont certains atteignent 18 m de focale. Il est impossible de tous les publier ici, seulement quelques-uns.

Voici maintenant 1682 et 1683, partie 1.

Image 1 : M44 avec le télescope Campani de 34 pieds (11 m de focale).

Images 2 et 3 : l'apparition d'une comète observée avec le télescope Borelli de 40 pieds (12,9 m de focale).

 

 

 

 

 

Modifié 17 décembre 2025 par ovi_astro

[ovi_astro]

Voici les dessins de la deuxième partie, datant de 1682 et 1683.

On peut effectivement observer la division de Cassini dans les anneaux de Saturne, ainsi qu'une bande nuageuse dans l'hémisphère nord de Saturne.

 

 

 

 

 

 

 

[ovi_astro]

Poursuivons avec les années 1683 et 1684 et leurs nouveaux instruments :

Cette année-là, la lentille de 100 pieds (32 m) de Campani, d'une qualité exceptionnelle, est arrivée. C'est grâce à cette lentille, montée au sommet de l'observatoire, que Cassini a découvert Téthys et Dioné.

Mais, chers amis, comment fonctionne un télescope aérien ? Comment observe-t-on avec ce type d'instrument ? À quoi peut-on s'attendre lors d'observations sans tube optique ?

Il est important que vous lisiez ceci pour mieux comprendre le fonctionnement de ces télescopes aériens. Nous aborderons ensuite les dessins réalisés avec cette lentille de 100 pieds.

Voici la traduction du compte rendu de la dernière découverte des satellites de Saturne, annoté par Cassini I. Observations avec les objectifs sans tube, par Cassini.

 

 

 

 

Tandis que Christiaan Huygens, aux Pays-Bas, achevait la préparation de ses mémoires, Astroscopia, où il décrivait sa nouvelle méthode d'observation, Jean-Dominique Cassini, à l'Observatoire de Paris, cherchait à utiliser une grande lentille de 31 m de focale, fournie par l'opticien italien Giuseppe Campani. Une circonstance très favorable se présenta. Il remarqua que la planète Saturne occupait une position dans le ciel qui se prêtait à une configuration assez étonnante. Cassini en fit une description très précise à Christiaan Huygens. Mais sa lettre du 5 juin 1684 ne parvint à son destinataire qu'après un court délai :

Tandis que Christiaan Huygens, aux Provinces-Unies, achevait la préparation de ses mémoires, Astroscopia, dans lesquels il décrivait une nouvelle méthodologie d'observation astronomique fondée sur des instruments à focales extrêmes, Jean-Dominique Cassini, astronome à l'Observatoire de Paris, s'efforçait d'utiliser un grand objectif, d'une focale d'environ 31 à 32 mètres, fabriqué et livré par l'opticien italien Giuseppe Campani, réputé pour la qualité exceptionnelle de son verre optique. Une conjoncture astronomique particulièrement favorable se présenta lorsque la planète Saturne atteignit une position orbitale permettant une observation à son point culminant, près du passage au méridien. Cette configuration géométrique permettait de réduire les effets de réfraction atmosphérique et de maximiser la résolution angulaire. Cassini jugea cette situation suffisamment remarquable pour en transmettre une description extrêmement précise à Huygens.

Sa lettre, datée du 5 juin 1684, parvint à son destinataire avec un léger retard. Cassini y décrit en détail le dispositif d'observation improvisé :

 

« Ayant déterminé par le calcul que Saturne serait observable lors de son passage au méridien, j'ai monté la lentille d'environ 30 mètres dans l'emplacement prévu à cet effet dans l'angle de la tour Est de l'Observatoire, orientée au nord, vers la cour. J'ai préparé une table optique dont la surface était inclinée par rapport au plan horizontal selon la hauteur de Saturne au méridien, de sorte que l'axe du rayon incident provenant de l'astre coïncide avec le plan d'observation du méridien.

J'ai percé la table d'un trou circulaire correspondant au diamètre utile de l'instrument et je l'ai placée sur la tour, la positionnant ainsi dans l'emplacement prévu à cet effet. Le tube oculaire était monté sur un support articulé muni d'un genou mécanique, pouvant pivoter dans toutes les directions, et fixé sur un vérin à déplacement vertical, permettant des réglages fins sur une amplitude d'environ 60 centimètres.

Je l'ai positionné exactement à l'endroit préalablement calculé comme étant le plan focal de l'objectif.» Cassini explique ensuite que l'image de Saturne formée par la lentille était initialement projetée sur une feuille de papier, une méthode utilisée pour identifier et centrer précisément l'image réelle. En déplaçant la feuille dans le plan focal, l'image était positionnée de manière optimale, après quoi l'oculaire, monté sur le trépied, était progressivement rapproché. Par de fins ajustements d'avant en arrière, avec une tolérance de mise au point estimée à 7 centimètres maximum, Saturne devenait clairement visible dans le champ de vision. Le mouvement apparent de la planète vers l'ouest, dû à la rotation diurne de la Terre, était compensé manuellement en déplaçant le trépied vers l'est et par des ajustements verticaux effectués à l'aide du vérin. Ainsi, la planète pouvait être suivie en continu pendant environ un quart d'heure, sans modifier l'orientation de la lentille principale. Lors des ajustements mécaniques, l'image se perdait parfois, obligeant à répéter la procédure de projection sur papier pour la refocaliser. Grâce à cette technique ingénieuse, Cassini put identifier de nouveaux corps célestes du système saturnien, à savoir les satellites Téthys et Dioné. Son manuscrit contient des croquis détaillés de la planète Saturne, entourée de ses satellites connus et de ceux nouvellement découverts, réalisés d'après les observations des 21 mars, 4, 14 et 16 avril 1684.

Concernant l'instrumentation, Cassini précise :

 

Le télescope de 30,5 mètres (environ 32,4 mètres de focale) était équipé d'un objectif de 19 cm (environ 203 mm), diaphragmé à une ouverture effective d'environ 13,5 cm, réduisant ainsi les aberrations chromatiques et sphériques.

 

 

 

Reconstruction des observations avec la lentille de 100 pieds

 

 

 

Journal des observations réalisées avec la lentille de 32 mètres, découverte des satellites Thétys et Dioné

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Fredalamo]

Wow super interessant comme document ! Par contre j'ai un peu de mal à déchiffrer l'écriture manustrite sur certains d'entre eux, mais ce sont de vrais rapport d'observation très détaillés ! D'ailleurs je ne vois pas de dessin représentant la "grande" tache rouge, je crois qu'à l'époque elle devait représenter un bon tiers de la surface de Jupiter avant de rétrécir inexorablement. Je me demande aussi comment il faisaient pour viser quelque chose dans le ciel avec une lunette de cette longueur qui devait se courber un peu avec le poids ...

Modifié hier à 10:28 par Fredalamo