Par définition, l’instant de l’équinoxe de printemps dans l’hémisphère nord correspond au moment où la longitude géocentrique apparente du centre du Soleil est égale à zéro degré.

À cet instant, l’ascension droite et la déclinaison du centre du Soleil ne sont pas nulles, car la latitude apparente du centre du Soleil n’est pas nulle, mais toutes ces valeurs sont proches de zéro. La direction du Soleil est alors très proche de celle du point gamma, intersection de l’écliptique et de l’équateur céleste. La définition de cette direction est donc unique sur la sphère céleste.

Il ne faut pas confondre la direction de l’équinoxe de printemps qui est unique et le fait que le Soleil passe par cette direction. Ainsi, dans l’hémisphère nord, le début du printemps correspond au passage du Soleil dans la direction de l’équinoxe de printemps, alors que ce même phénomène traduit le début de l’automne dans l’hémisphère sud.

Notre calendrier (le calendrier grégorien) est construit de manière à éviter la dérive des dates des changements de saisons en conservant une date quasi fixe pour le début de chaque saison.

La date de l’équinoxe de printemps est, en 2021, le samedi 20 mars à 9 h 37 min 29,78 s UTC, soit le samedi 20 mars à 10 h 37 min 29,78 s heure légale française (UTC + 1 h).

À cet instant, la latitude apparente géocentrique du centre du Soleil est de 0,34″, son ascension droite est de 23 h 59 min 55,99 s et sa déclinaison est de − 0,32″. Comme on le constate, ces valeurs sont toutes très proches de zéro. C’est pourquoi l’on dit souvent que le centre du Soleil est dans la direction du point gamma. Néanmoins, pour un calcul à la seconde de temps près, le choix de la définition est important. En effet, la déclinaison du centre du Soleil est nulle à 9 h 37 min 10,62 s UTC et l’ascension droite du centre du Soleil est nulle à 9 h 37 min 33,34 s UTC.

Depuis la création du calendrier grégorien en 1582, l’équinoxe de printemps tombe le 19, le 20 ou le 21 mars. Aux XIX^e et XX^e siècles, il est toujours tombé le 20 ou le 21 mars. Dans le passé, il est tombé le 19 mars en 1652, 1656, 1660, 1664, 1668, 1672, 1676, 1680, 1684, 1685, 1688, 1689, 1692, 1693, 1696, 1697, 1780, 1784, 1788, 1792 et 1796. Il tombera de nouveau le 19 mars en 2044.

Le jour de l’équinoxe, si l’on fait abstraction de la réfraction atmosphérique, la durée de la nuit est égale à la durée du jour. C’est également le jour où le Soleil se lève plein est et se couche plein ouest.

Conformément à l’arrêté du 3 avril 2001 du ministère de l’Économie, des Finances et de l’Industrie, relatif à l’heure légale française, la période d’heure d’été pour l’année 2021 commence le dernier dimanche de mars à 2 heures du matin en Temps légal (1 h UTC + 1 h).

Donc, la nuit du samedi 27 au dimanche 28 mars 2021, à 2 heures du matin, il faut régler les horloges sur 3 heures. On passe ainsi de UTC + 1 h à UTC + 2 h et le dimanche 28 mars a une durée de 23 heures.

L’horloge parlante, située à l’Observatoire de Paris, diffuse l’heure légale française construite par le Laboratoire national de métrologie et d’essais LNE-SYRTE. Elle répond au numéro de téléphone : 36 99. Le début du quatrième top est exact au vingtième de seconde sur tout le territoire métropolitain.

Décalage horaire

Le choix du méridien de Greenwich comme méridien origine et le découpage de la surface terrestre en 24 fuseaux horaires de 15° datent de la conférence internationale de Washington de 1884. Le temps moyen du méridien origine, le Greenwich Mean Time (GMT) sera remplacé en 1976 par une nouvelle dénomination le Temps universel (UT), suivi de différentes variantes. On utilise actuellement le Temps universel coordonné (UTC) lié au Temps atomique international (TAI). L’usage de fuseaux horaires a permis de définir des zones horaires dans lesquelles le décalage horaire avec le Temps universel coordonné est constant. L’Europe est couverte par trois zones horaires définies par un décalage constant avec UTC.

Le tableau suivant donne ces trois zones.

Chaque pays européen a choisi, en fonction de sa longitude, une zone horaire. Chaque pays utilise en plus une heure d’été. Cela se traduit, en période d’été, par un décalage horaire d’une heure supplémentaire par rapport à la zone horaire choisie. Afin de faciliter les relations entre pays, les pays de l’Union européenne effectuent leurs passages aux heures d’été et d’hiver, le même jour et au même instant. Un grand nombre des pays européens, non membres de l’Union européenne, font de même. Seules l’Islande, la Biélorussie, la Norvège pour les régions dénommées Svalbard & Jan Mayen ne suivent pas cette règle. En période d’été, les acronymes des noms civils deviennent respectivement WEST, CEST et EEST, la lettre S étant l’initial de « Summer ».

Évolution du passage à l’heure d’été

Le 8 février 2018, le Parlement européen a voté par 384 voix pour et 153 voix contre (et 12 abstentions) une résolution sur les dispositions relatives au changement d’heure demandant à la Commission européenne de réaliser une évaluation en profondeur de la directive 200/84/CE et, si nécessaire, de présenter une proposition en vue de sa révision, chargeant son président de transmettre la présente résolution à la Commission, au Conseil, ainsi qu’aux gouvernements et aux parlements des États membres.

Le 12 septembre 2018, la Commission européenne a publié une proposition de directive au Parlement européen et au Conseil de l’Union européenne mettant fin aux changements d’heures saisonniers et abrogeant la directive 2000/84/CE.

Le 3 avril 2019, le Conseil de l’Union européenne a publié les résultats de la première lecture de cette proposition par le Parlement européen. Lors du vote en séance plénière, qui s’est déroulé le 26 mars 2019, le Parlement a adopté 32 amendements à la proposition de directive. Dans ce texte, il propose que la directive 2000/84/CE soit abrogée avec effet au 1^er avril 2021 et les États membres devaient notifier à la Commission, au plus tard le 1^er avril 2020, leur intention de modifier leur heure légale le dernier dimanche du mois d’octobre 2021. Or, au 1^er avril 2020, en raison de l’épidémie de Coronavirus, aucun État n’avait notifié sa décision, il est donc probable que le passage à l’heure d’été ne soit pas abrogé le dernier dimanche d’octobre 2021 et que le passage à l’heure d’hiver soit maintenu.

Le phénomène intéressant en ce mois de mars 2021 est un phénomène très furtif, quelques secondes, et invisible à l’œil nu : l’occultation d’une étoile par un astéroïde.

Dans la nuit de vendredi 19 à samedi 20 mars 2021, l’astéroïde (1048) Feodosia va passer entre la Terre et l’étoile HIP 61099. Pour un observateur situé là où l’ombre de l’astéroïde va passer sur Terre, il verra l’étoile disparaître subrepticement, puis réapparaître quelques instants plus tard. Dans le principe, le phénomène n’a rien d’extraordinaire, puisque c’est le même phénomène qui se produit lors d’une éclipse de Soleil. Dans ce dernier cas, c’est la Lune, qui, passant entre la Terre et l’astre du jour, va masquer et donc éclipser le Soleil. Si le principe de l’éclipse de Soleil est acquis, il suffit de remplacer la Lune par un astéroïde et le Soleil par une étoile lointaine pour comprendre le phénomène de l’occultation d’une étoile par un astéroïde, avec des distances bien sûr autrement plus importantes.

Ce type de phénomène n’a rien d’exceptionnel, puisqu’il peut s’en produire plusieurs au cours d’une même nuit. L’événement n’aurait-il donc qu’un simple intérêt visuel et esthétique ? Que non !

L’observation de ce type de phénomène, avec une instrumentation adaptée, peut fournir des renseignements ayant une grande valeur scientifique. En premier, l’événement étant prévisible par calcul, son observation validera si le calcul est correct. Mais aussi, et surtout, cette observation permettra de vérifier les éléments de base ayant permis ce calcul. Ces éléments de base constituent ce que l’on appelle les éléments d’orbite. Ces données (distance au Soleil, excentricité de l’orbite, inclinaison…) sont un peu la carte d’identité d’un astéroïde. Plus l’exactitude de ces valeurs est grande, et plus les calculs vont donner des prévisions de position exactes. L’occultation d’une étoile par un astéroïde permet donc de vérifier que cet astéroïde se trouve là où le calcul a prévu qu’il soit. D’autre part, si un réseau d’observateurs peut être constitué, l’observation du passage de l’ombre par plusieurs stations d’observation va permettre de tracer les contours de cette ombre et, par voie de conséquence, la forme de l’objet. Ce résultat est remarquable dans la mesure où ce type d’observation peut être réalisé avec des instruments très modestes (200 à 300 mm d’ouverture, 100 mm pouvant suffire si l’étoile est assez brillante). Au risque de surprendre, cette méthode d’observation à plusieurs instruments modestes utilisés lors d’une occultation d’étoile fournit même une approximation de la forme plus précise que si on image l’astéroïde en vision directe avec un télescope géant (8 ou 10 mètres de diamètre), car l’objet est si petit (entre 50 et 900 kilomètres pour les plus gros) et si loin (entre 400 et 500 millions de kilomètres pour les astéroïdes de la ceinture principale) que sa taille angulaire dans le ciel est très faible et qu’il est donc très difficile de capturer sa forme.

Qui verra-t-on ?

(1048) Feodosia est un astéroïde de la ceinture principale, ce qui signifie qu’il orbite avec des centaines de milliers d’astres semblables entre les planètes Mars et Jupiter. Le chiffre mis entre parenthèses devant le nom de l’objet rappelle son numéro d’ordre. (1048) Feodosia est donc le 1048^e astéroïde découvert. Sa première observation remonte au 29 novembre 1924 par l’astronome allemand Karl Reinmuth, à l’observatoire du Königstuhl, non loin de Heidelberg. Si la distance moyenne au Soleil est d’environ 408 millions de kilomètres, sa position la plus proche au Soleil, soit son périhélie, est à 335 millions de kilomètres, alors que sa distance la plus éloignée, son aphélie, est à 483 millions de kilomètres au Soleil. Son orbite est donc assez elliptique (excentricité : 0,181). Du fait de sa distance, il effectue une rotation autour du Soleil en 4,5 ans. La taille de Feodosia est estimée à 70 km de diamètre. Il tourne sur lui-même en environ 10 h 30.

Quant à l’étoile HIP 61099 (SAO 82349), il s’agit d’une étoile rouge de classe spectrale K0 qui est située à 84 années‑lumière du Soleil. Située presque au milieu de la constellation de la Chevelure de Bérénice, cette étoile a une magnitude de 7,7, ce qui interdit de la voir à l’œil nu (l’œil capte des étoiles jusque la magnitude 6). Pour la trouver, on indiquera que HIP 61099 est située à 50′ au sud‑est (en bas à gauche) de la faible étoile (magnitude 5,7) 20 Com, normalement accessible à l’œil nu sous un bon ciel.

Que verra-t-on ?

La scène se déroulera dans la constellation de La Chevelure de Bérénice, une très discrète constellation cernée au nord par la Grande Ourse, puis en tournant dans le sens des aiguilles d’une montre, par le Lion, la Vierge et le Bouvier. La carte de champ ci‑jointe doit aider au repérage.

A priori, une simple paire de jumelles 10 × 50 devrait permettre de voir 20 Com, puis HIP 61099. Pour profiter au mieux du phénomène, on s’allongera sur un transat en posant les coudes sur les accoudoirs afin de stabiliser les jumelles. Mais la scène sera bien mieux vue dans une petite lunette ou un petit télescope. On aura au préalable mis, si possible, l’instrument en station équatoriale afin de pouvoir suivre, même manuellement, l’étoile. S’il y a un moteur, c’est encore mieux : on ne s’occupera de rien. Il suffira d’avoir l’œil rivé à l’oculaire pour savourer l’instant.

Si HIP 61099 sera brillante, il n’en sera pas de même de l’astéroïde qui, avec une magnitude de 13, sera inaccessible pour toute optique inférieure à 250 mm. La Lune, présente dans le ciel sous la forme d’un gros croissant très proche de Mars, au‑dessus de l’horizon ouest, ne devrait pas être trop gênante, d’abord parce qu’elle se situera à 106° de la Chevelure, et parce qu'elle sera proche de son coucher. Au moment de l’occultation, HIP 61099 sera à + 58° au‑dessus de l’horizon sud, donc relativement haute, ce qui optimisera les conditions d’observations. Le phénomène est censé avoir lieu à partir de 0 h 30 min 21 s heure légale (UTC + 1 h) samedi 20 mars 2021 et durera 6,8 s.

Attention ! Le phénomène ne sera pas visible partout en France. A priori, la limite sud de visibilité se situera au centre de Paris, et la limite nord passera au nord d’Amiens dans la Somme. Tout observateur situé entre ces deux lignes devrait voir l’occultation.

Que verra-t-on au juste ?

À l’instant T, l’étoile va disparaître soudainement, masquée par l’astéroïde. Puis, un peu plus de 6 secondes après, l’étoile va réapparaître, l’astéroïde continuant sa route sur son orbite autour du Soleil. Même si on est prévenu, même si on s’y attend, difficile d’être insensible à la magie du spectacle. Cette disparition brutale d’une étoile, événement peu banal, est provoquée par l’imperturbable horloge de la mécanique céleste, et cette observation permet de capturer à l’œil nu, de manière évidente et rapide, le mouvement d’un astéroïde de la ceinture principale.

La Connaissance des temps (CDT) publie depuis 1679 les éphémérides des corps célestes, ainsi que diverses tables et données à destination des astronomes et des curieux de l’astronomie.

Lire le XIII^e épisode : « Observations astronomiques, optique et instrumentation. »

Dans cette lettre d’information, nous continuons d’explorer l’histoire scientifique de cet ouvrage et de voir son évolution au cours des trois derniers siècles. La CDT a‑t‑elle beaucoup changé ? A‑t‑elle été influencée par les événements politiques ? A‑t‑elle participé à l’essor des sciences en général et de l’astronomie en particulier ? Nous allons tenter de répondre à ces questions par une lecture attentive des 342 volumes de la CDT publiés à ce jour. Vous trouverez dans les textes que nous proposons des liens vers les pages de la Connaissance des temps que nous citons pour vous permettre d’avoir accès aux textes originaux.