Observatoires astronomiques : architecture terrestre pour voir les étoiles

Cet été, en août, nous avons à nouveau levé les yeux vers le ciel, pour le moment fort de la pluie de Perséides, également connue sous le nom de larmes de Saint-Laurent, l’un des événements les plus spectaculaires de notre voûte céleste. Pour étudier ce type d’événement naturel, les observatoires astronomiques sont des outils incroyables, le résultat d’une structure en constante évolution construite pour l’étude du cosmos. Nous tentons d’expliquer dans ce sujet leur évolution jusqu’à nos jours, quels facteurs les ont influencés et quelles typologies sont les plus représentatives de chaque époque.

Qu’est-ce qu’un observatoire astronomique ?

Bien que les preuves ne soient pas définitives, tout porte à croire que les anciennes civilisations telles que les Égyptiens, les Babyloniens, les Chinois et les Mayas analysaient l’univers à travers certaines constructions. Certaines structures préhistoriques étaient conçues en tenant compte du lever et du coucher du soleil, ce qui facilitait la mesure du temps et, par conséquent, la création de calendriers. Elles deviennent ainsi des pièces maîtresses dans l’organisation des récoltes et, par conséquent, du contrôle économique. Stonehenge (3100 av. J.-C.) ou le temple de Mnajdra (3000 av. J.-C.) sont des constructions simples avec un faible niveau de technicité, ce qui est compatible avec une population nomade. Une autre de leurs caractéristiques les plus remarquables est leur taille monumentale, ce qui a également permis leur survie jusqu’à nos jours.

Les débuts : proto-observatoires

L’Égypte, Babylone, la Chine et la civilisation Maya furent ainsi les premières sociétés à développer des lieux d’observation des étoiles. Elles étaient capables de prédire les éclipses et de cataloguer les étoiles et les constellations. Leurs structures se limitaient à l’alignement des éléments architecturaux avec les corps célestes. Bien que leur finalité ne soit pas prouvée, on pense qu’elles permettaient la mesure du temps et la création de calendriers. Ces constructions seraient d’une grande aide pour optimiser les cycles agricoles et ainsi faciliter le contrôle économique.

Stonehenge. Author: garethwiscombe. Creative Commons Attribution 2.0 Generic license

Nous ne sommes pas aussi chanceux avec les civilisations ultérieures, plus complexes, dont nous n’avons pas hérité de vestiges. La Mésopotamie, par exemple, comptait de grands ensembles constructifs. Étant donné que les instruments d’observation étaient simples et ne nécessitaient pas de structure spécifique, tout endroit dégagé et élevé pouvait être utilisé comme plateforme d’observation. Bien que ce ne soit pas prouvé scientifiquement, on pense que les ziggourats ont pu être construits à cette fin.

Culture islamique : l’émergence de l’institution – Espaces permanents et spécialisés

La civilisation grecque a fait des avancées significatives dans les connaissances astronomiques. Conscients de leur utilité pour la navigation et la mesure du temps, ils ont concentré leurs recherches sur le mouvement des planètes, du soleil et de la lune, et le catalogage des constellations, associées à l’adoration de certains dieux. Bien que nous n’ayons pas de preuves de bâtiments uniquement dédiés à l’observation, nous savons que des instruments gradués, indispensables à l’avancement de cette science, ont été développés pendant la période hellénistique.

Après la chute de l’Empire romain, la culture islamique a préservé les connaissances astronomiques acquises par les Grecs. Ils ont pris conscience de l’échelle temporelle nécessaire pour ces études, ce qui a conduit aux premières institutions prévoyant un suivi continu dans le temps. Ce changement impliquait des espaces permanents, une main-d’œuvre renouvelée sur plusieurs générations et un mécénat qui les rendait possibles. L’observatoire de Maragheh (1259) est considéré comme l’un des meilleurs exemples. Plus que pour la pertinence de ses recherches, ce bâtiment a été vital pour la transmission des connaissances.

Maragheh. Author: Nassim Hosseini Shamchi. Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license

Le grand nombre d’étudiants et d’assistants participant aux observations, ainsi que l’augmentation progressive de la taille des instruments, a déterminé la conception de ces constructions. L’observatoire devient ainsi un complexe de bâtiments aux fonctions différenciées, marquant l’émergence de la typologie telle que nous la comprenons aujourd’hui.

Observatoires modernes : les innovations techniques définissent l’architecture

Tycho Brahe, astronome danois et principal responsable de l’observatoire d’Uraniborg (1580), prototype de l’observatoire moderne, a souligné dans l’un des chapitres de son œuvre Astronomiae Instauratae Mechanica les relations entre l’architecture et l’astronomie qui définiraient la typologie de cette époque. La caractéristique la plus distinctive de cette période est l’adaptation de la conception architecturale aux instruments d’observation et à leurs fonctions. L’architecture se soumet de plus en plus aux besoins pratiques et à l’augmentation de la taille des différents éléments. Pour Brahe, la pertinence de l’emplacement était essentielle. Cela incluait la nécessité de surfaces élevées et d’une situation géographique favorable en termes de lumière et de climat pour faciliter l’enregistrement des données.

Le scientifique danois privilégiait la fonctionnalité par rapport aux considérations esthétiques. Il était conscient que les innovations techniques et les instruments guideraient ces constructions, comme l’ont montré les conceptions ultérieures. Uraniborg avait pris en compte les aspects scientifiques et disposait de plusieurs plateformes permettant d’observer le ciel sous tous les angles, mais le déplacement continu des instruments entre les différentes plateformes compliquait de nombreuses recherches.

Uraniborg

Le télescope : un tournant

Le télescope, apparu au début du XVIIème siècle, permettait son utilisation depuis des balcons ou des fenêtres grâce à sa petite taille. Les observatoires étaient construits à ce moment avec des structures très simples, ou de petites plateformes étaient ajoutées pour installer le nouvel instrument.

Au milieu du XVIIème siècle, une compétition a commencé pour obtenir le télescope le plus puissant. Cela se traduisait par une plus grande longueur, à tel point qu’ils ne tenaient plus dans beaucoup de bâtiments. En conséquence, les observations ont été déplacées en plein champ, souvent loin de l’observatoire lui-même, ce qui posait des problèmes pratiques lors de l’analyse des résultats. L’observatoire de Greenwich (1675), conçu en tenant compte de ces nouvelles variables, réserve une place de choix pour le télescope : il s’agit d’une grande salle octogonale avec de grandes fenêtres dans toutes les directions.

Greenwich.Autor: DAVID ILIFF. Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.

XVIIIème et XIXème siècles : expansion et vulgarisation scientifique

Aux XVIIIème et XIXème siècles, les observatoires astronomiques se sont étendus sur tous les continents, intégrant l’ensemble des avancées techniques réalisées jusqu’alors. Certaines de leurs caractéristiques sont la séparation des pièces pour différents usages, l’alignement avec les points cardinaux et un abandon progressif de la ville.

Ces bâtiments tendent à l’horizontalité et sont de faible hauteur ; ils sont surmontés de coupoles mobiles où le télescope, désormais protagoniste, se trouve. Quant aux autres pièces, elles ne comportent pas d’éléments représentatifs, car elles sont destinées à des usages moins exigeants tels que l’étude, l’enseignement ou le repos.

L’astronomie atteint à cette époque un intérêt généralisé, ce qui donnera lieu à des sociétés d’astronomes amateurs et à des observatoires fonctionnant comme centres de vulgarisation scientifique. C’est le cas de l’observatoire Griffith (1935), devenu l’un des bâtiments les plus reconnaissables de la ville de Los Angeles.

Griffith. Autor: Matthew Field. Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.

Quel est l’avenir des observatoires ?

Ces dernières décennies, les observatoires se sont débarrassés de toute ornementation superflue pour se concentrer sur la précision. Une autre conséquence des avancées techniques est la réduction et la décentralisation des équipes humaines. En raison de cela, l’espace habitable a été minimisé dans ces constructions. Cette caractéristique ne signifie pas la disparition de la typologie ; au contraire, il s’agit d’une évolution logique qui mène aux satellites spatiaux et aux interventions proches du land art.

Nous vivons une époque où de nouvelles possibilités spatiales s’ouvrent : il ne s’agit plus seulement d’observer le cosmos, mais aussi de le recréer. Le Super-Kamiokande (1996), au Japon, situé à un kilomètre sous terre, est un grand réservoir d’eau de 40 mètres de diamètre et de hauteur. Construit pour capter les particules subatomiques provenant du soleil (neutrinos solaires), cette architecture artificielle représente une étape supplémentaire dans une caractérisation de plus en plus variée. Non seulement les satellites nous montrent le cosmos comme jamais auparavant, mais aussi la simulation d’espaces à l’intérieur de notre planète peut paradoxalement nous rapprocher des étoiles.

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