1) Orbite de la Lune

 

Dans l’extrait suivant de De la Terre à la Lune, Jules Verne décrit l’orbite de la Lune.

«La Lune ne décrit pas autour de la Terre une circonférence, mais bien une ellipse dont notre globe occupe l'un des foyers ; de là cette conséquence que la Lune se trouve tantôt plus rapprochée de la Terre, et tantôt plus éloignée, ou, en termes astronomiques, tantôt dans son apogée, tantôt dans son périgée. »

De la Terre à la Lune, chapitre 4 : Réponse de l’Observatoire de Cambridge

 

Nous avons réalisé un schéma de l’orbite de la Lune à partir des connaissances actuelles en astronomie afin de les confronter à ce qu’affirme Jules Verne dans l’extrait précédent.

 

Schéma de l’orbite de la Lune :

L’extrait du roman correspond à notre schéma. Jules Verne décrit donc l’orbite de la Lune avec justesse. Ce mouvement elliptique était déjà connu au XIXème siècle. En effet, en 1609, Kepler publie sa première loi, selon laquelle les planètes décrivent des orbites elliptiques dont le Soleil occupe l’un des foyers. Plus généralement, les scientifiques en ont déduit que la Lune, étant le satellite de la Terre, décrivait elle aussi une orbite elliptique dont la Terre occupait l’un des foyers.

 

2) Distance Terre-Lune

 

Nous avons comparé, sous forme de tableau, la distance Terre-Lune indiquée par Jules Verne dans De la Terre à la Lune et celle mesurée avec précision de nos jours.

 

Tableau comparatif de la distance Terre-Lune indiquée dans le roman avec celle mesurée de nos jours

Position de la Lune sur son orbite

Distance

Terre-Lune

 indiquée dans le roman

Distance

Terre-Lune 

mesurée de nos jours

Périgée

88 010 x 4 = 352 040 km

365 375 km

Apogée

99 640 x 4 = 398 560 km

406 720 km

 

En confrontant ce qu’affirment les savants de l’Observatoire de Cambridge dans le roman de Jules Verne aux connaissances actuelles, il apparaît que les valeurs indiquées dans le roman pour la distance Terre-Lune sont relativement précises. Toutefois, cette distance avait déjà été estimée depuis plusieurs siècles, plus ou moins précisément. En effet, depuis le IIIème siècle avant J.-C., plusieurs méthodes ont permis d’estimer de plus en plus précisément la distance Terre-Lune. Nous avons choisi et étudié trois de ces méthodes.

 

a) IIIème siècle avant J.-C. : première estimation de la  la distance Terre-Lune

 

Cette méthode a été mise au point par le mathématicien et astronome grec Aristarque de Samos au IIIème siècle avant J.-C.

Schéma explicatif :

 

b) La méthode utilisée au XIXème siècle : la méthode de la parallaxe

 

En 1751, une expérience menée simultanément par Lalande à Berlin et par Lacaille au Cap de Bonne  Espérance  a permis de déterminer plus précisément la distance Terre-Lune en utilisant la méthode des parallaxes.

Les deux lieux ont été choisis parce qu’ils se situent pratiquement sur le même méridien (à 5° près).

La même nuit, ils ont pointé chacun leur lunette vers la Lune. Lorsque celle-ci est passée au zénith, ils ont mesuré le plus précisément possible l’angle que faisait la verticale avec la direction d’un point précis de la Lune : le centre d’un cratère facilement repérable.

Ils ont déduit l’angle a appelé parallaxe lunaire des mesures des deux angles ß1 à Berlin et ß2 au Cap, et des latitudes de Berlin et du Cap.

Expression de la distance Terre-Lune :

 

Schéma explicatif :

 

c) La méthode utilisée de nos jours, la méthode de l’écho laser

 

Au XVIèmesiècle, Galilée invente une méthode à la fois simple, rapide et précise mais qui n'est

 pas réalisable avec les moyens techniques de son époque : la méthode de l'écho laser. Ce n'est

 que près de quatre siècles plus tard, en 1969, que cette méthode pourra être utilisée.

 Calcul de la distance Terre-Lune selon cette méthode :

Sur Terre, un laser très puissant envoie un signal en direction de l'un  des réflecteurs qui ont été posés à la surface de la Lune lors de la mission Apollo 11. La durée t que met le signal pour revenir sur Terre après avoir été réfléchi est mesurée.

 

Pour déterminer la distance Terre-Lune, Jules Verne a utilisé des données qui avaient été calculées selon la méthode de la parallaxe. De nos jours, la méthode de l’écho laser permet d’obtenir des résultats d’une encore plus grande précision.

Mouvement de la Lune