Pour se repérer en pleine mer, loin des côtes, il faut connaître deux coordonnées : la latitude (angle avec l’équateur) et la longitude (angle avec le méridien de Greenwich, point zéro de convention universelle).
Pour la latitude, on sait la déterminer par exemple en mesurant la « hauteur » de l’étoile polaire (1).
Mais cette étoile n’est d’aucune utilité pour relever sa longitude. Compte tenu de la rotation de la terre, une autre technique a dû être recherchée au cours des siècles, utilisant le fait que la terre tourne comme on le sait de 360° en 24H. Toutes les heures, le soleil va donc parcourir un angle de (360°/24) = 15° de longitude. Prenons un exemple.
Nous partons en bateau d’un port dont on connaît la longitude, par exemple Brest : 4,5° Ouest. Le méridien passant par Brest est à 4,5° à l’ouest du méridien de Greenwich. Nous naviguons vers l’Amérique. Nous avons gardé à bord une montre réglée sur midi lorsque le soleil était à son zénith à Brest.
Quelques jours plus tard, en plein océan Atlantique, nous relevons à nouveau le soleil à son zénith et constatons qu’il est 12h30 à la montre dont on vient de parler, c’est-à-dire une demi-heure plus tard. Il a donc fallu attendre 1/2H pour que le soleil d’abord au zénith de Brest nous surplombe, et en 1/2H le soleil a parcouru 7,5° , donc notre longitude actuelle est de 4,5° + 7,5° = 12° ouest.
Pas plus compliqué que ça, on a bien déterminé notre longitude en plein océan… sauf qu’il nous a fallu une montre ! Historiquement il a fallu inventer cette montre, ou plutôt un chronomètre, qui garde le temps à quelques secondes près, malgré les tempêtes, les mouvements du bateau, les sautes de températures, d’humidité et j’en passe. La précision du chronomètre est fondamentale; par exemple à Brest, les calculs montrent qu’une différence de une minute de temps donnera un écart d’environ 20km ! En pleine mer, un navire qui recherche une île à une longitude connue, après une navigation de plusieurs mois, devra pouvoir garder l’heure juste à quelques secondes près.
Comprenant l’importance de pouvoir se situer en mer, l’Angleterre, grande puissance maritime, promit en 1714 une forte récompense à celui qui inventerait un chronomètre maritime précis.
Un horloger anglais, John Harrison, né en 1693, relèvera le défi et travaillera pendant plus de 40 ans à la construction de 5 chronomètres de marine successifs, H1, H2, H3, H4 et H5. Le premier H1 (photo de gauche) est imposant, et nécessitera 5 années de construction. Peu à peu John Harrison améliore ses chronomètres, réduit considérablement leurs tailles. En 1761, le H4 (photo de droite), de la taille d’une grosse montre, embarqué jusqu’à la Jamaïque, donnera une précision de 5 secondes, soit environ 1 mile marin.
Toutes ces chronomètres sont conservés au Royal Museum de Greenwich, près de Londres. J’ai encore en tête la visite de ce musée, passionnant. Il faut y aller !
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- Voir le billet Latitude -1- La polaire