On parle beaucoup depuis plusieurs mois de l'éclipse totale du Soleil du 12 août 2026. On sait bien sûr que les éclipses sont des phénomènes récurrents depuis l'Antiquité. Les astronomes grecs avaient en effet découvert ce que nous appelons, à tort, le cycle de Saros.

C'est une période d'environ 18 ans, 11 jours et 8 heures au bout de laquelle se produit une éclipse de Soleil très proche de celle d'une éclipse précédente : mêmes conditions d'alignement, distances comparables. Toutefois la région où une éclipse totale est alors observable est à chaque fois déplacée d'environ 120° de longitude.

Mais les éclipses ne sont pas rigoureusement les mêmes, elles peuvent ainsi être annulaires et « perlées », dans ce dernier cas, la lumière filtre à travers les vallées et les reliefs de la surface lunaire, formant un chapelet de points lumineux semblable à un collier de perles, plus connu sous le nom de « grains de Baily ».

Une photographie lors de l’éclipse nord-américaine du 8 avril 2024 prise par Bryon Wiley et montrant des grains de Baily en plus de la surface du Soleil. © Bryon Wiley

Une éclipse pour tenter de dépasser Einstein

De fait, l'éclipse solaire totale du 30 juin 1973 est restée célèbre d'abord parce qu'elle était particulièrement longue, plus de sept minutes (ce sera la dernière fois qu'une éclipse totale dépasse cette durée jusqu'au XXII^e siècle), ce qui a permis des mesures scientifiques plus performantes pour l'époque concernant des tests d'alternatives à la théorie de la relativité générale d'Einstein, notamment, mais aussi parce qu'elle était l'« éclipse du Concorde », un nom qui lui est resté avec celui de l'« éclipse du Siècle ».

On verra pourquoi...

Des équipes internationales ont observé cette éclipse au sol depuis un observatoire provisoire en Mauritanie (Afrique de l'Ouest), notamment celle de l'université du Texas à Austin, dirigée par Bryce DeWitt et Cécile DeWitt-Morette. Avec leurs collaborateurs, comme Richard Matzner, ils ont réalisé à ce moment la mesure la plus précise effectuée jusqu'alors, lors d'une éclipse solaire totale, de l'effet de déviation des rayons lumineux d'étoile au voisinage du Soleil par son champ de gravité.

Leurs résultats, fondés sur des photographies prises, ont en effet ainsi confirmé la prédiction de la théorie de la relativité générale d'Einstein avec une précision d'environ 10 %.

À titre de comparaison, le premier test concluant de la déviation gravitationnelle de la lumière - réalisé par une expédition britannique en 1919 menée par Arthur Eddington - n'offrait qu'une précision de 30 %.

Documentation intégrale de la célèbre éclipse totale de Soleil du 30 juin 1973 en Afrique avec des explications. Un prototype Concorde 001 volant à Mach 2 chasse l'ombre de la Lune dans le ciel au-dessus de l'Afrique et arrive à étendre la durée de la totalité de 7 minutes au sol à environ 70 minutes. Les images et les données collectées sont spectaculaires et permettent d'étudier la physique de l'atmosphère solaire, notamment la couronne solaire, et bien d'autres choses encore. On peut voir (6:45 et 9:25) le grand théoricien de la relativité générale et de la gravitation quantique Bryce DeWitt parler en français, lors de l'expédition au sol en Mauritanie pour observer l'éclipse. © Auteurs : Pierre Léna & Jean Rosch ; Producteur : Service du Film de recherche scientifique ; Réalisateur : Gilbert Dassonville

Pierre Léna et l'astrophysique

Mais venons-en au Concorde. En 1972, l'astrophysicien français Pierre Léna a une idée géniale.

Il est sans doute connu du grand public pour avoir participé avec Michel Serres et Jean-Claude Pecker à la fameuse série Tours du monde, tours du ciel (documentaire en 10 épisodes de Robert Pansard-Besson) diffusée pour la première fois en 1991 avec la superbe musique de Georges Delerue.

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Pierre Léna a commencé à travailler sur l'astronomie infrarouge et l'astrophysique solaire après une thèse avec Jean-Claude Pecker et plus tard, il a été un des pionniers de l'optique adaptative en astronomie, une révolution dont il parle dans son ouvrage « Une histoire de flou - Miroirs, trous noirs et autres mondes ».

Pour les étudiants de la génération X, il est le co-auteur avec son collègue Alain Blanchard d'un remarquable livre d’introduction à l’optique qui fait la part belle à l’astrophysique. Il a aussi été le coordinateur de la publication française du Cours de physique de l'université de Berkeley, cours qui rivalise avec celui de Richard Feynman.

Mais quelle était donc l'idée géniale de Pierre Léna ?

Tours Du Monde, Tours Du Ciel, un film de Robert Pansard-Besson. Conseillers scientifiques : Pierre Lena, Jean-Claude Pecker, Michel Serres. Musique : Georges Delerue. « Pour découvrir la Terre, le Soleil, les planètes, les milliards d'étoiles, notre galaxie, les milliards d'autres galaxies, l'univers, l'espace, le temps, il a fallu construire depuis quelques milliers d'années des observatoires, des observatoires astronomiques. C'est leur Histoire et l'histoire de leurs découvertes qui sont ici racontées en dix tours du Monde, dix tours du Ciel ». © Les productions Berthemont, La Sept

L'« éclipse du Concorde »

Il se rend compte tout simplement que l'un des prototypes du Concorde, le 001, peut voler suffisamment vite, c'est-à-dire Mach 2, et suffisamment longtemps pour suivre l'éclipse solaire totale du 30 juin 1973 pendant probablement... 80 minutes ! De quoi faire des observations inédites de la couronne solaire pour tenter de percer le mystère de son chauffage, mais aussi pour étudier un disque de poussière autour du Soleil qu'aurait laissé la formation du Système solaire.

Pierre Léna réussit à convaincre le pilote d'essai du Concorde 001, André Turcat, ainsi que d'autres personnes influentes. Finalement, des équipes françaises dirigées par Pierre Léna et son collègue Serge Koutchmy ainsi que quelques autres vont embarquer à bord du Concorde 001, spécialement transformé pour cela, des instruments de mesure.

Le 30 juin 1973, le prototype Concorde 001 décolle des pistes de Las Palmas pour un rendez-vous inhabituel : le soleil. À bord de Concorde ce jour-là, les six membres d'équipage sont accompagnés de huit astrophysiciens venus pour étudier « l'éclipse du Siècle ». L'objectif de cette observation : mieux comprendre notre Soleil et sa couronne. Le musée de l’Air et de l’Espace remercie chaleureusement Pierre Léna, Serge Koutchmy, Bertrand Mennesson ainsi que Donald Liebenberg pour leurs témoignages. © Musée de l'Air et de l'Espace – Paris-Le Bourget

Le 30 juin 1973, ils vont faire des observations en restant dans le cône d'ombre de la Lune pendant près de 74 minutes ! Réalisant pendant cet intervalle de temps l'équivalent d'observations et de mesures cumulées d'une quinzaine d'éclipses totales depuis des lieux qui n'auraient pas forcément bénéficié d'un ciel totalement dégagé et sur plusieurs dizaines d'années.

Pierre Léna et Serge Koutchmy vont raconter cette aventure dans plusieurs vidéos et même rédiger un livre sur le sujet paru pour les 50 ans de l'événement en 2023 : Soleils éclipsés-Supersonique Concorde 001, couronne solaire et exoplanètes.

Par Pierre Léna, astrophysicien et professeur émérite, Observatoire de Paris-PSL et Université Paris Cité, membre de l’Académie des sciences. En 1973 au-dessus de l’Afrique, le prototype Concorde-001, piloté par André Turcat et volant à Mach 2 dans l’ombre de la Lune, offrit aux neuf scientifiques à bord la plus longue totalité d’une éclipse solaire : 74 minutes. Cinquante ans après, la couronne solaire, plus aisément observée depuis l’espace et responsable d’une météorologie nouvelle, questionne toujours. Le coronographe de Lyot, né au Pic-du-Midi pour étudier cette couronne, aujourd’hui installé sur le télescope JWST, découvre une remarquable exoplanète, tandis que son successeur à l’étude cherchera des sœurs jumelles de notre Terre. © Académie de l'air et de l'espace (AAE)