2.Le Nautical Almanac and Astronomical Ephemeris (1767-1920)

Nous renvoyons le lecteur à l’abondante bibliographie relative à l’histoire de cette éphéméride nautique qui se transforme rapidement au début du XIX^e siècle en une éphéméride astronomique, faisant ainsi presque le parcours inverse de la CDT, ce qui lui vaudra aussi de sérieuses critiques chez nos voisins britanniques ⁱ.

Nous regroupons ici des éléments de chronologie et des points de repères permettant à un public plus large que celui des spécialistes de suivre les échanges et les comparaisons entre les principales éphémérides que nous tentons d’opérer sur le plan historique dans cet ouvrage.

1.- Le Nautical Almanac anglais sous le régime du Board of Longitude : Nevil Maskelyne (1766-1811), John Pond (1811-1818) et Thomas Young (1818-1828)

La création du Nautical Almanac (NA par la suite) s’insère dans le contexte des débats sur la nouvelle navigation savante qui agitent la France depuis le début des années 1750 et l’Angleterre depuis la promulgation du Longitude Act en 1714. Les progrès réalisés par la mécanique céleste autorisent l’emploi des distances lunaires pour la détermination des longitudes à la mer. Nevil Maskelyne, fervent défenseur des méthodes lunaires contre les méthodes horlogères de John Harrison, s’empare du projet de Lacaille de construire un almanach nautique précalculant les distances lunaires par pas de 3 heures après ses deux traversées transatlantiques de 1761 (à Sainte Hélène pour l’observation du passage de Vénus) et de 1764 (vers La Barbade, pour tester la précision des distances lunaires et de la montre H4 d’Harrison). Il reçoit l’accueil favorable de l’Astronome royal, Nathaniel Bliss, le successeur de James Bradley à l’Observatoire royal de Greenwich, et l’aide de deux calculateurs, John Bevis (assistant de Bradley) et George Witchell (professeur à l’Académie royale navale de Portsmouth) pour mettre en forme les calculs des longitudes de ses traversées sur les tables de Tobias Mayer et les soumettre sous forme de pétition aux Commissaires du Board of Longitude. Bliss décède le 2 septembre 1764 et Maskelyne est appointé Astronome royal au début du mois de Janvier 1765. Devant le succès des tables de Mayer pour la détermination de longitudes à la mer, le Board of Longitude décide d’attribuer une partie du prix des longitudes à la veuve de Tobias Mayer ⁱⁱ, l’autre partie du prix étant attribuée à John Harrison pour son chronomètre de Marine. Alors que l’équipe réunie par Maskelyne (Bevis, Witchell et Charles Mason, l’ancien assistant de Bradley) met en forme les tables de la Lune et du Soleil de Mayer, les réduisant au méridien de Greenwich, Maskelyne, fort du succès de ses essais en mer, ne tarde pas à soumettre au Board le 9 février 1765 son projet majeur arrivé à maturité :

« I flatter myself that the facts and experiments here recited will appear sufficiently vouched to you from the certificates and testimonies of the Gentlemen who have made these trials ; and I am authorized by them to say that they apprehend that nothing is wanting to make this method generally practicable at sea but a Nautical Ephemeris, – an assistance which they, with many more, hope for from this Board. ⁱⁱⁱ

Maskelyne et ses calculateurs : une organisation implacable.

Le plan pour cet almanach nautique — largement inspiré de la CDT et du modèle d’almanach nautique établi par l’abbé Lacaille entre 1754 et 1759 — est proposé le 30 mai 1765, aussitôt approuvé par le Board. Maskelyne est aussi autorisé à recruter des calculateurs. Il peut dès lors former une équipe directement appointée par lui, sous couvert du Board (à hauteur de 70 Livres Sterling), pour ne s’occuper que du futur almanach pour les années 1767 et 1768 : G. Witchell, Israel Lyons, John Mapson et William Wales (futur compagnon du circumnavigateur James Cook), sous la supervision du Professeur Richard  Dunthorne de Cambridge. Le travail préparatoire est extrêmement structuré : Dunthorne reçoit de Maskelyne les calculs mensuels des lieux de la Lune et transmet en retour aux calculateurs leur plan de travail. Dunthorne choisit aussi les meilleures étoiles pour trouver les bonnes distances angulaires pour le calcul des distances lunaires. Il s’occupe des éclipses du Soleil et de la Lune, de la configuration des satellites de Jupiter et de toutes les éphémérides utiles à faire figurer dans le nouvel almanach. Lyons et Dunthorne développent des procédures de calculs qui leurs sont propres et reçoivent £50 pour ce travail ; Witchell améliorera certaines de ces méthodes qui seront annexées au NA à partir de l’année 1772. Le premier volume du NA paraît en fin d’année 1766 et est assorti des tables annexes, les Tables Requisite to be used with the Nautical Ephemeris, for finding the Latitude and Longitude at sea (Londres, John Nourse, 1766)^iv. L’avertissement de trois pages de Maskelyne nous indique que les calculs pour le Soleil et la Lune sont faits sur les tables de Mayer (elles seront améliorées par la suite par Charles Mason), ceux des planètes sur les tables de Halley (les mêmes qui sont révisées par Chappe d’Auteroche et Lalande en France pour la CDT), celles de Wargentin pour les satellites de Jupiter révisées par Lalande pour la CDT de 1766. Les références astronomiques sont donc à peu près les mêmes pour les deux almanachs anglais et français. Les éphémérides mensuelles occupent 12 pages ; avec les explications, le volume atteint un peu moins de 200 pages (voir document 3) et garde un volume constant jusqu’à la fin des années 1820. Son prix de vente figure sur la page titre, il est assez bas : 3 shillings 6 pence. Le révérend Malachy Hitchins a été le comparateur-superviseur de 1770 jusqu’à son décès en 1809 ; il aura aussi formé quatre calculateurs dans son comté de St-Hilary en Cornouailles.

Figure 1 : Portrait de Nevil Maskelyne (1732-1811). © National Maritime Museum, Greenwich.

Maskelyne et l’Amirauté britannique se soucient aussi de la diffusion de ces éphémérides et il est décidé en 1770, — après quelques essais infructueux avec les officiers les plus âgés rétifs aux nouvelles méthodes —, que les jeunes et nouveaux officiers seront formés à cette nouvelle navigation et à l’usage du Nautical. Cette solide structure assure la parution régulière du Nautical jusqu’à 3 années à l’avance, mieux que ce que Lalande parvient à assurer malgré le recours à ses « coopérateurs  ». Comme pour l’ « Avertissement » de la CDT, Maskelyne édite une préface dans laquelle il précise les nouveautés et le détail de toutes les tables employées par le calcul des éphémérides. De même, le NA comporte parfois des « Appendices » comme les « Additions » de Lalande mais de moindre volume. Lalande et Maskelyne sont au diapason de la transparence pour toutes les références scientifiques faites dans leurs éphémérides. Les deux astronomes échangeront régulièrement tout au long de leur vie respective. Lalande obtiendra de son homologue anglais les tables des distances lunaires établies pour le méridien de Greenwich pour les intégrer dans la CDT en 1772 (CDT pour l’année 1774, Paris). Ces échanges se poursuivront entre Maskelyne et les successeurs de Lalande, Jeaurat et Méchain, jusqu’à ce que ce dernier obtienne les fonds pour faire calculer à Paris, ces mêmes tables pour le méridien de Paris (CDT pour 1790).

Document 3 : Évolution du nombre de pages du Nautical Almanac. ©- G. Boistel, 2019-2021.

Jusqu’en 1790, le Parlement britannique soutient financièrement le NA et le recrutement de nouveaux calculateurs ^v après la découverte de la planète Georgienne (Uranus) en 1781 et le développement des positions de Jupiter et de Saturne. Les salaires des calculateurs augmentent aussi : £205 à la fin du XVIII^e siècle au lieu de £100 au début des années 1770.

Maskelyne parvient à légitimer la profession de calculateur (ou computer). Pendant ses 114 années d’existence, le budget du Board of Longitude a été d’environ £157.000 réparties comme suit^vi : 1/3 pour les rétributions, 1/3 pour les publications (dont le retour est d’1/6 par les ventes), 1/6 pour les expéditions et 1/6 pour les salaires, ceux des calculateurs du NA représentant 1/3 du total soit £8.700 ! Le Nautical coûte cher mais cela n’a jamais été remis en cause, l’éphéméride constituant l’aune à laquelle se jaugent toutes les autres, y compris la CDT. Maskelyne parvient à éviter des fraudes chez les calculateurs en les éloignant géographiquement les uns des autres. Les participations des calculateurs  en freelance, ou calculateurs indépendants, sont irrégulières mais ils reçoivent des revenus très satisfaisants pour ce travail (de £5 à £18 lors des guerres napoléoniennes)^vii. Ils sont payés par mois calculé. Maskelyne et ses proches collaborateurs ont établi des procédures et algorithmes standardisés ; toute la correspondance de Maskelyne a été conservée et est analysée par Mary Croarken dans ses travaux ^viii.

Entre 1767 et 1814, Maskeyne et son successeur John Pond, font appel à 35 calculateurs, — dont 2 femmes —, et dont 8 occupent la fonction de  comparer ou de « superviseur » des calculs. La figure 4 indique non pas la longévité des calculateurs comme nous avons pu l’établir pour les calculateurs de la CDT mais le nombre de volumes auxquels les calculateurs ont participé depuis leur année d’entrée en service (en ordonnée). Les membres calculateurs fondateurs historiques du NA figurent en bas de la figure (Dunthorne, Lyons, Mapson et W. Wales). Parmi les calculateurs les plus assidus et proches de Maskelyne, citons en premier lieu William Wales qui est sans doute le plus connu des calculateurs de Maskelyne, un des observateurs anglais du passage de Vénus devant le Soleil de 1769 et promoteur de la méthode des distances lunaires. Le révérend Malachy Hitchins est l’un des personnages clés du succès du  NA, d’abord calculateur puis très rapidement élevé au grade de comparer par Maskelyne, vérifiant pour plus de quarante années les travaux de calculs du NA depuis son village de St-Hilary en Cornouailles. L’autre grand pilier du NA est Henry Andrews, maître d’école, introduit auprès de Maskelyne par Dunthorne lorsqu’il vivait à Cambridge. Andrews travaille pour le NA jusqu’à sa retraite à l’âge de 71 ans et est un des solides calculateurs de Maskelyne, en plus d’être un de ses amis proches. Notons enfin, ici la présence d’une femme calculatrice, Mary Edwards , l’équivalent anglais de notre Nicole Lepaute, calculatrice à temps plein pour le Nautical, pendant presque quarante années, calculant à elle seule plus de la moitié d’un volume du NA ; sa fille Eliza Edwards calcula aussi jusqu’en 1832 époque où le NA fut transféré dans des bureaux au cœur de Londres (voir plus bas)^ix.

La figure 2 montre la répartition géographique des calculateurs de Maskelyne ; notons les pôles londoniens et de Cornouailles, ce dernier étant organisé autour de Hitchins.

Figure 2 : Répartition géographique des calculateurs de Maskelyne.© - G. Boistel, 2019-2021 [Google Maps].

Document 4 : Les calculateurs du Nautical Almanac, de Maskelyne à Pond (1767-1816) et leurs participations aux volumes de l’éphéméride anglaise. Les durées ne sont pas les durées de travail effectives pour le NA. Les calculateurs nommés sur ce graphique ont presque tous calculé de 1767/1769 jusqu’à la mort de Maskelyne, soit près de 40 ans. ©- G. Boistel, 2019-2021.

L’amélioration de la précision des tables à 0,1'' près pour le Soleil et à 1'' pour les satellites de Jupiter, l’emploi de nouvelles tables provenant de France (tables de Lalande, de Laplace, de Bürg et Burckhardt pour la Lune) conduisent à produire plus de calculs. Par exemple, le document 5 montre le gain en précision des théories de la Lune, sur la base de la comparaison avec 4 000 observations de la Lune utiles pour la construction des tables des distances lunaires. Au début du XIX^e siècle, l'erreur moyenne en longitude écliptique par exemple (3^e colonne) a été divisée par 6 et n’est plus que de quelques secondes d’arc !, bien en-deçà de la minute d’arc reconnue nécessaire depuis le début du XVIII^e siècle pour l’emploi des distances lunaires à la mer. De même, la plus grande erreur en longitude écliptique de la Lune est pratiquement divisée par 5 entre 1783 et 1820 (5^e colonne).

Document 5 : Gain en précision des tables de la Lune comparées à 4000 observations. Source : Forbes, E.G., 1965, 399i.

Ces gains en précision coûtent plus de calculs, pour les prévisions et les pas (ou intervalles) entre les valeurs tabulées. Il faut faire des choix ! En 1809, le Board of Longitude décide par exemple de limiter le calcul des occultations d’étoiles par la Lune aux étoiles de 1^ère et 2^nde magnitude seulement, pour réduire le coût de fabrication du Nautical ^x ; comme au Bureau des longitudes, les budgets décident en partie des contenus des éphémérides.

L’époque John Pond-Thomas Young : le Nautical almanac délaissé et la réplique de la Royal society

Maskelyne décède en 1811 et est remplacé par le nouvel Astronomer royal John Pond. Celui-ci se révèle peu concerné par le travail que nécessite le  Nautical Almanac et sans doute incapable de conduire la tâche correctement. Le Nautical est concurrencé par la CDT et par le Berliner Astronomisches Jahrbuch de Bode (voir plus loin). Il est aussi davantage soumis au contrôle indirect et à la critique de ses calculs par ses lecteurs à l’étranger. Pond délaisse le travail, défait le réseau de calculateurs mis en place par Maskelyne et la qualité de l’éphéméride anglaise décroît rapidement avec le volume du Nautical Almanac pour l’année 1815, le premier non vérifié par le révérend Hitchins.

xi^#. Forbes, Eric G., 1967, « The Bicentenary of the Nautical Almanac », Brit. J. for the Hist. Sci., vol. 3, n°4, 393-394 ; Croarken, M., 2003, « Astronomical labourers : Maskelyne’s assistants at the Royal Observatory, Greenwich, 1765-1811 »,  Notes. Rec. Roy. Soc. London, 57/3, 285-298 ; Ibid., 2014, op. cit., pour des discussions plus approfondies de ces questions de coût de fabrication du Nautical Almanac et de rémunération des calculateurs en Angleterre.

Figure 3 : John Pond (1767-1836).[Dictionary of National Biography : http://en.wikisource.org/wiki/Pond,_John_(DNB00)]

À la fin de l’année 1817, Lord Melville, président du Board of Longitude obtient que Pond soit remplacé à la direction du Nautical et qu’un «  superintendent » soit nommé : ce sera Thomas Young, physicien théoricien de la nature ondulatoire de la Lumière et éminent égyptologue ! Celui-ci et sa nouvelle équipe de calculateurs (Le Révérend Thomas Brown, Eliza Edwards, et trois calculateurs entraînés par Hitchins, Nicholas James, Richard Martyn, William Dunkin) entreprennent un énorme travail de comparaison des tables et la construction de nouvelles suites aux découvertes des « petites planètes ». Une loi de novembre 1818 réorganise le Board of Longitude en lui associant plus étroitement la Royal Society et l’Amirauté britannique. Le rôle de l’Astronome royal est réduit et le contrôle du  Nautical passe progressivement aux mains d’un groupe composé à la fois de membres de l’Amirauté et de la Royal Society ^xii.

Figure 4 : Thomas Young (1773-1829). © Royal Society.[Henry Perronet Briggs - http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/370/1666/20140308]

Cette nouvelle tutelle adopte de nouvelles dispositions des éphémérides : 1°. les calculs seront faits en temps moyen de l’observatoire de Greenwich  ; 2°. seront données les positions des nouvelles planètes (les astéroïdes ou petites planètes (minor planets) ; 3°. les coordonnées de la Lune seront données en secondes d’arc ; 4°. la distance angulaire entre la Lune et Jupiter sera tabulée ; 5°. un cinquième calculateur sera associé aux quatre autres déjà présents.

La CDT et le Nautical Almanac : des trajectoires inverses !

Le Nautical Almanac emprunte un chemin inverse de la CDT : d’un almanach nautique construit à l’origine pour les marins, son contenu purement astronomique laisse à désirer. Des critiques montent alors des utilisateurs du Nautical qui ne sont plus seulement des marins. La Royal Astronomical Society (R.A.S. par la suite) voit le jour en 1820 et les astronomes anglais attendent du Nautical ce que leur donne la CDT ! Le rôle assigné au Board of Longitude est aussi discuté : a-t-il définitivement rempli son rôle maintenant que la question des longitudes est résolue ? La question du Board et du Nautical Almanac est traitée par James South et Francis Baily. Les deux savants parviennent à la conclusion : maintenant que le marin est éduqué, il est temps d’éduquer l’astronome. En 1822, Baily entreprend de comparer le soutien apporté aux sciences en France et en Angleterre et de montrer que le Nautical en l’état ne répond pas à ses attentes^xiii. Baily surenchérit en précisant qu’au contraire la CDT comporte des sujets de grande utilité et qui font avancer l’astronomie au sens large, et que la mention des contributeurs aux éphémérides les responsabilise dans la confection et la garantie du sérieux de l’éphéméride. Se plaçant en experts sur la question des contenus astronomiques, South et Baily attaquent de front l’Amirauté et Young – surnommé l’officier chef scientifique de l’Amirauté —, et mettent en cause l’expertise du Board of Longitude sur ces questions. Ces attaquent provenant de l’extérieur du Board sont relayées par des membres nouvellement nommés du Board, William Herschel, premier président de la toute nouvelle R.A.S., admis en 1821 et George Airy, professeur de mathématiques à Cambridge (qui n’est pas encore Astronomer royal – il le sera en 1835) admis au Board en 1826. Herschel s’intéresse aux observatoires européens et à la météorologie ; Airy relaie une demande de réforme des tables du Soleil du Nautical au nom des astronomes français et allemands. Le Board of Longitude et Young restent sourds à toutes ces activités et demandes de réorganisation du Nautical, renvoyant systématiquement Herschel et Airy vers la Royal Society. Entre 1826 et 1828, les demandes répétées de mise en adéquation du Nautical avec de nouveaux besoins liés à l’exploration des pôles, aux besoins en météorologie, aux progrès de l’instrumentation et de la précision croissante des tables astronomiques sont pratiquement ignorées par le Board of Longitude qui, selon John Crocker, « ne se réunit que quatre fois par an pour examiner les élucubrations fantaisistes de fous qui croient avoir découvert le mouvement perpétuel […] » ^xiv.

Officiellement pour raisons d’économies entreprises par la Navy et la Commission des Finances de la House of Commons, la fermeture du Board of Longitude est actée le 4 juillet 1828^xv. La conséquence immédiate est de concentrer le pouvoir dans les mains de l’Amirauté britannique ; Young conserve son statut de « Superintendant » du Nautical Almanac. Mais désormais, avec l’aide de Sabine et de Michael Faraday, un nouveau Committee of Scientific Advice est constitué pour assister l’Amirauté dans les questions scientifiques.

Malgré la fermeture du Board of Longitude en 1828, Francis Baily poursuit ses critiques. Le 11 novembre 1830, Baily signe dans le journal The Times, un article où il poursuit ses discussions avec Young. Il y réaffirme la supériorité des éphémérides étrangères(allemande, française, italienne et portugaise) et soutient contre Young, que Maskelyne n’a jamais conçu l’éphéméride pour l’usage exclusif des marins et n’a jamais écarté l’évolution de son contenu astronomique.

Par ailleurs, l’organisation mise en place par Maskelyne a été démantelée à tel point qu’au début de l’année 1832, on ne dispose toujours pas de l’éphéméride pour l’année en cours alors que la réputation du Nautical s’était notamment construite sur sa publication jusqu’à 3 années à l’avance, comme sont parvenus à le faire Bode et son  Astronomisches Jahrbuch et Lalande et ses successeurs avec la CDT (au moins 18 mois à l’avance).

2.2.- [Her Majesty] The Nautical Almanac Office (HMNAO) : John Pond (1828-1831), W.S. Stratford (1831-1853), J.R. Hind (1853-1891), A.M.W. Downing (1891-1909), P.H. Cowell (1910-1920)

Bien que le préfixe H.M. n’apparaisse que dans le volume du Nautical Almanac pour 1904, et ce sans aucun commentaire^xvi, nous conviendrons (en espérant ne pas choquer nos amis anglais) de dénommer HMNAO le service qui va remplacer le Board of Longitude pour la publication de l’éphéméride anglaise.

De John Pond à W.S. Stratford, 1828-1831-1853

Thomas Young décède en 1829. Airy postule au poste de Superintendent mais l’Amirauté lui préfère encore l’Astronome royal John Pond qui entame une seconde direction du Nautical Almanac. Le volume de 1832 est publié « by order of the Board of Admiralty ».

Peu de changements avaient été apportés dans la forme de l’éphéméride anglaise entre 1767 et 1832. Les éphémérides étaient calculées en temps moyen de Greenwich. Les coordonnées du Soleil étaient en secondes d’arc, celles de la Lune arrondies parfois au degré (!). Les éphémérides des planètes étaient très abrégées et seules les distances lunaires et les éclipses des satellites de Jupiter étaient calculées avec une précision suffisante et acceptable par les astronomes. Quelques positions d’étoiles étaient données depuis le début des années 1800 par Maskelyne (à la suite de discussions avec Lalande). Pond avait bien augmenté ce nombre à 60 étoiles en 1827. Mais au début des années 1830, l’éphéméride est loin de satisfaire les astronomes anglais. Pond se voit bientôt au centre d’une « cabale » organisée par la R.A.S., son Président Sir James South, le mathématicien Charles Babbage, le Capitaine Beaufort et le Lieutenant W.S. Stratford, l’un de ses secrétaires (de 1825 à 1831).

L’insistance permanente de la R.A.S. à apporter des changements notables à l’éphéméride finit par être acceptée par l’Amirauté. Elle nomme en Mars 1831 William Samuel Stratford, âgé de 42 ans, comme nouveau Superintendent du Nautical Almanac. Stratford avait pris une grande part dans la préparation du Catalogue d’étoiles entrepris par la R.A.S.

Les changements apportés par Stratford ne se font sentir qu’avec le volume de 1834, publié en Juillet 1833, et le Nautical va pouvoir retrouver son rythme de publication trois années à l’avance ; le volume de 1835 est publié lui aussi en 1833. Le document 3 montre l’augmentation brutale du nombre de pages ; après quelques volumes à 250 pages, celui-ci passe à 600 pages avant 1840 ! Le format évolue aussi, la largeur de la page augmente offrant une meilleure lisibilité aidée par un changement de typographie et de qualité des figures. Les éphémérides sont calculées en temps moyen de Greenwich. George Airy devenu Astronomer Royal en 1835, participe à la confection de l’éphéméride et fournit des études sur les orbites des petites planètes et des comètes ; la partie astronomique de l’éphéméride se densifie au fil de la parution du Nautical.

Les éphémérides des étoiles variables sont peu à peu intégrées à la demande de la R.A.S. Tous les changements intervenus depuis 1818 sont examinés dans les longues préfaces des volumes du Nautical pour les années 1834 et 1835. La mise à jour des tables astronomiques de référence est effectuée : les tables astronomiques françaises de Laplace et de Delambre sont employées pour les planètes, les vieilles tables de la Lune de Mayer révisées par Mason sont désormais remplacées par celles de Bürg, de Burckhardt et de Damoiseau de Montfort, que le Bureau des longitudes a fait envoyer au nouvel Office du Nautical Almanac. Les tables du Soleil de Delambre et de Carlini sont comparées et intégrées aux calculs pour l’almanach. Les tables des satellites de Jupiter sont corrigées d’après les tables que Lalande n’avait cessé de réviser dans les éditions successives de son Astronomie. Bref, le Nautical Almanac se met à l’heure de la mécanique céleste laplacienne et du travail mené par les astronomes du Bureau des longitudes français. Les Anglais révisent à leur manière ces tables et traquent les erreurs afin de redorer le blason de leur éphéméride. Les Anglais enrichissent leur éphéméride avec les travaux sur les comètes effectués par l’Allemand J.F. Encke, et sur les recommandations de George Airy, toutes les corrections proposées par Bessel sont intégrées pour corriger les tables du Soleil qui permettent de rectifier en retour les tables de Burckhardt.

Le nom de la Georgian Planet (ou planète Herschel ou encore Uranus) ne disparaît qu’avec le volume du NA pour 1850, publié en 1846, coïncidant avec la découverte de Neptune. Neptune est d’abord reléguée avec les petites planètes dans les appendices. Il faut attendre le NA de 1861 pour voir Neptune occuper sa place parmi les planètes majeures !

La structure du HMNAO et ses calculateurs sous la direction de William Samuel Stratford

Le travail de fond et tous les changements sont placés sous la responsabilité du nouveau Chief Assistant Mr. W.S.B. Woolhouse qui va publier des tables des satellites de Jupiter qui permettront de corriger les tables de Damoiseau et seront la base des calculs de la CDT jusqu’en 1913 environ.

Les anciens calculateurs sont remerciés et une jeune et nouvelle équipe est mise en place pendant que Stratford révise toutes les procédures de calculs. Ce n’est qu’à partir du volume du NA pour l’année 1896 que les noms des calculateurs seront indiqués en fin de préface au Nautical. Les préfaces de Stratford permettent de reconstruire la liste des calculateurs du Nautical à cette époque et la structure adoptée par le HMNAO qui tient désormais son Bureau à Londres (Document 6). Après quelques temps passés à Somerset House, siège de la Navy près de la Tamise, le HMNAO occupe plus longuement des locaux dans l’immeuble du n°3 Verulam Buildings lors de deux périodes distinctes^xvii.

Tout se passe comme si, pour les Anglais, calculer le Nautical Almanac devenait un travail de bureau qui ne nécessitait alors aucune proximité avec les astronomes ou toute structure scientifique, si ce n’est la proximité avec les autorités de contrôle implicites, la Navy et la Royal Astronomical Society !

Document 6 : Localisation des bureaux du HMNAO au XIXe siècle et proximité avec les locaux de la Royal Astronomical Society, Burlington House. [Google maps. © G. Boistel, 2019-2021]

Le Lieutenant Stratford est le Superintendent du Nautical Almanac. Il est accompagné par huit assistants : le mathématicien W.S.B. Woolhouse en est le Chief assistant jusqu’en 1837. Il est responsable des appendices pour les volumes de l’almanach jusqu’en 1839. Les calculateurs sont : Farley (entre à 20 ans en 1831 et calcule jusqu’à sa retraite en 1869 – auteurs de travaux en astronomie et de mathématiques – devient First Assistant), William Godward (maître d’école en 1831), Robert Alger, Middlemist (entre à 23 ans, calcule jusqu’en 1838), Henry Jenkins (proche de John Pond, meurt très peu de temps après son entrée, fin 1832), William Dunkin (élève de Sir Humphrey Davy est introduit au Nautical par Malachy Hitchins ; il calcule jusqu’à son décès en 1838). Jenkins et Dunkin sont les seuls rescapés de l’ancienne équipe. Thomas Henderson est aussi calculateur (volumes pour 1834 et 1835), peu de temps avant de devenir le directeur de l’Observatoire du Cap de Bonne-Espérance. William Godward est rejoint par son frère John Godward en 1847, puis par son fils William Godward Jr. qui succède plus tard à Farley en 1869 comme First Assistant, puis devient Chief Assistant jusqu’en 1890.

À cette époque, les contenus du Nautical évoluent comme ceux de la CDT et le nombre de pages augmente de façon notable. Par exemple, les éphémérides qui n’occupaient que 12 pages par mois au début des années 1830, occupent désormais 18 pages par mois !

J.R. Hind, 1853-1891 et la stabilisation d’un best-seller

Stratford décède en 1853 et est remplacé par John Russel Hind, assistant de George Airy à l’observatoire de Greenwich et directeur de l’observatoire de George Bishop dans Regents Park à Londres^xviii. Astronome observateur, il est crédité de la découverte de dix petites planètes^xix, de 22 étoiles variables (dont la Nova Ophiuchi en 1848). Il reçoit en 1853 la médaille d’or de la R.A.S. puis en 1855 la Médaille royale de la Royal Society. Les calculateurs ou Assistants of First or Second Class, travaillant sous la direction de Hind sont : Wesley Stoker Barker Woolhouse^xxqui travaillait déjà lorsque son frère W.S.B. Woolhouse était vivant ; Edward Russell succède à R. Alger et est le seul à avoir été employé après examen !; J. Hann, John Stevens, R. Bullen, C. Danford, Samuel Farley (le frère du First assistant), W.H. Smith, T.P. Cross, Richard Dunkin (deuxième fils de William Dunkin), J. Mansfield.

Figure 5 : John Russel Hind (1823-1895)photographié par Henry Joseph Whitlock.

En mars 1855, par exemple, le service des calculs du HMNAO est composé de 9 calculateurs dont les salaires vont de 1250 francs à 4625 francs, pour un coût total en personnels de 44250 francs^xxi. Les ventes du Nautical Almanac sont alors de 17 000 exemplaires.

Puis plus tard, l’équipe comprendra les calculateurs : J.H. Breen (membre d’une dynastie de calculateurs en astronomie), Thomas Rigby, Arthur Harris et T. G. Collett.

Comme pour les calculateurs du Bureau des longitudes^xxii, on observe quelques carrières longues, certains calculateurs officiant jusqu’à leur décès, et quelques dynasties de calculateurs (les Woolhouse, les Dunkin, les Godward). Contrairement à l’époque de Maskelyne ou plusieurs femmes ont occupé des postes importants (comme Mary Edwards par exemple), aucune femme n’est employée par le HMNAO anglais alors qu’à la même époque, au moins deux femmes calculent régulièrement pour la CDT, l’une comme auxiliaire, l’autre étant titulaire.

Hind est en échange permanent avec le Bureau des longitudes français, notamment dans le suivi de l’avancement des tables de la Lune de Delaunay. Il répond aux demandes du Bureau qui est à cette époque en pleine restructuration suite au décret de 1854 qui l’a séparé de l’Observatoire de Paris. Le Bureau s’adresse à Hind pour en savoir davantage sur la conduite financière du Nautical Almanac et la structure de son bureau des calculs.

Hind et l’Amirauté britannique sont à l’origine du soutien financier apporté à l’astronome Peter Andreas Peter Hansen pour le développement de ses tables de la Lune sur lesquelles le Nautical Almanac est désormais calculé. Hind poursuit la mise à jour et emploie les tables astronomiques de Le Verrier pour les planètes. Si le format ne change pas, Hind assure une publication respectant le calendrier et assurant une grande précision avec des errata les plus réduits possibles.

A.M.W. Downing, 1891-1910 – La suppression des distances lunaires du Nautical Almanac

Arrive le temps où Hind est mis à la retraite d’office. Arthur Matthew Weld (A.M.W.) Downing, Irlandais, éduqué au Trinity College de Dublin, First Class Assistant à Greenwich, est nommé Superintendent du Nautical Almanac le 1^er janvier 1891. Downing a fortement contribué à développer les comptes rendus de la R.A.S. et à faire de ses notices mensuelles fondées en 1827, les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (M.N.R.A.S.) une publication internationale de haut rang en matière d’astronomie. Il favorise en 1890 la création de la British Astronomical Association (B.A.A.) dont il fut le second Président. Il fut pendant 3 années le secrétaire de la R.A.S. et membre de son conseil pendant 19 années. Downing est donc une personne de réseaux, bien implantée dans le milieu scientifique académique, voire de club, anglais et londonien.

Avec Downing, la liste des Assistants est enfin connue (comme ce sera le cas pour la CDT à partir du volume pour 1902). Le Nautical Almanac pour 1896 est le premier volume publié par Downing (Londres, novembre 1892 ! plus de trois années d’avance). La liste des contributeurs est donnée dans la préface et permet de comparer les structures respectives du HMNAO et du Bureau des longitudes à la même époque.

On compte donc dix calculateurs, trois de première classe et sept de seconde classe, placés sous la responsabilité d’un superviseur, soit onze membres du Bureau de calculs du Nautical Almanac. La CDT emploie à cette époque une douzaine de calculateurs titulaires répartis en trois classes ; les structures sont devenues comparables, mais pas les budgets, ni les ventes respectives des deux éphémérides.

Downing accède très facilement aux demandes de la R.A.S. Pour son premier volume, celui du Nautical pour 1896, Downing adopte une publication en deux parties, un peu à l’image de l’Extrait de la Connaissance des temps que le Bureau publie depuis 1887 : la partie I ne concerne que les besoins des marins, vendue séparément, et la partie II, la « copie officielle » du Nautical comportant toutes les données avec la précision requise par les astronomes, distribuée dans les observatoires un peu partout dans le Monde.

Downing est l’un des participants majeurs de la conférence dite « des étoiles fondamentales » qui se tient à Paris le 18 mai 1896 au Palais de l’Institut. Il est décidé que l’adoption des nouvelles constantes fondamentales astronomiques prendrait effet pour l’année 1901, ce que fit Downing avec le NA, s’attirant les foudres de la R.A.S. regrettant que Downing ne l’ait pas consultée à ce sujet^xxiii ! C’est aussi Downing qui, après que le Bureau des longitudes ait décidé de supprimer les distances lunaires de la CDT et de son Extrait pour le volume de 1905 (publication à Paris en 1903), décide de suivre le mouvement sans doute initié à Paris en 1896 de supprimer ces données du NA pour l’année 1907 (publication à Londres en 1904). Pour l’éphéméride américaine il faut attendre 1909 et la publication de son éphéméride pour 1912.

P.H. Cowell, 1910-1920… et l’internationalisation des éphémérides

Né à Calcutta en 1870, Philip Herbert Cowell suit ses études au Trinity College de Cambridge. En 1896 il est employé comme Second Chief Assistant à l’observatoire de Greenwich. Versé dans l’astronomie mathématique, il suit les travaux de G.W. Hill et de E. Brown sur de nouvelles théories de la Lune. Ayant rencontré Brown lors d’une conférence que ce dernier donne à Cambridge au cours de l’année 1894, Cowell publie quelques travaux sur ces questions, notamment sur le mouvement à long terme de la Lune. Membre de la R.S. en 1906, il gagne une médaille d’Or de la R.A.S. en 1911. Il découvre aussi l’astéroïde 4385 Lynn et une petite planète reçoit son nom en 1898. Il est nommé Superintendent du NA en 1910. Il préside au déménagement du NAO en septembre 1917 au 86 Lee Road, au sud de l’Observatoire Royal à Greenwich, puis ensuite au Royal Naval College à Greenwich en 1922, en bas de l’observatoire près de la Tamise (Document 7).

Document 7 : Localisation des bureaux du HMNAO au début du XX^e siècle sous la direction de P.H. Cowell (Du 86 Lee Road au Naval College, Greenwich) [Google maps. © G. Boistel, 2019-2021]

Cowell introduit de sérieuses économies dans la fabrication du NA réduisant le volume de l’éphéméride et le nombre des calculateurs au fur et à mesure de leur mise à la retraite. Après avoir frôlé les 700 pages, le NA est réduit à environ 550 pages. Dès 1912, (NA pour 1915)^xxiv, l’équipe du NAO ne comporte plus que quatre calculateurs (il y en avait encore six l’année précédente) alors que le Bureau des longitudes va stabiliser une douzaine, voire quatorze calculateurs jusqu’à la moitié du XX^e siècle !

Figure 6 : Arthur Matthew Weld Downing (1850-1917).[© Royal Astronomical Society / Science Photo Library].

La conférence des éphémérides qui se tient à Paris en 1911 décide que désormais les principales éphémérides coopèrent pour produire les données dans le but d’épargner les efforts et de garantir la standardisation des éphémérides^xxvi. Ces changements sont pleinement expliqués et détaillés dans la Préface du NA pour 1914 (Londres, 1911) et affirmés dans le NA de 1915 (Londres, 1912). Les décisions prises à Paris, sont validées par les Commissaires de l’Amirauté britannique le 17 janvier 1912. Dès lors, Cowell peut se soumettre aux décisions internationales.

Enfin, Cowell renforce l’autonomie de la partie I du Nautical Almanac qui était vendue séparément depuis que Downing en avait orchestrée la séparation en 1916. Cowell change le titre trop implicite de Nautical Almanac and Astronomical Ephemeris Part I, en The Nautical Almanac, Abridged for the Use of Seamen, renforçant son rapprochement avec le titre français de Connaissance des temps ou Extrait à l’usage des navigateurs avant que celui-ci ne devienne  Éphémérides nautiques en 1920… Le premier volume de cet abrégé est publié en 1913 pour l’année 1914.

La collection s’achève en 1950 avec l’abrégé pour l’année 1951 avant d’être fondue avec son équivalent américain et la fusion des deux éphémérides astronomiques et nautiques ainsi que des deux Office UK et US en 1960^xxvii.

Philip Herbert Cowell sera le premier président de la Commission 4 des éphémérides de l’Union Astronomique internationale, entre 1921 et 1922 ; il sera remplacé par le Commandant Eichelbelger, directeur de l’éphéméride américaine, entre 1922 et 1928^xxviii.

Le lecteur intéressé pourra se référer au site officiel d’histoire du HM Nautical Almanac Office où il trouvera d’autres informations sur l’organisation de l’astronomie en Angleterre au tournant du XX^e siècle^xxix.