Sa thèse de spécialité, soutenue en 1972, porte sur l’étude des variations à longue période des éléments des planètes.
Elle sera utilisée par le climatologue belge André Berger pour améliorer la théorie astronomique de Milankovitch relative à la variation des climats.
Bretagnon va ensuite entreprendre la construction de théories du mouvement des planètes, les solutions VSOP (Variations séculaires de l’orbite des planètes). Ce sera d’abord VSOP82, solution du mouvement des huit planètes exprimée en variables elliptiques et ajustée à l’intégration numérique du JPL, DE200.
Dix à cent fois plus précise que les théories de Le Verrier et Gaillot, VSOP82 va être la source des éphémérides du Soleil et des planètes publiées dans la Connaissance des temps de 1984 à 2004.

Ce sera ensuite, en collaboration avec G. Francou, VSOP87, extension de VSOP82 où les solutions sont exprimées en variables sphériques ou rectangulaires et dans des systèmes de coordonnées héliocentriques ou barycentriques.
En 2001, Bretagnon publie, en collaboration avec son élève X. Moisson, la solution VSOP2000 construite dans le cadre de la Relativité Générale.
Bretagnon est aussi l’auteur, avec Patrick Rocher et Jean-Louis Simon de la théorie SMART97, la meilleure théorie de la rotation de la Terre solide actuellement disponible.

Citation du texte: Jean-Louis Simon, “Bretagnon, Pierre,” La connaissance des temps, consulté le 26 avril 2024, https://cdt.imcce.fr/items/show/555.