Observatoire du Pic du Midi

L'observatoire est situé au sommet du Pic du Midi de Bigorre, à 2 880 m d'altitude, dans la chaîne des Pyrénées, à 150 km de Toulouse et à 30 km de la frontière espagnole.

Dès le tout début du XVIII^e siècle, le lieu est connu pour être un lieu d'observations astronomiques. On sait que François de Plantade^[1] monte au pic à plusieurs reprises : il étudie pour la première fois de façon scientifique la couronne solaire lors de l'éclipse solaire de 1706. Il remonte en 1741 pour y effectuer des mesures barométriques dans le but de dresser une carte des diocèses du Languedoc.

Ces mesures sont suivies, dès 1774, par celles de Monge et d'Arcet qui montent au pic pour y étudier la pression atmosphérique.

En 1873, une station météorologique temporaire est installée au col de Sensours (2378 m), soit 500 mètres sous le Pic, par Charles du Bois de Nansouty, général en retraite, et Célestin-Xavier Vaussenat, ingénieur en construction. Pendant que Vaussenat lève des fonds pour le projet d'observatoire, Nansouty mène personnellement des relevés météo.

Les premiers terrassements au sommet commencent en 1875. La construction commence en 1878 et dure quatre ans car les conditions météo ne permettent que 4 mois de travail par an. Les premiers locaux sont achevés le 8 septembre 1882^[2]. Menacé par un manque de financement pour terminer les travaux, le bâtiment est repris par l'État et passe sous la responsabilité du Bureau National de Météorologie qui nomme Vaussenat comme premier directeur^[3].

En 1891, après la mort de Vaussenat, Émile Marchand prend la direction de l'observatoire. Il y mène des travaux de recherche en météorologie, en géophysique, en astronomie et en biologie, publiant 92 articles scientifiques. Au début du XX^e siècle, il fait construire un jardin botanique au sommet afin d'y réaliser des expériences^[4].

En 1907, Benjamin Baillaud y fait installer un premier télescope de 50 cm de diamètre, l'un des plus grands au monde pour l'époque, qui permet en 1909 de démentir l'existence de canaux sur Mars que défendait Percival Lowell et place l'observatoire à la pointe de la recherche.

Le site de l'observatoire, qui a l'avantage de la pureté de l'air et de l'absence de pollution lumineuse, est un atout majeur, mais l'accès au site est difficile et nécessite une solide forme physique et un minimum d'aptitude à l'alpinisme, ce qui explique que les « mandarins » universitaires installés à l'observatoire de Meudon montrent peu d'enthousiasme pour le site. Pour les observations hivernales, les astronomes doivent utiliser des skis de randonnée munis de peaux de phoque et des raquettes à neige. Le confort du site est à peine meilleur que celui d'un refuge de montagne. Cependant la validité du site est démontrée par les résultats obtenus dans les années 1930 par un jeune astronome, Bernard Lyot, auteur de remarquables résultats sur les perturbations solaires grâce au coronographe qu'il a inventé et perfectionné. Grâce à l'action obstinée du directeur Jules Baillaud, des projets de développement du site sont élaborés mais sont perturbés par la Seconde Guerre mondiale^[5].

Après la guerre, les locaux sont grandement complétés : nouvelles terrasses, nouvelles coupoles, nouveaux bâtiments d'habitation. L'électricité arrive au sommet en 1949. Auparavant, les équipements électriques étaient alimentés par un ensemble de batteries et un groupe électrogène.

Un premier téléphérique, affecté au transport du personnel, est installé en 1952, ce qui permet d'atteindre le sommet en toute saison. En 1959-1962 est installé le « bâtiment interministériel », qui regroupe les activités d'astronomie, de météorologie, de relai de télévision et de navigation aérienne.

En 1994, l'État envisage la fermeture de l'observatoire. La région Midi-Pyrénées se mobilise, et crée un syndicat mixte pour la réhabilitation du site. Le projet prévoit une réhabilitation des installations scientifiques, ainsi que l'ouverture au public d'une partie du site. Ainsi, le téléphérique de service est remplacé par un nouveau téléphérique capable d'accueillir le grand public. D'importants travaux sont engagés à partir de 1996 ; le site, dans sa version rénovée, ouvre en 2000.

En 1908 la première coupole est installée, la coupole Baillaud, de 8 m de diamètre. Elle est équipée d'une monture équatoriale mécanique. Elle abrite une lunette et un télescope. Hors service depuis 2000, elle fait désormais partie du musée.

En 1946, Marcel Gentili offre à l'observatoire une coupole et un télescope de 60 cm, doté d'une optique Cassegrain taillée par Emile Schær à Genève vers 1910. Marcel Gentili, d'origine juive italienne, avait dû fuir Paris en 1942 et s'était réfugié à l'observatoire, et a fait don du télescope familial en remerciement à la fin de la Guerre^[6].

Un spectrographe est installé en 1958.

En 1963, la NASA finance l'installation d'un télescope de 106 cm. Il est utilisé pour prendre des clichés précis de la surface lunaire dans le cadre de la préparation des missions du programme Apollo, avec l'astronome et mathématicien Zdeněk Kopal et l'université de Manchester^[7],[8].

Une tour haute de 28 m et de 14 m de diamètre est construite à partir de 1972. Elle est installée à l'écart des autres bâtiments, de façon à minimiser les perturbations atmosphériques. En 1980, elle abrite un télescope de 2 m : le télescope Bernard-Lyot.

L'observatoire dispose d'un coronographe, qui permet l'étude de la couronne solaire.

Autre instrument, installé depuis 1961, la coupole Tourelle (rebaptisée « lunette Jean-Rösch » en 2004, en l'honneur de son créateur). Cette coupole à la forme caractéristique abrite une lunette de 50 cm de diamètre destinée à l'étude du Soleil (imagerie de la surface, étude de la granulation). L'instrumentation s'est vue complétée en 1980 par un spectrographe.

Ainsi, on dénombre actuellement au sommet :

• le télescope de 50 cm (coupole du T60, accueillant des astronomes amateurs par l'intermédiaire de l'association T60) qui remplace depuis 2021 un télescope de 60 cm^[9] ;
• le télescope de 106 cm (coupole Gentilli) affecté aux observations du système solaire ;
• le télescope de 2 m ou télescope Bernard Lyot (utilisé avec le spectropolarimètre Narval^[10]) ;
• le coronographe CLIMSO (étude de la couronne et du disque solaire) ;
• la lunette Jean-Rösch (étude de la surface solaire).

Figurent également :

• la coupole Charvin, ayant abrité un coronomètre photoélectrique (étude du Soleil) ;
• la coupole Baillaud, réaffectée au musée en 2000 et abritant une maquette à l'échelle 1:1 du coronographe ;
• la coupole du télescope DIMM (instrument nocturne destiné à mesurer le niveau de turbulence atmosphérique), qui a remplacé en 2009 la coupole Robley qui abritait le T55.
• la coupole Vénus-Dauzère, surnommée "coupole-tente", devient en 2025 la première coupole à ouverture totale installée dans un environnement de haute montagne. Cette coupole à double volet pliant de 3 m de diamètre, dessinée par l'ingénieur Maël Boussange, a été entièrement conçue et fabriquée par les équipes de l'Observatoire^[11].

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  Les coupoles du pic du Midi au lever du Soleil.
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  La coupole du coronographe CLIMSO.
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  Lunette Jean-Rösch, au pic du Midi.
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  Le télescope Bernard Lyot.

De nombreuses découvertes ont été faites au pic du Midi.

En 1909, lors d'une opposition, des observations menées par Aymar de La Baume Pluvinel et Fernand Baldet ont permis de démontrer que les canaux martiens tels que décrits par Percival Lowell n'existaient pas^[12].

En 1953, le physicien français Louis Leprince-Ringuet découvre la particule hypéron.

Les neuf planètes mineures suivantes ont été découvertes par des observations astronomiques menées au pic du Midi entre 2001 et 2007^[13] :

Depuis fin 2011, l'offre touristique du pic s'est doté d'un hébergement avec la possibilité d'y dormir la nuit^[14], ainsi que d'un restaurant (le 2877) et d'un bistro snack. Les touristes participent à différentes animations comprenant une visite des lieux et des installations astronomiques et des interventions assurées par la structure La Ferme des Étoiles, basée dans le Gers, ainsi que par UPS in Space.

L'ouverture d'un planétarium de 45 places dans la coupole Baillaud en octobre 2016 puis d'une seconde coupole dédiée aux manipulations et démonstrations permet d'offrir une initiation à l'astronomie visant le grand public^[15].

La création d'une passerelle suspendue appelée « Ponton du ciel » renforcent les services rendus aux visiteurs^[16].

Les autorités locales ambitionnent de solliciter l'inscription du pic sur la liste du patrimoine mondial de l'UNESCO^[17],[18]. Ce serait alors le deuxième observatoire astronomique à intégrer cette liste^[19]. En 2022, le pic du Midi n'a pas encore été inscrit au patrimoine mondial de l'UNESCO, mais le dossier est à l'étude^[20].

Une grande partie de l'action du roman La Théorie Gaïa (2008), de Maxime Chattam, se déroule dans les locaux de l'observatoire.