Mais les éclipses solaires totales sont rares et ne sont visibles que depuis un chemin étroit vers la totalité. Les expéditions d’éclipses nécessitent donc une planification méticuleuse pour garantir que les astronomes et leur équipement se retrouvent au bon endroit, au bon moment. Comme le montre l'histoire de l'astronomie, les choses ne se passent pas toujours comme prévu, même pour les chasseurs d'éclipses les plus préparés.

En territoire hostile, à la merci de la carte

Samuel Williams, le nouveau professeur de mathématiques et de philosophie naturelle au Harvard College, était impatient d'observer une éclipse solaire totale. Il avait vu un transit de Vénus en 1769, mais n'avait jamais eu l'occasion d'étudier la couronne solaire lors d'une éclipse. Selon ses calculs, une éclipse solaire totale serait visible depuis la baie de Penobscot dans le Maine le 27 octobre 1780.

Mais atteindre le Maine depuis le Massachusetts poserait un problème; la guerre d'indépendance faisait rage et le Maine était détenu par l'armée britannique. La législature du Massachusetts est venue en aide à Williams; il a ordonné au Board of War de l'État d'équiper un navire pour transporter les chasseurs d'éclipse. Le président de la Chambre, John Hancock, a écrit au commandant britannique dans le Maine pour demander la permission aux hommes de science de faire leurs observations. Lorsque le navire chargé d'astronomes est arrivé à Penobscot Bay, Williams et son équipe ont été autorisés à débarquer mais limités à l'île d'Isleboro, à trois milles au large du continent.

La matinée du grand jour était sans nuages. Alors que le moment calculé de totalité approchait, à midi et demi, l’excitation montait. Le ruban de soleil non éclipsé est devenu de plus en plus étroit.

Puis, à 12h31, elle a commencé à devenir de plus en plus large. Williams réalisa, à sa grande frustration, qu'il n'était finalement pas sur le chemin de la totalité. Ils étaient 30 milles trop au sud.

Après un voyage de retour tranquille vers le Massachusetts, Williams tenta de déterminer ce qui n'allait pas. Certains astronomes, à l'époque et au cours des siècles suivants, ont suggéré que ses calculs du chemin de la totalité étaient inexacts.

Williams, cependant, avait une explication différente. Dans son rapport à la nouvelle Académie américaine des arts et des sciences, il accuse les mauvaises cartes :

"La longitude de notre lieu d'observation s'accorde très bien avec ce que nous avions supposé dans nos calculs. Mais la latitude est près d'un demi-degré inférieure à ce que les cartes de ce pays nous avaient laissé espérer."

Puisqu'un demi-degré de longitude correspond à 30 milles marins, cela pourrait expliquer pourquoi Williams s'est retrouvé trop au sud.

Même si Samuel Williams n’a pas pu observer une éclipse totale, son expédition n’a pas été un échec total. En observant l'étroit ruban de soleil visible à 12 h 31, il a noté qu'il était « brisé ou séparé en gouttes ». Ces gouttes brillantes, connues aujourd'hui sous le nom de perles de Baily, sont le résultat de la lumière du soleil qui traverse les vallées et les dépressions le long du bord visible de la lune. Ils portent le nom de l'astronome Francis Baily; cependant, Baily a vu et décrit les perles en 1836, près de 56 ans après que Williams les ait observées.

Difficile à observer avec de la fumée dans les yeux

Près d'un siècle plus tard, en 1871, l'astronome anglais Norman Lockyer avait hâte d'observer une éclipse solaire totale.

Trois ans plus tôt, lui et l'astronome français Jules Janssen avaient mesuré indépendamment le spectre de la chromosphère solaire; à leur grande surprise, ils ont trouvé une raie d'émission dans la gamme jaune du spectre, ne correspondant à aucun élément connu.

Lockyer a affirmé avec audace que la raie d'émission provenait d'un nouvel élément qu'il a nommé « hélium », d'après le dieu solaire Hélios. Réalisant que les éclipses offraient une opportunité utile pour rechercher davantage d'éléments non découverts, Lockyer devint un ardent défenseur des expéditions d'éclipses.

Il savait que l'éclipse solaire totale du 12 décembre 1871 traverserait le sud de l'Inde et persuada l'Association britannique pour l'avancement des sciences de parrainer une expédition. Souhaitant montrer que la domination britannique en Inde était liée au progrès scientifique, le gouvernement britannique a versé 2 000 £ et la compagnie maritime P&O a offert des tarifs réduits vers l'Inde aux chasseurs d'éclipse.

Le voyage de Lockyer en Inde s'est déroulé sans problème. (Cela ne pouvait pas être tenu pour acquis; en 1870, alors qu'il se rendait pour observer une éclipse depuis l'Italie, Lockyer se trouvait à bord d'un navire qui s'est échoué au large de la côte est de la Sicile.) L'équipe a installé ses instruments sur une tour du fort de Bekal. , sur la côte sud-ouest de l'Inde. La matinée du 12 décembre 1871 était sans nuages. Même si Lockyer souffrait de fièvre (et des effets de l'opium qu'il prenait pour la traiter), il était prêt.

Puis, pendant les premières phases de l’éclipse, il a remarqué une activité étrange dans la région située sous le fort. Les habitants locaux ramassaient un énorme tas de broussailles pour alimenter un feu de joie; apparemment, en créant un feu brillant sur Terre, ils espéraient encourager le soleil qui s'assombrissait à redevenir brillant. Lockyer était alarmé; la colonne de fumée se serait élevée directement entre lui et le soleil éclipsé, ruinant ses observations.

Heureusement, le commissaire de police local était présent; il convoqua un escadron de policiers qui éteignirent l'incendie et dispersèrent la foule. Au cours de l'éclipse désormais sans fumée, Lockyer a fait de précieuses observations sur la structure de la couronne solaire.

Pour voir une éclipse, vous devez voir le soleil

Sautez au début du 20e siècle. L'astronome anglais Sir Frank Dyson était impatient d'observer une éclipse solaire totale. Il n'eut pas besoin d'aller bien loin, puisque l'éclipse du 29 juin 1927 avait une trajectoire de totalité traversant le nord de l'Angleterre, de Blackpool à l'ouest à Hartlepool à l'est. En tant que figure éminente de l'establishment scientifique et expert renommé des éclipses, Dyson n'a eu aucune difficulté à obtenir un soutien financier pour ses observations d'éclipses.

Ce qu'il ne pouvait cependant pas maîtriser, c'était le climat anglais, réputé et capricieux. Au cours du mois de juin, le nord de l'Angleterre bénéficie en moyenne d'environ sept heures de soleil direct par jour; cependant, cela vient d’un mélange de conditions météorologiques comprenant des journées complètement nuageuses et des journées totalement sans nuages. Dyson ne savait pas à quoi s'attendre.

Après avoir vérifié les enregistrements météorologiques le long de la trajectoire prévue de l'éclipse, Dyson a décidé d'observer depuis le village de Giggleswick, dans le Yorkshire. Alors que lui et son équipe se préparaient pour l’éclipse, le choix du lieu semblait au départ douteux; pendant deux semaines avant l'éclipse, le ciel était complètement nuageux chaque après-midi, à l'heure de la journée où la totalité devait se produire le 29 juin.

Malgré une météo peu prometteuse, des foules de gens pleins d'espoir ont convergé vers la trajectoire de l'éclipse, largement médiatisée. Les compagnies ferroviaires faisaient circuler des trains d'excursions spéciaux, les villes situées le long du chemin de la totalité sponsorisaient des « danses de l'éclipse » et les journaux offraient des « lunettes à éclipse » à leurs abonnés.

En fin de compte, malheureusement, la plupart des spectateurs le long de la trajectoire de l’éclipse ont été déçus. Du nuage errant qui bloquait le soleil totalement éclipsé de la tour de Blackpool au ciel couvert et ininterrompu de Hartlepool, la météo n'a pas coopéré.

Heureusement pour Frank Dyson, cependant, la ville de Giggleswick était presque le seul endroit le long de la trajectoire de l'éclipse qui avait un ciel dégagé pendant la totalité. Les quelque 70 000 personnes qui y ont convergé, suivant l'exemple de l'astronome royal, ont également bénéficié de la chance de Dyson.

Après l'éclipse, la déclaration publique de Dyson était, selon les normes britanniques, positivement pétillante :"Les photographies sont extrêmement bonnes. Une éclipse très claire et frappante. Nos observations se sont en effet très bien déroulées."

Malgré les difficultés posées par la météo... et les feux de joie enfumés... et les cartes douteuses... les astronomes ont toujours persévéré dans leur quête d'observation des éclipses.