3Cet article s’appuie sur les procès-verbaux du Bureau des longitudes et les bases de données « instruments » produites dans le cadre du projet ANR « Le Bureau des longitudes (1795-1932) » (Soulu & Schiavon, 2022) mais aussi sur des archives inédites de l’astronome Antoine Yvon Villarceau (1813-1883) conservées à la Bibliothèque de l’Observatoire de Paris.

1.  Histoire de l’usage des lunettes méridiennes portatives et du cercle méridien portatif de Rigaud n° 2

5Les procès-verbaux du Bureau des longitudes rapportent pour la séance du 8 mai 1850 que :

• 4  « Séance du mercredi 8 mai 1850 », Les procès-verbaux du Bureau des longitudes, http://purl.oclc.o (...)

M. Laugier donne une description succincte d’un petit cercle méridien construit récemment par M. Brunner. Cet instrument d’un petit volume a fourni des résultats d’une exactitude comparable à celle des grands instruments. Il pourrait être employé avec succès par les voyageurs à la détermination des longitudes et des latitudes géographiques.4

8D’une part, l’émergence de la lunette méridienne portable est en lien tout d’abord avec le développement d’opérations scientifiques à l’échelle du globe (Höhler, 2015). D’autre part, au milieu du xix^e siècle, les astronomes français engagent des travaux pour consolider à l’échelle internationale la primauté des références du système métrique déterminées en France au moment de la Révolution. Ils engagent des travaux de remesure et de comparaison des étalons mais aussi des travaux de vérification du méridien fondamental. Dans ce contexte, Urbain Le Verrier (1811-1877), nouveau directeur de l’Observatoire impérial de Paris, souhaite reprendre à son compte les opérations de géodésie nationale. Son établissement ne dépend plus de la tutelle du Bureau des longitudes depuis 1854 et des tensions sur la responsabilité de ces opérations géodésiques apparaissent entre Observatoire, Bureau des longitudes et État-Major de l’armée.

10À l’Observatoire, Le Verrier confie à Antoine Yvon Villarceau (1813-1883) les opérations géodésiques. Yvon Villarceau, ingénieur centralien, est devenu astronome titulaire à l’Observatoire le 11 février 1854. L’année suivante, en avril 1855, il intègre le Bureau des longitudes. Saint-simonien, il a passé quelques années en Égypte, jusqu’en 1837, avec la mission de Prosper Enfantin (1796-1864) au service de la construction d’une administration nationale pour Mehemet Ali (1760-1849). Il garde de ce séjour des crises de fièvres paludéennes qui le terrassent régulièrement au cours de sa carrière. à la fin des années 1850, Yvon Villarceau accueille à l’Observatoire de Paris Ismail Moustapha (1825-1901), appelé aussi Ismael Bey, jeune astronome égyptien en formation. Ce dernier est chargé par son gouvernement de se préparer à la cartographie de la vallée du Nil et d’acquérir en Europe les instruments nécessaires à ce projet. Yvon Villarceau conçoit dans ce but un cercle méridien portatif qu’il fait réaliser par François-Antoine Rigaud (Stolz, 2018, p. 81-94). Peu d’éléments biographiques sur le constructeur d’instrument Rigaud sont connus. Les principales informations — le fait qu’il ait été l’élève de Gambey, et qu’il soit constructeur d’instruments de précision — sont livrées par les procès-verbaux du Bureau des longitudes. Son atelier est en 1860 à Paris, 22 Fossés St-Jacques (Firmin-Didot & Firmin-Didot, 1860, p. 456).

• 16  « Procès-verbal de la séance du 16 Xbre 1863 », Les procès-verbaux du Bureau des longitudes, http: (...)

M. Yvon Villarceau parle du degré de précision qu’il a obtenu dans les observations de passages faites avec un cercle méridien portatif de Rigaud, précision qu’il estime devoir égaler celle des observations de passages faites avec les instruments méridiens fixes des observatoires16.

12Ismail Moustapha rejoint finalement Le Caire avec l’instrument en 1864, où il prend la direction de l’observatoire de Abbasiyya (Stolz, 2018, p. 96). Yvon Villarceau en commande alors un deuxième exemplaire à Rigaud.

13Les cercles méridiens portables sont donc développés dans différentes nations européennes pour transférer dans le domaine de la géodésie la culture de précision des observatoires, sur des terrains aussi variés que la France, les États-Unis d’Amérique ou l’Égypte. À Paris, Yvon Villarceau, ingénieur, mécanicien et astronome, a mis au point avec le constructeur Rigaud un instrument d’une exceptionnelle qualité dont le premier exemplaire, après avoir participé à la vérification télégraphique des longitudes françaises, quitte la France :

Nous avons assez constaté la précision qu’il est permis d’atteindre avec notre instrument, pour ne pas rester indifférent à une erreur d’une seconde ; et, bien que cet instrument ne soit plus actuellement entre nos mains, nous profiterons des circonstances, pour tenter de nouveaux essais à l’aide d’un autre instrument de même puissance optique et pourvu d’un Cercle de 0,415 m de diamètre que M. Rigaud a construit pour nos expéditions. (Yvon Villarceau, 1866a, p. 318)

2.  Le Rigaud n° 2 entre les mains d’Yvon Villarceau

Le nouveau Cercle méridien diffère peu, quant à sa disposition générale, de celui que nous avons brièvement décrit dans le volume des Observations de 1862 [c’est-à-dire l’exemplaire égyptien] ; ses dimensions sont seulement un peu plus grandes. (Yvon Villarceau, 1865, p. 50)

15Yvon Villarceau explique avoir cherché à atteindre les dimensions maximales permises pour un instrument qui reste maniable et puisse être installé sur un pilier unique, à la différence des lunettes méridiennes fixes qui reposent sur deux. Le micromètre est compensé pour avoir une position du fil moyen indépendante des variations de température. Des essais avec différentes méthodes permettent à Yvon Villarceau d’affirmer que le cercle ne souffre d’aucune flexion latérale. Dans cette publication, toutes les pièces de l’instrument sont ensuite détaillées et leurs dimensions indiquées : cercle, pied de l’instrument avec ses vis calantes, microscopes*, niveau, mires* méridiennes, pilier monolithe employé dans les stations. Au concept d’« internal assemblage » (Belteki, 2019, p. 25) mobilisé par Belteki pour décrire cette partie du cercle méridien de Greenwich, nous préférons celui d’« instrument » au sens latourien pour désigner ce dispositif optimisé par Yvon Villarceau (Latour, 2005, p. 163-169). En effet, aucun de ces éléments n’est autonome, ne fonctionne seul. Leur ensemble peut en revanche fournir une inscription.

16Examinons les dimensions de l’objet portatif. La distance focale de l’objectif est de 0,788 m et son ouverture libre est de 0,0633 m. Les grossissements disponibles sont de 62,5 et 49 fois. Le micromètre est initialement équipé de cinq fils horaires, c’est-à-dire verticaux, et un seul fil pour les distances zénithales qui leur est perpendiculaire. L’axe de rotation est en bronze fondu d’une seule pièce. À ses extrémités sont montés des tourillons en acier de 0,0285 m de diamètre. L’ensemble mesure 0,438 m. Au centre se trouve un cube sur lequel viennent se visser les deux cônes de la lunette. Le cercle de mesure à un diamètre de 0,415 m, pris au milieu de la longueur des traits, qui sont espacés de 5’ en 5’ et chiffrés de 2° en 2°. L’ensemble repose sur un pied en fonte.

18Attardons-nous sur une des modifications proposées par Yvon Villarceau intégrée au cercle de Rigaud n° 2 : la compensation thermique du micromètre. Ce dispositif est présenté en séance du Bureau des longitudes à la fin de l’année 1863 :

• 19  « Procès-verbal de la séance du 16 Xbre 1863 », Les procès-verbaux du Bureau des longitudes, http: (...)

Pour obtenir du premier, toute l’exactitude que comporte un instrument de ce genre, il a été obligé de tenir compte des variations de lectures produites par les changements de températures des parties inégalement dilatables du micromètre à fil mobile dont le système oculaire est pourvu. […] M. Yvon Villarceau a imaginé de compenser le micromètre, en insérant le fil mobile sur deux tiges en acier fixées intérieurement par l’une de leurs extrémités au châssis en bronze qui sert ordinairement de support au fil mobile et du côté opposé à la vis. La condition de compensation est que la longueur du châssis mobile en bronze soit égale à la distance qui sépare le centre du réticule et le milieu de l’écrou qui porte le tambour de la vis micrométrique. La compensation n’a lieu exactement que relativement au centre du réticule, mais elle est encore suffisante lorsque le fil mobile s’écarte jusqu’aux fils fixes extrêmes. On discute le micromètre compensé de M. Yvon Villarceau19.

20Yvon Villarceau s’attache aussi à maîtriser les conditions locales d’installation qui dégradent la précision de la lunette méridienne. À Rodez, il regrette la mauvaise qualité du béton avec lequel est constitué le pilier sur lequel repose l’instrument : « la maçonnerie se desséchait pendant le jour » (Yvon Villarceau, 1865b, p. E16). Cette maîtrise totale de l’instrument est parfois mise à mal par les opérations d’entretien. Ainsi au retour des opérations dans le sud de la France, un nettoyage est demandé à Rigaud : « L’artiste, en nettoyant le tambour de tête de vis du micromètre, l’a fait tourner par mégarde et dérangé de ½ tour environ : on a rétabli approximativement l’ancienne position » (p. E42). Ce contrôle permanent de l’état de l’instrument, et de la stabilité de son état n’empêche cependant pas l’astronome géodésien d’entreprendre, lui aussi, des opérations d’entretien. Ainsi, entre Rodez et Carcassonne, il s’occupe lui-même de changer deux fils détendus du micromètre.

• 23  « Procès-verbal de la séance du 26 décembre 1866 », Les procès-verbaux du Bureau des longitudes, h (...)

Yvon Villarceau expose qu’il se sert, depuis 3 ans, d’un cercle méridien dont la lunette a 78 cm de longueur focale et qu’il résulte de ses observations que la précision qu’il obtient dans les observations de passages d’étoiles ne dépassant pas la 6^e ou la 7^e grandeur n’est pas inférieure à celle des observations que l’on fait à la lunette méridienne de Gambey de l’observatoire de Paris.23

23Cet appareil devient un instrument type, un modèle idéal qui sert de référence à d’autres constructeurs. Ainsi l’atelier Secrétan-Eichens fournit à l’Observatoire une lunette portative « semblable au Cercle méridien portatif n° 2 de Rigaud », dont la description donnée par Yvon Villarceau « convient donc au Cercle de Secrétan-Eichens » (Le Verrier, 1865, p. 57). D’autre part, les qualités des deux premiers exemplaires encouragent Rigaud à en construire un troisième spécimen. Son cercle méridien portatif n° 3 est présenté à l’Exposition universelle de Paris en 1867 (groupe II classe 12) où il est médaillé. Rigaud a beaucoup investi pour fabriquer cet instrument qui ne lui a pas été commandé mais qui était destiné à faire connaître sa production à l’international. La réputation des constructeurs français est alors à son acmé. En difficulté financière, il est épaulé par Yvon Villarceau qui convainc le Bureau des longitudes d’acquérir l’instrument. Le cercle méridien portatif n° 3 est installé à l’observatoire de Montsouris à partir de 1877.

3.  L’étrange destin du cercle Rigaud n° 2

25Alors que le cercle méridien portatif de Rigaud n° 2 entre les mains d’Yvon Villarceau jouit d’une réputation d’excellence, la guerre avec la Prusse embrase le nord-est de la France. La Commune, et sa répression, affectent directement l’Observatoire (Le Lay, 2019). Ces évènements vont entraîner des conséquences inattendues sur cet instrument dans la nuit du 23 au 24 mai 1871 comme le rapporte, très ému, Yvon Villarceau devant l’Académie des sciences quelques jours plus tard :

En l’absence de M. Delaunay, directeur de l’Observatoire, je n’ai pas à parler des pertes qu’aurait pu faire cet établissement, mais je ne puis m’empêcher de signaler avec un bien vif regret la destruction du cercle méridien no 2 de Rigaud, l’instrument le mieux étudié et le plus parfait que je possédais dans mon service de géodésie astronomique ; il a été détruit par les incendiaires de la Commune. […] Je l’ai retrouvé à moitié détruit et fondu, et dans un tel état, qu’il est bien peu présumable qu’il puisse être réparé. En tout cas, il a perdu toute sa valeur. On sait bien que de tels instruments ont besoin d’être longuement étudiés avant de pouvoir être utilisés. Il avait servi à faire toute la campagne géodésique de 1864 à 1871 ; toutes les erreurs dans les divisions avaient été relevées. C’est une grande perte. Nous ne possédons aucun instrument qui lui soit comparable, et les incendiaires de la Commune, par cet acte barbare, viennent de mettre les astronomes français dans l’impossibilité de poursuivre les travaux géodésiques et de prendre part aux études du grand congrès international qui doit prochainement s’ouvrir à Vienne pour la détermination précise de la figure de la terre. (Yvon Villarceau, 1871, p. 1264)

26Wilfrid de Fonvielle se fait l’écho d’Yvon Villarceau dans le journal La Liberté du 13 juin 1871. Il y ajoute cette analyse :

Quand on se rappelle toutes les ignobles attaques dont le système métrique, définitivement établi par la première République française, a été l’objet de la part des pédants de Berlin, on arrive à se demander si les incendiaires communeux ont agi spontanément dans cette circonstance : n’auraient-ils point été les infâmes Instruments, de nos ennemis de Berlin.

27Pourtant, alors qu’Yvon Villarceau pense son instrument perdu dans un premier temps, une restauration est cependant engagée, peu de temps après, par Rigaud lui-même (Perrier & Loewy, 1877, p. 11). Aucune pièce archivistique ou publiée ne nous permet de documenter cette intervention. Cependant l’instrument est suffisamment rétabli dans sa forme pour regagner la confiance des astronomes. La lunette méridienne portative est alors successivement mobilisée pour plusieurs séries d’opérations : le rétablissement des relations scientifiques avec les pays germaniques après la guerre de 1870 en particulier dans le domaine de la géodésie, la création du réseau des observatoires nationaux, le développement de l’empire colonial français.

29Entre les opérations géodésiques de Vienne et de Berlin, le cercle méridien de Rigaud n° 2 a traversé la France une ultime fois. Il sert alors à mesurer la position géographique des nouveaux observatoires fondés, ou refondés, par la réforme de l’astronomie française du dernier quart du xix^e siècle (La Noë & Soubiran, 2011). Il n’est pas certain que ce soit le cercle n° 2 qui soit désigné sous le terme de « petit cercle méridien de Rigaud » employé par Félix Tisserand (1845-1896) pour fixer la position géographique du nouvel observatoire de Toulouse (Rabioulle, 1912, p. 1206). En revanche, il voyage vers Bordeaux, où un observatoire est créé sur le plateau de Floirac. Son premier directeur Georges Rayet (1839-1906) en mesure la différence de longitude avec l’Observatoire de Paris entre octobre et novembre 1881 (Rayet, 1883). Le cercle méridien de Rigaud, confié à Rayet et au lieutenant de vaisseau Salats (1846-1907), est associé à un chronographe* de Breguet prêté par le Bureau des longitudes et la pendule Fenon n° 26 de l’observatoire. La station d’observation est placée à quelques dizaines de mètres du cercle méridien fixe Eichens installé quelques mois plus tôt, au printemps 1881 (Rayet & Salats, 1885, p. 90-91).

31Quelques années plus tard, alors que Mouchez, comme mentionné plus tôt, pensait consacrer le cercle de Rigaud à la formation des élèves astronomes, il se ravise. En 1888, il prête l’instrument au père jésuite Elie Colin (1852-1923) pour équiper l’observatoire d’Ambohidempona, à Madagascar. « Le cercle méridien portatif de Rigaud a été prêté, avec l’autorisation ministérielle, à la Résidence générale de Madagascar, pour le service de l’Observatoire en formation à Tananarive » (Mouchez, 1889, p. 24). Le cercle permet la détermination de la latitude puis de la longitude par la méthode des culminations lunaires. Cependant, l’île éveille l’intérêt de la France qui a signé un traité d’alliance avec la reine Ranavalona III en 1885. Les Jésuites appuient ces ambitions coloniales afin de reprendre le terrain aux missions protestantes et le cercle méridien sert à la cartographie de Madagascar (Combeau-Mari, 2011). À l’observatoire, il est employé à la détermination de l’heure locale, et au réglage de la pendule sidérale* de l’observatoire (Colin, 1898). Cette activité est cependant interrompue par les circonstances politiques. En effet, dans le contexte du scramble for Africa, et alors que les autorités françaises transforment leur protectorat sur Madagascar en occupation, le Royaume d’Antananarivo s’y oppose par les armes. Le 18 septembre 1895, l’observatoire, peu éloigné de la capitale et du palais, est détruit par l’armée malgache. La lunette méridienne semble avoir été mise à l’abri avant par les employés malgaches de l’observatoire restés sur place. Dans la presse française, les articles qui relatent l’évènement évoquent les soupçons de sorcellerie des Malgaches autour de l’instrument. Ils soulignent leur manque d’instruction… Ils évoquent « ces débris qui attestent la barbarie et la superstition du peuple vaincu » (Anonyme, 1895). L’histoire de l’instrument montre pourtant qu’il est un outil nécessaire au contrôle d’un territoire et en s’attaquant à l’observatoire, la Reine détruisait surtout un outil de la domination française sur son île (Combeau-Mari, 2011). Le 30 septembre 1895, l’observatoire est repris par le corps expéditionnaire français et l’instrument est renvoyé en France. L’objectif, l’oculaire et le micromètre ont été très endommagés mais sont réparés. L’instrument est de nouveau acheminé à Madagascar où il prend place dans le nouvel observatoire de Tananarive, à côté d’un cercle méridien portatif des Brunner (Colin, 1900).

32La troisième partie de cette contribution, et du parcours du cercle méridien portatif de Rigaud, nous montre un instrument au service des politiques de contrôle des territoires : entre les ennemis de 1870 mais aussi dans l’effort de la III^e République pour la consolidation du territoire national et le développement d’un empire colonial. Pour les observations, les astronomes trouvent à leurs côtés, autour de cet instrument, militaires et prêtres missionnaires. Au-delà de la fonction scientifique de l’instrument, nous observons aussi la façon dont le cercle méridien portatif est saisi pour condamner un mouvement révolutionnaire, et sa présumée barbarie, à Paris comme à Madagascar. 

4.  Un parcours atypique et une relation particulière

33En conclusion, la suite du parcours de l’instrument est complexe à suivre car l’objet semble se dédoubler. En 1905, à Cistierna en Espagne, « les instruments avaient été installés au sud du village, dans une propriété close, choisie par M. Puiseux dans un voyage préliminaire » et le « cercle de Rigaud n° 2 » y sert à mesurer les coordonnées du site d’observation choisi par une partie des astronomes de l’Observatoire de Paris et de Besançon pour observer l’éclipse de Soleil (Lebeuf & Chofardet, 1907, p. 411). Pourtant, à la même période l’instrument est aussi à Madagascar. À Cistierna, comme au Sénégal en 1885 (Bouquet de la Grye, Pujazon & Driencourt, 1897), le prétendu cercle de Rigaud n° 2 est en réalité le cercle Secrétan-Eichens de l’Observatoire de Paris, déjà évoqué pour la différence de longitude Alger-Paris, comme l’indique un rapport plus complet publié aux Annales du Bureau des longitudes (Lebeuf & Chofardet, 1911, p. G7). Le cercle Rigaud n° 2 a marqué les esprits et hante les astronomes et géodésiens français de la fin du xix^e et du début du xx^e siècle. Cette réputation l’instrument l’avait acquise à travers les travaux réalisés par Yvon Villarceau qui avait patiemment maîtrisé les plus petites imperfections du cercle méridien. L’activité de musicien de Yvon Villarceau, sa formation initiale et motif de son voyage de jeunesse en Égypte n’était peut-être pas étrangère à ce rapport particulier à l’objet comme en témoigne son récit poignant des évènements survenus en mai 1871. Le cercle de Rigaud n° 2 a survécu à son concepteur et à son constructeur. À notre connaissance, il est demeuré à Madagascar. Le cercle méridien portatif financé et mis au point pour le vice-roi d’Égypte qui souhaitait émanciper son pays de la tutelle ottomane, finit en contribuant à la colonisation de Madagascar par les Français. Il n’a plus fait parler de lui après une dernière photo où le père jésuite Charles Poisson (1885-1965) pose à ses côtés (Poisson, 1939). L’instrument portatif était devenu un cercle méridien fixe, celui de l’observatoire de Madagascar.

34La biographie de l’objet cercle méridien portatif de Rigaud n° 2 sur le temps long nous permet de saisir une histoire de la géodésie française, de la mobilisation de l’astronomie dans la construction de l’État-Nation, et de son empire, entre 1850 et 1950.

35Dans la problématique de ce numéro, la possible description de ces vies successives autorise deux conclusions. D’une part, l’objet dont nous avons décrit le parcours est limité : une lunette, une monture et son pied, quelques microscopes et un micromètre. Cet objet portatif est mobilisé dans différents lieux. Son assemblage, son agencement, son association avec d’autres instruments dans un processus technique sont circonstanciels et localisés. D’autre part, ce cas d’étude nous met en présence d’un objet détruit puis reconstruit, d’un objet qui coexiste, dans la littérature scientifique, avec une même réplique. Ces formes d’existence, qui s’accordent peu avec une vie biologique, sont dévoilées par la biographie d’objet.