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Éclipse solaire : comment l'observer sans danger pour les yeux

Une éclipse solaire s'observe sans danger à une seule condition : ne jamais regarder le Soleil sans protection adaptée, c'est-à-dire des lunettes à éclipse conformes à la norme ISO 12312-2 ou une projection indirecte. Pour comprendre le déroulement d'une éclipse de Soleil, retenez que seule la phase de totalité, quand le disque solaire est entièrement masqué, peut se regarder à l'œil nu, et uniquement là où elle est réellement totale.

Comment se produit une éclipse de Soleil ?

Une éclipse solaire a lieu lorsque la Lune passe exactement entre la Terre et le Soleil. Cela ne peut arriver qu'à la nouvelle Lune, mais pas à chaque nouvelle Lune : l'orbite de la Lune est légèrement inclinée, d'environ cinq degrés, par rapport au plan dans lequel la Terre tourne autour du Soleil. Le plus souvent, la Lune passe donc un peu au-dessus ou un peu en dessous du Soleil, et rien ne se produit.

Le hasard fait bien les choses : le Soleil est environ 400 fois plus large que la Lune, mais aussi environ 400 fois plus éloigné. Vus depuis la Terre, les deux astres occupent donc à peu près la même taille dans le ciel, soit un demi-degré environ. C'est ce qui permet à la Lune de masquer complètement le disque solaire certains jours, et seulement un peu moins ou un peu plus d'autres jours.

L'ombre de la Lune est un petit cône qui balaie la surface de la Terre à grande vitesse. Là où la pointe de l'ombre touche le sol, la zone de totalité est étroite, souvent de quelques dizaines à un peu plus d'une centaine de kilomètres de large. Partout autour, sur des milliers de kilomètres, on observe seulement une éclipse partielle, où le Soleil n'est masqué qu'en partie.

Quelle différence entre éclipse totale, partielle et annulaire ?

La distance entre la Terre et la Lune varie au cours de l'orbite lunaire, qui est une ellipse. Quand la Lune est plus proche, son disque apparent est un peu plus grand que celui du Soleil ; quand elle est plus loin, il est un peu plus petit. Cela donne trois types d'éclipses, dont les consignes de sécurité sont différentes.

Dans la plupart des régions d'Europe, on voit bien plus souvent des éclipses partielles que des éclipses totales. Une éclipse totale est visible d'un point donné de la Terre très rarement, souvent à plusieurs siècles d'intervalle, ce qui explique que certains observateurs voyagent pour se placer dans la bonne bande.

Pourquoi est-il dangereux de regarder le Soleil ?

La lumière du Soleil, concentrée par le cristallin sur la rétine, peut brûler les cellules sensibles de l'œil. Le danger est sournois pour deux raisons : la rétine ne contient pas de récepteurs de la douleur, donc on ne ressent rien sur le moment, et les dégâts apparaissent seulement quelques heures plus tard, sous forme de tache sombre ou de vision déformée au centre du champ. Cette atteinte, appelée rétinopathie solaire, peut être définitive.

Pendant une éclipse partielle, le Soleil paraît moins éclatant parce qu'une partie de son disque est masquée, ce qui pousse certaines personnes à le regarder plus longtemps. Pourtant, la portion qui reste visible est aussi brillante qu'un jour ordinaire, et le risque est exactement le même. C'est l'un des pièges les plus fréquents : on se sent éblouie moins vite, donc on pense être en sécurité.

Ce qui ne protège pas : les lunettes de soleil, même très sombres, même superposées ; les vieux négatifs photo ; le verre fumé ; les CD ou DVD ; les radiographies ; les écrans de téléphone. Aucun de ces objets ne bloque assez la lumière visible et surtout l'infrarouge, que l'œil ne perçoit pas mais qui chauffe la rétine.

Quelles lunettes à éclipse faut-il utiliser ?

Les lunettes spéciales pour regarder le Soleil portent la mention de la norme européenne ISO 12312-2 et le marquage CE. Elles sont faites d'un film ou d'un verre très dense, qui ne laisse passer qu'une fraction infime de la lumière : vous ne voyez à travers elles que le Soleil, le reste du paysage devient noir.

Quelques vérifications avant l'événement permettent d'éviter les mauvaises surprises :

• lisez la mention ISO 12312-2 sur la monture ou la notice, et ne vous fiez pas à un simple « filtre solaire » sans référence ;
• regardez une lampe de bureau à travers les lunettes : vous ne devez presque rien voir, et certainement pas le filament ;
• examinez le film à la lumière d'une fenêtre : s'il est rayé, déchiré, percé ou froissé, jetez les lunettes ;
• achetez-les auprès d'un vendeur sérieux, un planétarium, un club d'astronomie ou un opticien ; des lunettes anciennes ne sont pas forcément périmées, mais vérifiez la notice du fabricant ;
• pour un enfant, restez à ses côtés et vérifiez qu'il ne les retire pas : il doit regarder uniquement à travers.

Mettez les lunettes avant de lever la tête vers le Soleil, et retirez-les seulement après avoir détourné le regard. Ne regardez jamais le Soleil à travers des jumelles ou un télescope, même en portant des lunettes à éclipse devant vos yeux : la lumière concentrée par l'instrument traverserait le filtre et le détruirait.

Peut-on observer une éclipse aux jumelles ou au télescope ?

Oui, mais uniquement avec un filtre solaire placé à l'avant de l'instrument, du côté du ciel, jamais du côté de l'œil. Le principe est simple : il faut arrêter la lumière avant qu'elle ne soit concentrée. Un filtre posé sur l'oculaire, de ceux que l'on vissait autrefois sur certains télescopes d'entrée de gamme, peut éclater sous la chaleur et laisser passer toute la lumière d'un coup. Retirez-le et jetez-le.

Pour viser le Soleil sans regarder dans le chercheur, repérez l'ombre de l'instrument : quand elle est la plus courte et la plus ronde possible, l'instrument pointe vers l'astre. Il est aussi prudent de recouvrir le chercheur d'un capuchon, ou de le retirer, car il concentre la lumière comme un petit télescope. Si vous débutez, lisez d'abord notre guide pour apprendre à utiliser un télescope avant de tenter une observation solaire.

Comment observer une éclipse sans matériel, par projection ?

Il existe des méthodes indirectes, sans danger, qui ne demandent aucun achat. Le principe est de ne pas regarder le Soleil mais son image projetée sur un support, comme dans une chambre noire.

• Le trou d'épingle. Percez un petit trou, d'un ou deux millimètres, dans une feuille de carton. Tenez-la dos au Soleil et regardez l'ombre sur une feuille blanche posée au sol ou sur un mur : un petit disque lumineux apparaît, et pendant l'éclipse il prend la forme d'un croissant. Plus la feuille d'écran est éloignée du carton, plus l'image est grande, mais moins elle est lumineuse.
• La passoire ou le feuillage. Les trous d'une passoire, ou les petits interstices entre les feuilles d'un arbre, forment autant de petites images du Soleil. En pleine éclipse partielle, le sol se couvre de minuscules croissants, un spectacle étonnant à l'ombre d'un arbre.
• La boîte à projection. Une longue boîte en carton, avec un trou d'épingle à un bout et un écran blanc au fond, permet de voir l'image à l'intérieur sans jamais regarder le Soleil.

Ces méthodes montrent bien le déroulement d'une éclipse partielle, mais pas la couronne ni les détails de la totalité. C'est pourquoi la projection est excellente pour une classe ou pour des enfants : tout le monde voit le phénomène en même temps, sans risque pour les yeux.

Que se passe-t-il pendant la totalité ?

Dans la zone de totalité, les dernières minutes avant le second contact sont spectaculaires. La lumière baisse, les couleurs deviennent étranges, la température chute de quelques degrés et les oiseaux se taisent parfois. Juste avant la totalité, le Soleil ne brille plus que par quelques points à la surface de la Lune, à travers les vallées lunaires : ce sont les grains de Baily. Quand il ne reste qu'un seul point, on parle de « diamant » à cause de l'éclat brutal.

La totalité est brève : au maximum un peu plus de sept minutes dans les conditions les plus favorables, et le plus souvent entre une et quatre minutes. Pendant cette courte fenêtre, et seulement pendant elle, on peut retirer les lunettes et voir la couronne à l'œil nu, ainsi que parfois quelques protubérances rosées au bord du disque noir. Dès que le premier point lumineux réapparaît, il faut remettre immédiatement la protection. Avant d'enlever les lunettes, assurez-vous donc que quelqu'un annonce clairement le début et la fin de la totalité, ou chronométrez-la avec un minuteur.

Si vous n'êtes pas dans la bande de totalité, il n'y a jamais de moment où l'on peut enlever sa protection : vous ne verrez qu'une éclipse partielle, quelle que soit la part du Soleil masquée.

Et les éclipses de Lune : sont-elles dangereuses ?

Non. Une éclipse de Lune se produit à la pleine Lune, lorsque la Terre passe entre le Soleil et la Lune et que la Lune traverse l'ombre de notre planète. On ne regarde alors que la Lune, un astre tout à fait inoffensif pour les yeux. Aucune protection n'est nécessaire, et l'on peut utiliser librement des jumelles ou un télescope.

Autre différence : une éclipse de Lune est visible depuis toute la moitié de la Terre où la Lune est au-dessus de l'horizon, et pas seulement dans une bande étroite. Elle dure beaucoup plus longtemps, la phase de totalité pouvant dépasser une heure. Pendant celle-ci, la Lune ne disparaît pas : elle prend une teinte cuivrée ou rougeâtre, parce que la lumière solaire est filtrée et réfractée par l'atmosphère terrestre avant de l'atteindre. Pour suivre une éclipse de Lune étape par étape, il suffit d'un ciel dégagé et d'un horizon bien dégagé du côté où se lève ou se couche la Lune.

Si vous souhaitez profiter de l'occasion pour regarder le relief lunaire, notre guide pour observer la Lune aux jumelles et au télescope détaille les réglages, et l'article sur la pollution lumineuse explique comment choisir un lieu sombre.

Où et quand voir la prochaine éclipse ?

Les dates et les zones de visibilité des éclipses sont calculées avec une grande précision des années à l'avance. Plutôt que de se fier à un article ancien, consultez les éphémérides d'un organisme officiel, comme l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (IMCCE) de l'Observatoire de Paris, ou le calendrier d'un club d'astronomie de votre région. Vous y trouverez l'heure exacte des contacts pour votre commune et le pourcentage du Soleil masqué.

Vérifiez aussi la météo à l'avance. Une éclipse n'attend pas : un ciel couvert au mauvais moment peut tout masquer. Si vous préparez un voyage pour une totalité, prévoyez plusieurs lieux de repli et privilégiez les régions où les statistiques de nébulosité sont les plus favorables à cette saison.

Comment bien se préparer en pratique ?

1. Achetez ou vérifiez vos lunettes plusieurs semaines à l'avance, jamais la veille.
2. Repérez le lieu : horizon dégagé dans la direction du Soleil à l'heure de l'éclipse, sans arbre ni immeuble.
3. Préparez la projection pour les enfants, avec un carton percé et une feuille blanche.
4. Prévoyez un minuteur si vous êtes dans la zone de totalité, et désignez quelqu'un chargé d'annoncer les moments clés.
5. Si vous photographiez, fixez le filtre devant l'objectif avant de viser, pas après.

Si vous souhaitez ensuite poursuivre l'observation, notre guide télescope débutant explique comment choisir un instrument adapté, et vous saurez alors l'équiper en toute sécurité d'un filtre solaire dédié.

Questions fréquentes sur les éclipses

Peut-on regarder une éclipse solaire avec des lunettes de soleil ?

Non. Même très sombres, elles laissent passer beaucoup trop de lumière et d'infrarouge. Seules les lunettes à éclipse conformes à la norme ISO 12312-2 sont adaptées.

Est-ce dangereux de regarder une éclipse partielle quand le Soleil est presque entièrement masqué ?

Oui. La partie du disque qui reste visible est aussi brillante qu'un jour normal. Il n'y a de moment sans protection que pendant la totalité, dans la zone où elle est vraiment totale.

Une photo de l'éclipse avec un téléphone abîme-t-elle l'appareil ?

Le capteur et la lentille d'un téléphone peuvent être endommagés par le Soleil concentré, surtout si vous zoomez longtemps. Placez un filtre solaire devant l'objectif, et ne regardez pas le Soleil directement à l'écran en le cadrant sans protection.

Une éclipse de Lune se regarde-t-elle sans protection ?

Oui. La Lune est un astre peu lumineux et sans danger pour les yeux. Des jumelles ou un petit télescope rendent le spectacle encore plus beau, sans aucune précaution particulière.