Les déserts subtropicaux, Sahara (Afrique), désert d'Arabie (Moyen-Orient), désert de Sonora (Amérique du Nord), désert de Gibson (Australie), désert de Thar (Inde), offrent les meilleures conditions d'observation astronomique à la surface de la Terre. Situés entre les latitudes 15° et 35° dans les deux hémisphères, ces vastes étendues arides cumulent des atouts uniques : plus de 300 nuits claires par an, une humidité atmosphérique inférieure à 20% (souvent 5-10% dans l'Atacama), une absence quasi-totale de pollution lumineuse, et une stabilité atmosphérique exceptionnelle (le seeing y est parmi les meilleurs du monde).
Contrairement aux régions tempérées où l'observation est souvent gênée par les nuages et l'humidité, les déserts subtropicaux bénéficient d'un climat anticyclonique permanent. Depuis ces latitudes, l'observateur se trouve dans une position unique : à la fois proche de l'équateur pour voir la quasi-totalité du ciel boréal et austral, et suffisamment éloigné pour bénéficier de nuits de durée variable selon les saisons. La hauteur du pôle varie selon la latitude exacte : depuis le Sahara central (25° N), l'Étoile Polaire culmine à 25° de hauteur ; depuis le désert de Sonora (30° N), elle culmine à 30°.
Dans l'hémisphère nord des déserts subtropicaux (Sahara, Arabie, Sonora, Thar), l'Étoile Polaire (Polaris) reste le repère fondamental. Sa hauteur sur l'horizon, mesurée en degrés, est approximativement égale à la latitude de l'observateur : depuis le désert d'Arabie (20-25° N), elle culmine donc à environ 20-25° au-dessus de l'horizon nord. Cette hauteur modérée la rend facilement repérable, contrairement aux régions équatoriales où elle frôle l'horizon.
Pour la trouver, on utilise la Grande Ourse (Ursa Major), toujours visible à ces latitudes. Les deux étoiles du bord du "rectangle" de la casserole (Dubhé et Mérak) forment les "gardes" : en prolongeant la ligne qu'elles tracent sur une distance environ cinq fois leur écartement, on tombe directement sur Polaris. Ce truc mnémotechnique fonctionne toute l'année, bien que la Grande Ourse soit plus basse sur l'horizon en automne.
Une fois le Nord identifié, l'orientation des autres points cardinaux découle immédiatement. Dans les déserts subtropicaux, l'absence de repères terrestres rend cette orientation céleste d'autant plus précieuse pour la navigation traditionnelle (caravanes, Bédouins, Touaregs, nomades du désert).
Pour les déserts subtropicaux de l'hémisphère sud (désert de Gibson en Australie, désert d'Atacama au Chili, désert du Kalahari en Afrique australe), l'absence d'étoile polaire brillante impose l'utilisation de la Croix du Sud (Crux). On prolonge son grand axe sur une distance environ 4,5 fois la longueur de la croix pour localiser le Pôle Sud céleste. À ces latitudes (20-35° S), la Croix du Sud est particulièrement haute dans le ciel, culminant entre 40° et 70° selon la saison, ce qui la rend plus facile à repérer que sous l'équateur.
Au printemps dans l'hémisphère nord désertique, la Terre fait face à une région du ciel riche en galaxies. La constellation du Lion (Leo) culmine haut dans le ciel, avec son étoile principale Régulus marquant le bas du "point d'interrogation" inversé.
Plus à l'est, la constellation de la Vierge se signale par Spica, étoile de couleur bleutée. Pour trouver Spica, on prolonge l'arc de la queue de la Grande Ourse : "Suivre l'arc jusqu'à Arcturus, puis poursuivre jusqu'à Spica" reste valable depuis les déserts nord-africains. Arcturus, dans le Bouvier, brille d'une teinte orangée caractéristique.
La Chevelure de Bérénice, visible à l'oeil nu dans un ciel désertique, forme une tache diffuse souvent confondue avec un nuage par les observateurs non avertis. C'est en réalité un amas ouvert d'étoiles réelles, l'un des rares visibles sans instrument. En se tournant vers le sud, les constellations australes (Centaurus, Crux) commencent à apparaître basses sur l'horizon pour les observateurs situés sous le tropique du Cancer.
L'été est, dans les déserts subtropicaux nord, la saison de tous les superlatifs astronomiques. Les nuits sont courtes mais d'une pureté exceptionnelle, car l'air est le plus sec et le plus stable de l'année. Le Triangle d'été domine alors le zénith dans les déserts nord-africains et arabiques.
Ce triangle est formé par trois étoiles appartenant à trois constellations distinctes :
En été, la Voie lactée traverse le ciel du nord-est au sud, passant par le Triangle d'été. Dans l'obscurité absolue des déserts, loin de toute pollution lumineuse, elle apparaît comme un ruban argenté d'une luminosité et d'une richesse de détails inégalées. La constellation du Sagittaire, vers le sud, pointe en direction du centre galactique : la Théière est parfaitement visible, le bec semblant verser un flot de lumière dans la Voie lactée.
Pour les déserts australs (Gibson, Atacama, Kalahari), l'hiver est la saison reine, avec le centre galactique au zénith et les Nuages de Magellan bien placés.
L'automne installe un repère géométrique caractéristique : le Grand Carré de Pégase. Ces quatre étoiles, presque également espacées, forment un grand rectangle bien visible au méridien vers 22h en octobre. L'intérieur du carré est remarquablement pauvre en étoiles à l'oeil nu, un contraste saisissant avec les champs d'étoiles denses de la Voie lactée estivale.
Depuis un coin nord-est du Carré, on remonte vers deux étoiles de la constellation d'Andromède, puis on bifurque vers le nord. Ce chemin mène à M31, la galaxie d'Andromède. Dans l'obscurité désertique, elle apparaît comme une tache ovale distincte, nettement plus étendue et lumineuse que sous les cieux pollués des villes. C'est l'objet le plus lointain que l'être humain puisse percevoir sans instrument.
L'automne est également la saison de Persée : son étoile principale Mirfak (alpha Persei) brille d'un éclat jaune-blanc bien visible, entourée d'un groupe d'étoiles plus faibles formant un amas perceptible comme une tache laiteuse. Algol (beta Persei), l'étoile variable à éclipses, est un objet d'observation fascinant dont la luminosité chute régulièrement en quelques heures, phénomène aisément observable en comparant son éclat à celui des étoiles voisines.
L'hiver offre le ciel le plus riche en étoiles brillantes de toute l'année dans les déserts subtropicaux nord. La constellation d'Orion en est la pièce maîtresse, reconnaissable immédiatement grâce à sa ceinture : trois étoiles parfaitement alignées, Mintaka, Alnilam et Alnitak, visibles plein sud vers 22h en janvier à environ 50-60° de hauteur depuis le Sahara. Sous la ceinture, l'épée d'Orion contient une tache floue légèrement laiteuse : c'est la Nébuleuse d'Orion (M42), particulièrement brillante dans l'air sec des déserts.
La ceinture pointe vers le bas-est en direction de Sirius, l'étoile la plus brillante du ciel, et vers le haut-ouest en direction des Pléiades (M45), un groupe serré d'étoiles bleutées parmi les plus beaux spectacles du ciel hivernal.
L'Hexagone d'hiver relie six étoiles toutes visibles à l'oeil nu, formant un grand cercle autour d'Orion :
Bételgeuse, l'épaule rouge d'Orion, se trouve au centre de cet hexagone : sa teinte orangée tranche nettement avec le blanc-bleu de Rigel, offrant un contraste de couleurs saisissant.
Pour les déserts subtropicaux de l'hémisphère sud (Atacama, Gibson, Kalahari), les saisons sont inversées et les repères sont différents :
L'absence quasi-totale de pollution lumineuse et la transparence atmosphérique exceptionnelle des déserts subtropicaux permettent de voir des objets célestes invisibles ailleurs. La magnitude limite visuelle peut atteindre 7,5 dans les meilleurs sites (Atacama, Sahara central), soit plus de 5 000 étoiles visibles à l'oeil nu (contre 2 000 dans un ciel rural européen).
| Saison (hémisphère nord) | Objet | Nom courant | Type | Constellation | Particularité désertique |
|---|---|---|---|---|---|
| Printemps | M44 | Ruche (Praesepe) | Amas ouvert | Cancer | Tache laiteuse très distincte, étoiles individuelles résolvables à l'oeil nu |
| Printemps | M3 | Amas globulaire d'Hercule | Amas globulaire | Hercule | Visible comme une tache floue, rare à l'oeil nu |
| Été | Voie lactée | Centre galactique | Galaxie (vue de l'intérieur) | Sagittaire | Ruban aux détails complexes (nébuleuses sombres, renflements) visible à l'oeil nu |
| Été | M8 + M20 | Nébuleuses de la Lagune et Trifide | Nébuleuses en émission | Sagittaire | Deux taches floues distinctes près de la Théière |
| Automne | M31 | Galaxie d'Andromède | Galaxie spirale | Andromède | Tache ovale allongée de 3° de long, noyau visible |
| Automne | M33 | Galaxie du Triangle | Galaxie spirale | Triangle | Visible à l'oeil nu dans l'air sec des déserts (magnitude 5,7) |
| Hiver | M42 | Nébuleuse d'Orion | Nébuleuse en émission | Orion | Structure détaillée, couleur verdâtre perceptible |
| Hiver | M45 | Pléiades | Amas ouvert | Taureau | Jusqu'à 12 étoiles discernables à l'oeil nu |
| Toute l'année (hémisphère nord) | Grande Ourse | Constellation circumpolaire | Constellation | Ursa Major | Toujours visible, repère permanent |
| Toute l'année (hémisphère sud) | Croix du Sud + Nuages de Magellan | Repères australs | Constellation + galaxies naines | Crux, Dorade, Toucan | Toujours visibles dans les déserts australs |
Dans les déserts subtropicaux, l'air sec et stable amplifie la luminosité apparente des planètes et réduit leur scintillation. Jupiter et Vénus peuvent y projeter des ombres visibles sur le sol désertique les nuits sans Lune. Saturne apparaît d'une netteté remarquable, ses anneaux étant parfois devinés à l'oeil nu par des observateurs expérimentés. Mars lors de ses oppositions (environ tous les 26 mois) révèle une teinte orangée intense.
Les planètes crépusculaires (Mercure, Vénus) sont particulièrement bien visibles dans les déserts car l'horizon y est dégagé et le crépuscule court (proche de l'équateur, la nuit tombe vite). On peut observer Vénus en plein jour en regardant du côté du Soleil levant avant son lever, ou du côté du Soleil couchant après son coucher.
Les déserts subtropicaux offrent des conditions privilégiées pour certains phénomènes astronomiques :
| Saison | Direction Nord | Zénith (au-dessus de la tête) | Direction Sud |
|---|---|---|---|
| Printemps (mars-mai) | Grande Ourse (basse), Cassiopée | Lion, Vierge | Hydre, Centaure (bas) |
| Été (juin-août) | Cygne, Lyre | Triangle d'été (Véga, Deneb, Altaïr) | Sagittaire, Scorpion |
| Automne (sept-nov) | Céphée, Cassiopée | Grand Carré de Pégase, Andromède | Verseau, Poissons |
| Hiver (déc-fév) | Grande Ourse (haute) | Orion, Taureau, Cocher | Grand Chien (Sirius), Lièvre |
En raison de leurs conditions exceptionnelles, les déserts subtropicaux abritent les plus grands observatoires astronomiques de la planète :
La carte du ciel nocturne dans les déserts subtropicaux : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne dans l'océan Indien : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne dans les déserts d'altitude : des observatoires au sommet du monde 
La carte du ciel nocturne en Antarctique : constellations circumpolaires australes et phénomènes polaires 
La carte du ciel nocturne en Afrique australe : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne en Océanie : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne en Asie : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne sous l'équateur : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne en Amérique du Sud : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne en Amérique du Nord : constellations et objets célestes saison par saison 
La carte du ciel nocturne en Europe : constellations et objets célestes saison par saison 
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