L'histoire de l'astronomie française du XIXe siècle ne saurait être racontée sans évoquer la figure de François Félix Tisserand, né le 13 janvier 1845 à Nuits-Saint-Georges, en Bourgogne, et mort prématurément le 20 octobre 1896 à Paris. En un peu plus de cinquante ans d'existence, cet astronome d'exception accomplit une œuvre scientifique dont la portée peut être comparée, sans excès, à celle de Laplace, son illustre prédécesseur dans le domaine de la mécanique céleste.
Les débuts académiques de Tisserand témoignent d'un talent reconnu très tôt par ses contemporains. Admis à l'École Normale Supérieure en 1863, il n'exerça qu'un mois comme professeur au lycée Fabert de Metz : Urbain Le Verrier, directeur de l'Observatoire de Paris et découvreur de Neptune, lui proposa immédiatement un poste d'astronome adjoint en septembre 1866. Cette décision de Le Verrier allait s'avérer déterminante pour l'orientation scientifique de Tisserand.
En 1868, il soutint sa thèse consacrée à la méthode de Delaunay, dans laquelle il démontra toute la généralité de cette approche mathématique appliquée à la mécanique céleste. La même année, il participa à une expédition scientifique à l'Isthme de Kra, en Asie du Sud-Est, pour observer l'éclipse solaire de 1868. Cette mission française bénéficia d'un contexte remarquable : le roi Mongkut de Siam, lui-même astronome amateur passionné, avait calculé deux ans plus tôt la position et la date de l'éclipse et avait fait aménager un belvédère spécial pour accueillir ses hôtes scientifiques. Cette combinaison d'érudition royale et d'astronomie internationale illustre bien l'effervescence scientifique de cette époque.
Nommé directeur de l'Observatoire de Toulouse en 1873, Tisserand y publia son Recueil d'exercices sur le calcul infinitésimal, ouvrage pédagogique qui témoignait de son souci de transmission des savoirs. En 1874, il fut reçu membre correspondant de l'Académie des Sciences, une distinction qui récompensait l'étendue de ses recherches. Cette même année, il participa à l'expédition française au Japon, aux côtés de Jules Janssen, pour observer le transit de Vénus devant le Soleil, l'un des phénomènes astronomiques les plus spectaculaires et les plus attendus du XIXe siècle, qui permettait de calculer avec précision la distance Terre-Soleil.
En 1882, une seconde expédition pour observer un nouveau transit de Vénus l'emmena à la Martinique, en compagnie de Guillaume Bigourdan. Ces missions lointaines, qui exigeaient autant de rigueur organisationnelle que de compétences astronomiques, montraient la confiance que la communauté scientifique française accordait à Tisserand pour représenter la France sur la scène internationale.
Élu membre titulaire de l'Académie des Sciences en 1878 au siège de Le Verrier lui-même, et nommé membre du Bureau des Longitudes, Tisserand accéda en 1883 à la chaire de mécanique céleste de la Sorbonne, succédant à Victor Puiseux, à qui Louis Pasteur l'avait un jour comparé. Ces nominations successives témoignent d'une ascension régulière et méritée dans les institutions scientifiques françaises les plus prestigieuses.
Sur le plan scientifique, l'une de ses contributions les plus élégantes concerne le traitement analytique de la capture des comètes dans l'orbite des grandes planètes, publié dans le Bulletin astronomique en 1889. De ce travail, il formula un critère permettant d'identifier les comètes périodiques à partir des intervalles de temps entre leurs retours successifs, indépendamment des perturbations orbitales causées par les planètes. Ce que l'on appelle aujourd'hui le paramètre de Tisserand reste, plus d'un siècle après sa formulation, un outil fondamental utilisé par les astronomes pour classer les petits corps du système solaire.
Son œuvre maîtresse demeure toutefois le Traité de mécanique céleste, publié en quatre volumes entre 1889 et 1896. Comparable en importance à la Mécanique céleste de Laplace, ce traité réalise une synthèse remarquable de toutes les recherches menées dans ce domaine depuis le début du XIXe siècle. Il aborde presque toutes les branches de la mécanique céleste de son époque, des perturbations planétaires à la théorie de la figure des corps célestes, en passant par les théories de rotation. Il représente un tableau exhaustif de l'état des connaissances astronomiques à la fin du XIXe siècle et Henri Poincaré, qui lui succéda à sa mort, put s'appuyer sur ce monument pour développer ses propres recherches révolutionnaires.
Nommé directeur de l'Observatoire de Paris en 1892, succédant à Mouchez, Tisserand s'impliqua activement dans le projet de la Carte du Ciel, une entreprise internationale colossale visant à produire une cartographie photographique complète du ciel nocturne. Il présida la Commission photographique du Ciel et veilla à ce que la révision du Catalogue d'étoiles de Lalande soit menée pratiquement à son terme. Quatre volumes des Annales de l'Observatoire de Paris témoignent des étapes de ce travail gigantesque. Il fut également, dès les origines, rédacteur en chef du Bulletin astronomique.
Emporté à cinquante et un ans par une congestion cérébrale, dans sa résidence de l'Observatoire de Paris, Félix Tisserand laissa inachevé le quatrième tome de son Traité. Sa disparition prématurée priva la France d'un astronome au sommet de ses capacités, mais l'ensemble de son œuvre, dense et rigoureuse, continuera d'irriguer la mécanique céleste bien au-delà de son siècle.
