L'astrométrie est la plus ancienne branche de l'astronomie. Elle mesure les positions et les mouvements des objets célestes avec une précision extraordinaire. Avant l'invention des télescopes, les astronomes observaient les planètes à l'œil nu et notaient leurs positions par rapport aux étoiles. Ces travaux ont révélé que les planètes orbitent autour du Soleil, et non autour de la Terre.

L'astrométrie moderne utilise des télescopes, des caméras et des ordinateurs pour mesurer les positions avec une précision de l'ordre du milliarcseconde. La mission Gaia de l'Agence spatiale européenne a catalogué les positions, les distances et les mouvements de près de deux milliards d'étoiles. Ses données ont transformé notre compréhension de la structure et de l'histoire de la Voie lactée.

L'astrométrie permet aussi de détecter les planètes. Une étoile autour de laquelle orbite une planète oscille légèrement sous l'effet de l'attraction gravitationnelle de cette dernière. Cette oscillation se traduit par un décalage périodique de la position de l'étoile dans le ciel. Cette méthode, appelée détection astrométrique, complète les techniques de transit et de vitesse radiale. Elle est particulièrement efficace pour les planètes massives sur des orbites larges.

Ce domaine permet également de suivre les astéroïdes, les comètes et les engins spatiaux. La précision de leurs positions nous évite de perdre de vue ces objets et nous aide à prévoir leurs passages rapprochés. Sans astrométrie, nous naviguerions à l'aveugle dans le système solaire.