FIN DE LA TABLE DES MATIÈRES DE LA PREMIÈRE PARTIE

Dès les temps les plus reculés l’étude des astres a servi aux navigateurs à diriger leur route sur les mers : ne connaissant pas la boussole, ils cherchaïent au ciel des repères qui leur faisaient défaut tout autour d'eux. Ulysse interrogeait la Grande Ourse et le Bouvier pour leur demander la route d'Ithaque. Les pilotes phéniciens scrutaient l’horizon au Nord et au Sud, et estimaient leur latitude par les étoiles qui apparaissaient et celles qui disparaissaient à mesure qu'ils se déplaçaient. En même temps que les navigateurs y lisaient leur position et leur route, le ciel servait aux Chaldéens et aux Égyptiens d'échelle pour la mesure du temps, et le besoin d’un calendrier, joint à linstinct qui pousse l’homme à regarder le ciel, donnait naissance aux premières recherches astronomiques. Cette dernière étude était déjà poussée fort loin du temps de Jules César, tandis que l’application à la Géographie ne faisait que des progrès fort lents. Ce n’est guère que dans les quatre derniers siècles, à parur des Copernic, des Tycho-Brahé, quel’Astronomie nautique a commencé à progresser. Profitant de tous les progrès de la Science pure, elle lui a servi de stimulant, et l’on peut dire que les études relatives à la Lune, aux marées, aux horloges ont été le point de départ des plus beaux travaux d'Analyse et de Mécanique.

Aujourd’hui encore la Géographie est la plus importante des applications pratiques de l’Astronomie. On sait l’objet que nous nous proposons : présenter l’ensemble de ces applications et ne présenter que cela. Il s’agit de donner aux voyageurs le moyen de fixer le mieux possible leur position et leur route. Les données recueillies avec des instruments transportables seront toujours d’une précision inférieure à celle des observations faites dans les grands observatoires, et à celle des éphémérides qui s’en déduisent. Beau-

Casparl. — Astronomie, I. I

coup de méthodes, très importantes lorsqu'il s’agit d’atteindre les dernières limites de l'exactitude, perdent toute leur valeur quand on vise moins haut; d’autres considérations au contraire, qui frappent peu l’astronome, parce qu'il reste au même lieu, s'imposent au voyageur qui n’a pas le temps indéfini devant lui ét dont l’horizon change chaque jour. Il serait donc à la fois superflu et insuffisant de se borner à transcrire les règles appliquées dans les observatoires. Ceux-ci sont, en grande majorité, situés dans des régions de latitude moyenne; les méthodes qui y réussissent bien s’appliqueraient souvent avec un médiocre succès sous les basses latitudes, vers l’exploration desquelles se dirigent en ce moment les principaux efforts des voyageurs.

Si on établissait un observatoire dans les environs de l’équateur, l'instrument des passages au premier vertical, qui a donné à Poulkova et à Kæœnigsberg des résultats d’une précision presque inespérée, y serait d’un usage nul; les mesures directes d’azimut avec un cerele horizontal divisé pourraient au contraire fournir des résultats d’une grande valeur pour les distances polaires absolues : les réfracuons dans le plan vertical, les parallaxes de hauteur, les flexions, les déformations des cercles par la pesanteur, seraient ou éliminées ou grandement réduites. Sous les latitudes moyennes, la mesure de la distance polaire est solidaire de la détermination de la verticale et de la latitude : à mesure qu’on se rapproche de l'équateur, l’influence de ces éléments est moins grande : à l'équateur même, les amplitudes ortives et occases des étoiles donneront directement leur déclinaison, la connaissance de la verticale n'intervenant que dans le calcul de la réduction à l’horizon, c’est-à-dire dans une quantité du deuxième ordre.

Il y a là un sujet d'étude d’un haut intérêt théorique, et 1l n’est peut-être pas défendu de penser que les méthodes employées jusqu'ici dans nos pays ont donné à peu près tout ce qu’on en pouvait attendre, et qu’on sera conduit à demander les perfectionnements les plus sérieux des résultats connus à des observatoires situés sous de basses latitudes. N'est-ce pas à l'équateur même qu’on déterminerait avec le plus de certitude l’obliquité de l’échiptique et la position du point vernal? Dans son beau mémoire sur l’aberration, Yvon Villarceau est arrivé à montrer qu'on réalisera les conditions les plus favorables à la détermination de la

constante de l’aberration en observant en trois lieux, dont les latitudes seraient + 54°44! et o°.

Mais il est superflu d’insister sur ces considérations dans lesquelles la pratique ne trouverait pas assez de profit; dans l’ordre d'idées que nous considérons, c’est même à un point de vue exactement opposé qu'il convient de se placer.

On voit bien en effet, sans entrer dans le détail, que telle observation qui, par exemple, doit donner la déclinaison indépendamment, ou à peu près, de la latitude, serait essentiellement impropre à fournir cette latitude, la déclinaison étant donnée : de même que les passages à la lunette méridienne, qui donnent le temps indépeudamment de la latitude et de la déclinaison, ne pourront servir à déterminer ces quantités que si l’on modifie complètement l’instrument et la manière d'observer, par l’adjonction d’un cercle vertical divisé et d’un niveau parallèle au méridien.

En se plaçant à ce point de vue on reconnaît que l’Astronomie du voyageur est en quelque sorte le contrepied de lAstronomie d’observatoire, et qu’une division des deux domaines s'impose naturellement, puisque ce qui est l’inconnue cherchée dans un des cas, devient une donnée connue dans l’autre.

Même différence entre la Géodésie expéditive et la Géodésie proprement dite; cette dernière se propose l’étude de la forme de la Terre, la première doit la supposer connue.

Même différence encore quand on considère les instruments. Ceux des observatoires ont une grande masse, une grande fixité, et peuvent être employés à loisir : les lunettes sont puissantes, les corrections instrumentales presque constantes peuvent être déterminées avec rigueur. En voyage, c’est le contraire qui est vrai : petites lunettes, petits instruments peu stables, sujets à dérangement; nécessité de varier les procédés d'observation pour parer à mille difficultés locales, au manque de temps ou de circonstances favorables, au ciel nuageux, etc. Il est nécessaire d’opérer vite, pour ne pas perdre une Occasion qui peut-être messe représentera plus. Il faut réduire au minimum le bagage d'instruments, ceux-ci au minimum de volume, et quand on en a perdu un, savoir y suppléer avec ce qui reste.

Dans les voyages en mer, l'expérience a démontré que le chrono-

-mètre est d’un usage précieux et que ses perturbations, bien étu-

diées, ne sont guère plus à redouter que les imperfections des instruments à cercles divisés.

Comme il suffit d’un peu d'habitude et d’exercice pour apprécier le temps à o°,2 et même à o‘,1 près, ce qui représente 3” et 1”,5 d'arc sur un angle horaire, on voit qu'on dispose là d’un intrument de mesure plus précis que la plupart des cercles divisés. M. Liais pense que les perturbations des chronomètres dans les voyages par terre sont trop considérables pour qu’il soit possible de se fier à ces instruments : les méthodes d'observation qu'il recommande ont pour but principal d’arriver à éliminer l'effet des irrégularités de leur marche.

Ce qu'il y a de fondé dans cette remarque, basée sur l’expérience, ne nous ‘échappe pas; nous savons pourtant que des tentatives heureuses ont été faites pour déterminer des longitudes au moyen du transport du temps par voie de terre. Nous rappelons les travaux russes et, parmi les explorateurs français, M. Vignes en Palesune, M. Rouvier au Congo. Une bonne partie des voyages dans l'intérieur des continents a du reste pour objectif l'exploration des cours d’eau, et là le transport des chronomètres reprend tous ses avantages. Sans doute, les perturbations dues au transport par terre sont plus considérables que celles que l’on peut craindre dans une traversée : la précision atteinte au bout d’un certain temps est donc moindre, et le résultat a besoin d'être contrôlé plus fréquemment; mais on aurait tort de se priver complètement de ce secours utile. Si l’on observe aussi fréquemment que possible, l'intervalle entre les observations ne sera jamais très long : les différences de longitude successivement obtenues, souvent contrôlées par des azimuts, auront des chances d’exactitude supérieure. En exceptant le cas où de véritables avaries se sont produites, les perturbations n’ont pas d'effet bien sensible pour une courte période; on peut admettre, par exemple, que la marche du chronomètre reste constante et régulière au cours d’une soirée d'observations faites en un même lieu. L'avantage uré de la précision des mesures reparaît lout entier : il se combine avec la supposition, très légitime ici, de la constance de l'équation personnelle; lobservation du temps donne, avec un instrument très portatif et peu volumineux, des résultats plus exacts que les mesures angulaires faites avec des instruments plus lourds, et tout

INTRODUCTION. ÿ

aussi exposés à se déranger par le transport. L'essentiel alors n’est pas d’avoir des cercles finement gradués, mais de disposer de lunettes douées d’un grossissement suffisant : c'est de ce facteur que dépend la précision des estimations du temps, et c’est justement ce qui arrive souvent. Avec un petit théodolite dont le vernier ne donne que la minute, et au plus les 30" à l'estime, on peut avoir une lunette qui grossit de 15 à 20 fois, qui permet alors de noter à 0,4 près au moins l'instant du passage d’un astre derrière un fil, ce qui correspond à 6” d’arc. C’est d’après ces considérations que nous avons cru devoir attacher une importance particulière aux méthodes qui permettent d'utiliser des instruments moins précis comme graduation. Nous pensons que le voyageur qui se sera bien pénétré de lesprit des méthodes données, trouvera de nombreuses occasions de faire des observations très exactes. L'avantage résultant de la finesse de graduation des cercles, dans le cas très général où l’on ne dispose pas de microscopes pour les lectures et où l’on s’en tient au vernier, est d’ailleurs acheté au prix d’un défaut qui est souvent capital pour les observations de nuit : c’est la difficulté d'éclairage et de lecture.

Non seulement l’observation en est rendue plus incertaine, mais la fatigue arrive beaucoup plus vite et on recueille un moindre nombre d’observations au prix du même travail. Cette question de l'éclairage ne se pose presque pas dans les observatoires : il est reçu qu'on n'y fait pas de différence entre les observations de jour et nuit : elle est au contraire d’une extrême importance en voyage. Dans les pays plus ou moins sauvages, bien des choses sont faciles de jour qui deviennent très pénibles la nuit. Sans même envisager le cas, qui se présente pourtant (voir les travaux de M. d’Abbadie), où l’on ne trouve plus'de quoi s’éclairer; sans compter l'inconvénient qu’il y a souvent à faire de la lumière et à aturer des myriades d'insectes qui rendent tout travail impossible, sans parler de la nécessité du repos nocturne après une journée de voyage et de travail, il ya une considération majeure et qui s’impose : une posilion géographique n’est généralement pas destinée à rester isolée, elle doit être reliée à d’autres points par voie de relèvements et d’azimuts, et les points terrestres ne sont le plus souvent visibles que de jour.

Ccs considérations nous ont engagé, tout en faisant aux obser-