CHAPITRE III

OBSERVATOIRES APPARTENANT AUX SOGIÉTAS SAVANTES OU AUX MUNIGIPALITtS.

OBSCETATOIEE DE UBW,

L'Observatoire de Kew dépend à la fois de Y Associa tion britannique pour l'avancement des Sciences et de la Société royale de Londres; c'est l'Observatoire météorologique central d'Angleterre. Établi dans les bâtiments de l'ancien Observatoire du parc de Richmond à Kew, il fut, en 1842, mis par la reine à la disposition de l'Association britannique. Tous les livres, manuscrits et appareils appartenant à l'Association devaient y être déposés, on devait y essayer les instruments destinés aux observations météorologiques que le comité de l'Association faisait faire dans tout le Royaume-Uni ; les instruments enregistreurs nouveaux, soit météorologiques, soit magnétiques, devaient y être l'objet d'un examen approfondi, et Ton devait y étudier le meilleur mode d'organisation

des observatoires météorologiques. L'Observatoire de Kew devait être enfin le plus important, le type de tous les observatoires météorologiques d'Angleterre, d'Ecosse et d'Irlande. Ce programme a été scrupuleusement suivi, et, à ce point de vue, TObservatoire de Kew est le modèle de toute l'Europe (i).

Mais, outre ces travaux me'téorologiques, l'Observatoire de Kew se rattache à l'Astronomie proprement dite, par la part importante qu'il a prise à l'application de la photographie, à l'étude des phénomènes célestes.

L'idée première de cette application parait être une idée française; en ^845, M. Fizeau et Foucault présentaient à l'Académie des Sciences des photographies du Soleil, sur lesquelles les taches étaient nettement visibles, avec la même apparence qu'elles offrent à l'œil {fig, 7). A la même époque, de Vico cherchait sans succès à daguerréotyper la nébuleuse d'Orion, tandis qu'à l'Observatoire du docteur Lee, à Hartwell, et dans son Observatoire du vicariat de Stone,le révérend J.-B.Reade prenait des dessins de «Lyre, et que MM. Bond et Whipple, à l'Observatoire de Cambrigde (U. S.), obtenaient des images de a Lyre, de Castor et de la Lune. Eu France, M. Faye reprenait l'idée de M. Fizeau et Foucault, et, sans se

(1) Le Royaume-Uni est divisé en un certain nombre de pro- Tinces météorologiques, ayant un chef-lieu, station principale, et un certain nombre de stations secondaires.

Toutes les stations provinciales envoient le résultat de leurs ob<servations au chef-lieu, où se fait un premier travail de classement et de discussion. Après quoi les résumes des chefs-lieux sont transmis à l'Observatoire de Kew où se fait la discussion^ générale.

mettre lui-même à Tœuvre, cherchait quelles étaient les conditions théoriques du succès.

Fig. 7.

Photographie du Soleil.

Enfin, à la réunion de l'Association britannique à Ipswich, juillet i85i, on exposait une image daguerréotypée de la Lune, obtenue par Bond avec le grand réfracteur de l'Observatoire de Cambridge (U. S.).

La vue de ce résultat décida M. Warren de la Rue à se lancer dans la même voie, et, dès le mois de septembre i853, le professeur Philipps montrait aux membres de l'Association britannique de beaux dessins de la Lune obtenus par M. Warren de la Rue, non plus par daguerréotypie, mais par les procédés photographiques de Talbot. D'ailleurs cette méthode offrait de grandes diffi-

cultes d'exécution. Le temps de pose était fort considérable, et il fallait suivre à la main le mouvement de la Lune pendant tout cet intervalle.

Après quelques années d'essais et de tâtonnements, M. Warren de la Rue réussit enfin, en 1857, ^ simplifier considérablement son procédé.

Il se servait alors d'un télescope de Newton, de 10 pieds (3"*,o4) de distance focaîe et de i3 pouces (o™,33) d'ouverture, mû par un mouvement d'horlogerie; quant au temps de pose, il était considérablement réduit : neuf à dix secondes suffisaient pour la Lune, douze secondes pour Jupiter, une minute pour Saturne et deux à trois minutes pour les belles étoiles.

En même temps, M. Warren de la Rue proposait au Conseil de la Société astronomique de mettre à exécution le projet formé par sir John Herschel, en i854, et de prendre chaque jour, dans l'un des nombreux Observatoires d'Angleterre, des photographies du Soleil ; une pareille étude ne pouvait manquer de donner sur le mode de formation, la durée et le mouvement des taches solaires des notions bien autrement précises que les dessins faits par le conseiller Schwabe, de Dessau, et les observations d'ailleurs fort remarquables de Rudolphe Wolf, de Zurich.

La proposition de M. Warren de la Rue ayant été adoptée, son nouvel instrument, le Photohéliographe^ fut installé, aux frais de la Société royale, sous le dôme de l'Observatoire de Kew.

C'est un équatorial muni d'un mouvement d'horlogerie dont l'objectif est achromatisé pour les rayons chimiques. Il a i^'tSo de foyer, et donne par conséquent

des images du Soleil de 1 5 millimètres de diamètre. On les agrandit par un système oculaire convenable (fig, 8) jusqu'à leur donner 3o centimètres, et la nouvelle image ainsi obtenue vient se peindre sur une plaque coUodionnée et sensibilisée, placée dans une chambre noire portée à l'extrëmité du système oculaire. C'est avec cet instrument et sous la direction de MM. Warren de la Rue, Balfour Stewartet Benjamin Lœwy que, du mois d'août i858 à la fin de mars 1872, ont été faites ces séries si remarquables d'observations du Soleil, célèbres dans le monde entier et qui ont donné les résultats suivants :

i63 jours

d'observations,

327 images

îï49

1721 jours d'obsenrations, 2778 images.

Les réductions de ces observations, ainsi que de celles de Schwabe de Dessau, ont été faites aux frais de M. Warren de la Rue et sont, pour la plupart, publiées à l'heure actuelle.

Pendant cet intervalle , l'Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg et l'Observatoire de l'Infant Don Luiz commandaient à M. Dallmayer des instruments tout nem-

blables à celui de M. Warren de la Rue, et qui sont aujourd'hui installe's à Vilna et à Lisbonne.

Fig. 8.

Oculaire d'un photohéliographe avec le mécanisme qui limite la durée d'exposition.

Vers le milieu de l'année 1872 se terminait la période décennale pendant laquelle M. Warren de la Rue s était

engagé à faire les frais de ces observations. Le photoliéliographe de Kew fut alors démonte et envoyé dans les ateliers de M. Dallmayer pour y être amélioré; au mois d'octobre 1873, il a été remonté à TObservatoire de Greenwich.

Les observations du Soleil n'ont point été abandonnées pour cela à l'Observatoire de Kew ; elles s'y font aujourd'hui par la méthode géométrique employée par Schwabe de Dessau.

OBSF.RYATOIRE DE LIVEBPOOL,

Liverpool, situé à 280 kilomètres nord-ouest de Londres et à 65 kilomètres sud de Lancastre, sur la Mersey, près de son embouchure dans la mer d'Irlande, est actuellement, après Londres, le port commercial le plus important de l'Angleterre et peut-être du monde entier. Sa fortune fut rapide : en 1700, cette ville n'avait que 5ooo habitants; en 1800, sa population était portée à 75000 habitants, et aujourd'hui elle est de 25oooo âmes, sans y comprendre la population flottante, toujours considérable dans une ville où le commerce et la navigation ont autant d'intérêts.

A l'époque où le commerce de Liverpool commença à prendre cet immense développement, l'administration de la cité sentit tout l'avantage que celle-ci retirerait de la création d'un Observatoire outillé de manière à étudier et régler les chronomètres des nombreux navires qui

apportaient dans le port de la Mersey et dans la ville tout entière la richesse et la vie ; aussi profita- t-elle de la session que VAssociation britannique pour l'avancement des Sciences tint à Liverpool, en iSSy, pour agiter et faire résoudre cette grave question.

Sur le rapport du Comité, nommé à cet effet par le Conseil de l'Association, l'astronome royal fut chargé par le Conseil municipal de préparer les plans du futur Observatoire et de diriger la construction des instruments qui lui étaient nécessaires. L'emplacement fut choisi par MM. Baily, Smylh, Dollond, Dawes et Lassell, et les architectes exécutèrent le plan de l'astronome royal, sous la surveillance de M. Hartnup, secrétaire de la Société royale astronomique, nommé Directeur de l'Observatoire en 1845.

La fonction importante et principale de l'Observatoire, celle pour laquelle il était créé, devant être l'étude des chronomètres, M. Airy l'avait composé d'une chambre pour les chronomètres, d'une salle méridienne, d'une salle équatoriale, d'une autre pour les calculs et d'un logement pour l'astronome.

Le Chronometric Room mérite une description spéciale. Un bon chronomètre doit avoir non-seulement une marche parfaitement régulière, avançant ou retardant en un jour d'une quantité constante, mais encore cette marche doit rester la même, quelles que soient les variations de la température. Dans ce but, le spiral réglant est formé d'une double lame métallique portant à ses extrémités des masses métalliques que la torsion plus ou moins grande de la lame doit éloigner ou rapprocher du centre d'oscillation de quantités convenables pour compenser

les dilatations de l'ensemble du balancier et des divers engrenages; le principe de cette construction est identique à celui de la construction des pendules à gril. On conçoit d'ailleurs que la faible dimension des pièces rend la compensation très-difficile à obtenir : on peut donc poser en principe que les chronomètres ne sont jamais exactement compensés et qu'il est nécessaire de déterminer par Texpérience leurs marches aux diverses températures auxquelles ils seront plus tard soumis pendant la traversée ; aussi la chambre chronométrique, construite dans ce but spécial, n'est qu'une vaste étuve. Celle de l'Observatoire de Liverpool se trouve chauffée par un poêle à gaz muni d'un régulateur qui fonctionne avec assez de précision pour maintenir pendant longtemps la température constante à i ou 2 degrés près. Après avoir essayé dans cette chambre, h différentes températures, tous les chronomètres que lui envoie la marine, l'observateur les rend avec la Table de leurs marches.

La salle méridienne de l'Observatoire de Liverpool reii* ferme un instrument des passages, de 5 pieds de distance focale et de 4 pouces d'ouverture, construit par TrougUton et Simms, et une horloge de Molyneux.

Avec la chambre chronométrique et la lunette méridienne, le service principal de l'Observatoire de Liverpool était assuré ; mais, d'après M* Airy, un pareil résultat, si utile qu'il fût, n'était pas suffisant : il était convenable que le Superintendent de l'Observatoire de Liverpool put mettre à profit le temps qui lui resterait pour faire des observations astronomiques véritables. Dans ce but, il adjoignit à l'instrument des passages un équatorial de Merz, de 8 pouces d'ouverture et 12 pieds de distance

focale, mû par unebelle horloge à eau de Simms , et permettant à Tastronome de Liverpool de faire des observations extra-mëridiennes.

L'Observatoire fut entièrement achevé en 1848; et, dès lors, outre le travail des chronomètres et celui de la salle méridienne, M. Hartnup observa à Téquatorial les petites planètes et les comètes nouvellement découvertes , déterminations d'un usage immédiat pour les astronomes; il se servait comme étoiles de comparaison des étoiles du Twelve jrears Catalogue 0/ tfie Observatory, Greenwich.

Une entreprise plus directement utile aux marins, et qui date de la même époque, est la détermination de la différence de longitude entre les côtes d'Angleterre et celles d'Amérique, et, en particulier, le port de Boston. Dans ce but, 176 chronomètres furent transportés plusieurs fois de Liverpool à Cambridge (États-Unis). Réglés à leur départ par M. Hartnup, ils étaient de nouveau comparés à leur arrivée par M. Bond.

Un peu plus tard, en i85o, M. Hartnup déterminait les positions de trente-huit étoiles doubles que M. Johnson désirait voir observées à Liverpool, afin de comparer les résultats obtenus k ceux que lui avait donnés l'héliomètre d'Oxford ; il observait encore l'anneau noir intérieur de Saturne [fig. 9), découvert, le i5 novembre i85o, par M. Bond, à Cambridge. En même temps, M. Hartnup installait à l'Observatoire un service réguher d'observations météorologiques à l'aide d'instruments envoyés par le Regtster gênerai. Plus tard , sans abandonner l'observation des petites planètes et des comètes découvertes dans l'année (en i853, il observa pendant le jour la comète UI, i853, observation qui n'a été faite que par

lui et M. Julius Schmidt), il se lance vers T Astronomie

Saturne et ses anneaux.

physique et installe à rObservatoîre un atelier de photographie astronomique, où il obtient un grand nombre

de dessins photographiques de la Lune qui lui méritèrent les compliments les plus chaleureux de la Société royale astronomique.

Peu à peu aussi le procédé de compensation des chronomètres, destiné à éviter les variations de leur marche avec les variations de la température, se perfectionna; et, en i853, sur loo chronomètres, gS donnaient des résultats satisfaisants. En cette même année, M. Hartnup est nommé agent du Board of trade pour la remise des instruments météorologiques aux navires marchands partant de Liverpool (i)

Trois ans après, en i856, un bill du Parlement transféra rObservatoire de la Corporation aux « Mersejr docks and harhour board », et le Board of trade donna à l'Observatoire de Liverpool la mission de comparer les baromètres et les thermomètres employés à bord des navires de la marine marchande. Ce fut pour TObservatoire le commencement d'une ère nouvelle et la source d'améliorations considérables.

En 1859, on lui adjoint une bibliothèque, une nouvelle salle des calculs ; enfin l'ancienne chambre des chronomètres, dont on ne maintenait que difficilement la température constante, est remplacée par ime autre mieux

(1) Le service météorologique anglais fait exécuter de très-« nombreuses observations à la mer, et, pour les rendre exactes, il confie à chaque capitaine au long cours qui en fait la demande des instruments construits et réglés par ses soins. En France, on a bien demandé des observations aux navires marchands, mais on ne leur a pas donné d'instruments, en sorte que les observation3 se sont en général montrées très-défectueuses.

agencée. Chacun des loo chronomètres que peut étudier à la fois l'Observatoire est renfermé dans une cage à parois de verre, dont Tair est chauffé par un bec de gaz muni d'un régulateur, et la salle qui les contient tous est chauffée elle-même par un calorifère à eau ; tout chronomètre est soumis successivement, pendant une semaine chaque fois, aux températures de 5o, 65, 80, 65 et 5ô degrés Fahrenheit.

Vers i863, l'agrandissement croissant du commerce de Liverpool obligea la Compagnie des Docks à étendre considérablement ses magasins, et elle eut besoin du terrain sur lequel était construit l'Observatoire ; M. Hartnup fut alors invité à choisir pour lui un nouvel emplacement, et, en 1867, l'Observatoire fut transféré du Waterloo Dock Pier Head à Bidston, Birken Head. Cette station, favorable pour les observations astronomiques et météorologiques, est située à 3 milles à l'ouest de l'ancienne et à 200 pieds au-dessus du niveau de la mer.

Le premier soin de M. Hartnup fut de déterminer la position géographique du nouvel Observatoire par rapport à l'ancien ; on se servit, pour déterminer la longitude, de 60 chronomètres, et, comme l'instrument des passages avait été réinstallé pour pouvoir servir soit dans le méridien, soit dans le premier vertical, on put, avec cinq passages de p Dragon, quatre de 7 Dragon et un de a Cygne, obtenir la latitude de la nouvelle station.

La méthode d'étude des chronomètres fut aussi un peu modifiée, et l'on soumit chacun d'eux, pendant une semaine, aux températures successives de 55, 70, 85,70 et 55 degrés Fahrenheit ; d'ailleurs, les résultats obtenus sont plus satisfaisants encore que dans l'ancien Observa-

toire. D'un autre côté, au lieu de transmettre le temps au port au moyen d'un time bail, on emploie maintenant la détonation d'un canon, et aux anciens instruments météorologiques on a substitué des instruments enregistreurs, comme dans presque toutes les stations météorologiques anglaises. ,