FONCTION DE L OBSERYÀTOIEE NAVAL. — M. F. MAURY

C'est vers le milieu de 1842 que le Congrès autorisa la fondation de l'Observatoire naval de Washington et accorda un cre'dit de aSooo dollars (laSooo francs) pour sa construction. Le aS novembre i843, le lieutenant Gilliss remettait entre les mains du secrétaire d'État au département de la Marine son Rapport sur le plan et l'installation du futur établissement. Ce Rapport fut immédiatement adopté, et Gilliss chargé d'en faire exécuter les conclusions.

Le terrain choisi pour son emplacement était le terrain historique où, lors de la guerre de l'indépendance, campèrent les troupes du général Braddock dans leur attaque contre le fort Duquesne, terrain désigné par Washington pour être le siège d'une grande Université nationale, et que pour cette raison on appelait University square ( Réserve de l'Université). Placé au sommet d'une colline qui domine le cours du Potomac, ce terrain se prétait, en effet, merveilleusement à l'établissement d'un grand Observatoire; son étendue (environ 8 hectares), ainsi que son éloîgnement du centre de la ville, paraissait pouvoir répondre à toutes les exigences du présent et de l'avenir.

Tel qu'il est aujourd'hui, après les additions qu'a nécessitées l'extension du service astronomique, l'Observatoire naval se compose [fig* 9) d'un bâtiment central contenant les bureaux du Dépôt des cartes et plans, surmonté d'un dôme abritant un équatorial, flanqué de

deux ailes destinées aux inslrumenta méridiens et "t^ prolongeant au snd par un petit pavillon qui renferme l'instrument établi dans le premier vertical. L'Observatoire fut terminé à la Gn de septembre i844i «I, le Flc. g.

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t" octobre, le lieutenant H. -F, Maury, alors superiD' tendant du Dépôt des cartes et plans, recevait l'ordre d'y transporter tous les livres, cartes et instruments appartenant au De'pol, et de prendre la direction du nouvel clablissement.

Les instruments principaux que l'Observatoire possédait alors étaient :

Une lunette méridienne d'Ertel et fils de Munich, dont l'objectif a e'té fait par Merz et Mahler. Son ouverture libre est de 5,33 pouces (o"™, i3 ) et sa distance focale de 7 pieds (2"*, 10 ) ; il a coûté 320 dollars ( 1 600 francs ) . L'instrument entier a été payé 1480 dollars (7400 francs).

Un Cercle mural, de Williams Simms, de Londres, dont l'objectif a 4 pouces ( o", 10) d'ouverture libre avec 5 pieds (i™, 5o) de foyer et qui a coûté 355o dollars (17750 francs).

Un instrument des passages dans le premier vertical construit par Pistor et Martins de Berlin, sur le modèle de celui que Repsold de Hambourg avait fait pour TObservatoire central de Poulkova. Cet instrument, qui n'a d'ailleurs point donné tout ce que Gilliss en attendait et qui n'est plus employé aujourd'hui, avait coûté 1750 dollars (8750 francs); sa lunette a 5 pouces (o™, i3) d'ouverture libre et 6,5 pieds (i",98) de foyer.

Un bel équatorial de Merz et Mahler, monté à la manière allemande, muni d'un mouvement d'horlogerie, des cercles divisés et des micromètres habituels; cet instrument était l'un des plus beaux qui existaient alors. Son objectif a 9,62 pouces (o"*, 24) d'ouverture avec i/\ pieds 4,5 pouces (4", 37) de foyer : il avait coûté 36oo dollars (18000 francs); l'instrument tout entier avait été payé 6000 dollars (3oooo francs).

Un chercheur de comètes d'Utzschneider et Fraunhofer, dont la lunette a 4 pouces (o", 10) d'ouverture libre avec 2 pieds 8 pouces (o™, 80) de foyer, qui avait coûté 280 dollars (i4oo francs).

Si l'on y ajoute les pendules et autres appareils nécessaires à l'observation, on sera convaincu que Maury

était dès Torigine à la tête d'un établissement de premier ordre, pouvant rivaliser avec les principaux Observatoires d'Europe.

Restait à le munir d'un personnel instruit et dévoué. D'abord Maury paraît avoir eu l'intention de faire de l'Observatoire une véritable école d'Astronomie nautique pour les officiers de la Marine américaine : en i845, 17 officiers avaient été occupés à l'Observatoire; mais les inconvénients d'un pareil système pour le bon fonctionnement de l'établissement et l'utilisation complète des richesses qu'il renfermait, son insuffisance pour assurer le recrutement d'observateurs habiles et expérimentés furent bientôt évidents.

Aussi, dès 1 846, lorsque Maury eut résolu de consacrer toutes ses ressources à la formation d'un grand catalogue embrassant toutes les étoiles du ciel de Washington, jusqu'à la 9** grandeur, chercha-t-il à attirer à l'Observatoire des savants qui, y trouvant une situation convenable, y résideraient très-longtemps. C'est aujourd'hui le système qui a prévalu. Les fonctionnaires de l'Observatoire, quoique ayant le litre d'officier de la Marine, sont en réalité des professeurs et souvent des plus distingués ; le directeur seul a toujours été un officier supérieur de la Marine nationale.

D'ailleurs, en même temps que se faisaient les observations, Maury en pressait la réduction et la publication, si bien que le premier volume des Annales de V Observatoire de fVashington parut au mois de septembre 1846. Outre une description complète de l'Observatoire et des instruments qu'il renferme, il contient encore les observations, entièrement réduites, faites aux instruments méridiens et

à l'instrument des passages dans le premier vertical. Depuis lors la publication de ces Annales a été continuée, quoique assez irrégulièrement, sous le titre : Astronomical observations made at the United States naval Observatory, fVashington; leur ensemble forme F un des plus beaux monuments de la science astronomique moderne, et donne une haute idée de l'activité déployée dans ce bel établissement.

Dès le mois de février 18479 l'attention du monde savant était d'ailleurs appelée sur TObservatoire de Washington par un beau travail de S.-C. Walker.

Lorsque la planète Neptune eut été découverte, Maury chargea cet astronome, qui était alors attaché à l'établissement, de rechercher si l'astre nouveau n'avait point été déjà observé autrefois, ou, en d'autres termes, si Ton ne pouvait pas trouver dans les anciens catalogues des positions de cette planète déjà éloignées de nous d'un grand nombre d'années et notées comme se rapportant à des étoiles aujourd'hui disparues. Walker trouva dans V Histoire céleste de Lalande i4 étoiles dont les positions et les grandeurs se rapportaient entièrement à celles qu'aurait dû avoir Neptune en mai i «ygS ; le professeur Hubbard, alors chargé de l'équatorial et à qui cette liste fut communiquée, constata, après avoir assidûment sondé le ciel dans la région indiquée, que l'une des étoiles signalées par Walker avait complètement disparu. L'observation de Lalande se rapportait donc bien à la planète Neptune et non pas à une étoile véritable. L'Astronomie était ainsi mise en possession d'une position de Neptune remontant à cinquante-deux ans de distance : c'était là un résultat considérable, qui per-

mettait de rectifier immédiatement les éléments approximatifs donnés jusqu'alors pour cette planète (').

L'amour-propre national fut flatté de cette belle découverte, et Maury en profita pour obtenir du Congrès une augmentation de ses ressources annuelles.

Les travaux astronomiques purent être alors poussés plus activement : à l'équatorial, M. James Ferguson, outre de nombreuses observations de comètes, et entre autres une belle étude sur la comète de Encke, découvrait successivement trois des petites planètes comprises

entre Mars et Jupiter; ce sont : Euphrosine (Si) le i**" septembre i854; Virginia (S) le 4 octobre iSS^ et Écho (S) le i5 septembre 1860.

Aux instruments méridiens, le lieutenant Maury d'abord, puis Hubbard et Yarnall, aidés par les lieutenants Steedman et Herndon, outre les observations nécessaires pour donner l'heure et régler les chronomètres de la marine, préparèrent assidûment les éléments du grand Catalogue que Maury avait assigné comme le travail astronomique important de l'Observatoire.

Malgré toute cette activité, les premières années de l'Observatoire de Washington furent en partie momentanément inutilisées.

Le vole du Congrès, qui avait déterminé sa fondation, portait, en effet, que l'on devait surtout s'y occuper d'observations météorologiques et magnétiques. L'attention de Maury, qui s'était tout d'abord portée sur les observations astronomiques, fut bientôt attirée vers cet ordre de phé-

(*) Smithsonian contributions ^ t. II etlll.

nomènes. Il y fit de grandes choses : son beau travail sur les vents et les courants, IVindand currents charts, est aujourd'hui classique et a rendu à F humanité d'immenses services. Mais les calculs qu'exigeaient ces travaux, ainsi que l'étendue des documents qu'il fallait publier, ont, pendant de longues années, absorbé les faibles ressources de l'Observatoire de Washington ; si bien que la publication des observations réduites fut toujours ajournée, tout aussi bien que la réduction progressive des observations elles-mêmes.

Ce travail de réduction ne commença réellement qu'en i858, époque à laquelle le professeur Yarnall fut assez heureux pour décider Maury à lui permettre de l'entreprendre. Six volumes étaient déjà prêts pour l'impression : M. Yarnall en compléta les résultats par une série de déterminations d'ascensions droites, faites à la lunette méridienne. Mais le Catalogue de i o ooo étoiles environ, auquel il fut ainsi conduit. Catalogue of stars obser\>ed at the United States naval Obseivatory during the years i845 to 1871, n'a été publié qu'en 1871 : les positions conclues qu'il donne pour les étoiles dérivent de 80000 à 90000 observations, faites à Washington pendant ces vingt-six années.

.GILLISS. LE GRAND CERCLE MERIDIEN.

Au commencement de 1861, le commandant Maury résigna ses fonctions pour aller rejoindre l'armée confédérée, et le 12 avril de la même année il fut remplacé par le capitaine Gilliss, qui avait été le véritable fondateur de l'Observatoire. Pendant sa courte direction, cet

ëminent officier introduisit dans l'organisation intérieure de grandes réformes. Son premier soin fut de mettre à jour la publication des observations astronomiques et de séparer complètement les travaux météorologiques et magnétiques des travaux astronomiques; désormais l'Observatoire de Washington fut, pour ainsi dire, divisé en deux : Tun astronomique, l'autre météorologique et magnétique. A la tête du second fut placé M. le professeur J.-R. Eastmann ; le personnel astronomique fut en même temps considérablement augmenté. Trois jeunes savants, qui sont aujourd'hui universellement estimés, MM. S. Newcomb, Asaph Hall et Williams Harkness, furent successivement nommés professeurs dé Mathématiques de la Marine des États-Unis et détachés à l'Observatoire ( Commissioned prof essors of Mathematics in the United States Navy and ordered to the Observatory], Les travaux qu'ils y ont déjà accomplis sont de ceux qui comptent dans la science.

Aussi le premier volume à' Annales publié par Gillîss est-il riche en documents astronomiques du plus haut intérêt. S. Newcomb y donne une détermination de la longitude de Washington, déduite de la comparaison de 279 culminations lunaires observées à Washington et à Greenwich('); le professeur Harkness publie une détermination complète de l'orbite de Némausa (51), MM. Harkness, Hall et Ferguson une série d'observations de Mars à l'époque de son opposition de 1862, observations faites en vue

(*) M. Newcomb en conclut 5^ 8™ 11*, 6 comme différence entre les long^itudes de ces deux observatoires.

d'obtenir la valeur la plus probable de la parallaxe solaire.

En même temps, Gilliss cherchait à améliorer l'outillage astronomique de l'Observatoire. L'une des grandes causes de faiblesse de l'Observatoiie venait du peu de puissance optique de ses instruments méridiens. Al'époque de sa fondation, on ne connaissait que quatre petites planètes, d'ailleurs facilement observables avec les instruments alors choisis ; mais, depuis, soixante-quinze de ces astres avaient été découverts, et les trois quarts d'entre eux étaient absolument invisibles, même dans les circonstances les plus favorables, avec les instruments méridiens que possédait l'Observatoire. Aussi Gilliss obtint-il du Bureau de la Navigation, dont l'Observatoire dépendait depuis le mois d'août 1862 (^), les fonds nécessaires à la construction d'un instrument méridien puissant.

Imitant ce qui avait été fait déjà à Greenwich et à Paris, il résolut d'obtenir avec un même instrument la mesure des ascensions droites et des déclinaisons, qui avait exigé jusqu'alors l'emploi de la lunette méridienne et du cercle mural. Il commanda, dans ce but, dès i863, à Pistor et Martins, de Berlin, un cercle méridien dont l'objectif devait avoir 8,5 pouces (o",22) d'ouverture et 12 pieds i pouce (3"*, 67) de foyer. Cet instrument, arrivé à Washington à la fin de 1 865, fut monté en 1 866 ; et, depuis, il a constamment été employé. Il offre quelques particularités intéressantes à connaître, et il peut à juste titre être considéré comme l'un des plus parfaits qui existent aujourd'hui. Nous l'avons représenté dans la

(^) Ce Bureau et Isl superiniend&nce du N amical jilmanac étaient alors confiés au eommodore, depuis contre-amiral, G. -H. Davis.

iK«^^^, /',.:/ mvfm

Cercla méridien de l'ObBervatoirB de Grc

fi^. lo . et. poor LcDiter la comparaison, nous avons drjnné (Lois la fiff, ii le dessin du cercle méridien de rObsenraloire de Greenwich.

Les deux cercles symétriques qui portentles graduations pour la mesure des distances polaires :[') ont 4^ pouces ' i™,07^ de diamèlre; ils sont divisés sur argent et donnent directement les deux minutes d'are. La lecture s y fait au moyen de quatre microscopes diamétralement opposés deux à deux et portés aux extrémités de quatre rayons de laiton, fixés à un axe de même métal, très- fort et très-solide, encastré dans Tun des piliers de l'appareil. Cette disposition permet de déplacer à volonté les microscopes par rapport à la verticale ; un même microscope vise alors successivement dans tous les points du cercle supposé immobile, et l'emploi de la méthode de réitération élimine la plus grande partie des erreurs dues aux défauts de la graduation.

L'instrument est d'ailleurs retournable (^) et deux collimateurs, placés l'un au nord, l'autre au sud, ainsi qu'un excellent niveau à bulle d'air, complètent le système destiné a donner les erreurs de Tinstrument en ascension droite. Quant à la mesure des distances polaires, leur précision est assurée par les précautions suivantes : un escalier, présentant une baie centrale à partir d'une hauteur convenable, permet d'observer commodément les astres par réflexion, pour toutes les distances zéni-

( ' ) Astronomical and météorologie al observations rnade at the United States naval ObservatorjTf during the jrear i8G5. Âppendix I : Description of the transit circle, by professor S. Newcomb.

('"^ Lo poids do la partie mobile est de 33G kilogrammes.

thaïes de l'axe optique comprises entre 120 degrés et 240 degrés. En outre, afin de rendre plus facile et plus sûre l'observation du nadir, la plate-forme supérieure de l'escalier porte un système de volets, les uns fixes les autres mobiles, à Faide desquels on peut enfermer l'oculaire de la lunette dans une sorte de cage close qui préserve l'œil de l^observateur contre toute lumière étrangère, ainsi que le tube de la lunette et le micromètre contre tout échauffement irrégulier.

Le micromètre de déclinaison est muni d'un appareil enregistreur spécial, dû à M. J.-A. Rogers (*).

Au lieu de porter un seul tambour divisé, la tête de lavis micrométrique en porte quatre dont chacun est armé d'un index qui, au moyen d'un mécanisme particulier, est tantôt libre par rapport au cercle divisé qui tourne alors devant lui à la manière ordinaire, et tantôt, au contraire, fait corps avec lui et est entraîné dans son mouvement. Dès que l'astre a été pointé avec le fil mobile, on fixe l'index par rapport au cercle ; on a ainsi quatre pointés indépendants, faits sur le même astre, pointés qu'on lira après l'observation terminée et dont les époques sont connues sans aucune confusion possible. Ce système nous paraît préférable à celui des micromètres à pointeurs que Ton a adoptés jusqu'ici dans un grand nombre d'instruments européens.

Pour faire bien comprendre tout le soin que Gilliss avait apporté à l'installation de ce bel instrument, il nous reste à dire quelques mots de la salle même d'observation. Longue de 12™, 20 du nord au sud, large de 8"*, 60 et

(*) Astronomische Nachrichten, n® 1493.

haute en moyenne de 6'", 5o, elle est munie de trappes méridiennes d'une largeur de i"™, 10; au moyen de ces larges ouvertures, Tair circule librement dans ce grand vaisseau, et l'égalité de température paraît devoir être atteinte rapidement entre l'intérieur delà salle et Textérieur. Cependant, pour l'assurer davantage encore, on a formé les murs d'une charpente en bois entièrement recouverte de tôle galvanisée et on les a protégés contre les rayons directs 3u soleil à l'ouest, au sud et à l'est, au moyen de persiennes qui les masquent entièrement.

Mais Gilliss n'eut point le bonheur de voir le succès final couronner ses efforts, il ne vit même point l'instrument dont il avait doté son pays; il fut emporté à l'âge de 53 ans par une attaque d'apoplexie foudroyante le 9 février i865, avant que ce cercle méridien fût même arrivé en Amérique, Cependant les derniers jours de sa vie ne furent point sans joie. Le matin même du 9 février il put constater, par les résultats des calculs faits d'après ses ordres à Washington, combien était juste et pratique l'idée, dont la réalisation avait rem» pli une si grande partie de son existence, de déterminer la parallaxe solaire au moyen de données purement américaines. Sa joie dut être d'autant plus vive, que les deux Observatoires où se firent les observations correspondantes de Mars et de Vénus, nécessaires à la solution du problème, étaient tous deux dus réellement à son initiative, tout aussi bien celui du Chili dans l'hémisphère austral ( * ) que celui de Washington dans l'hémisphère boréal.

(* ) Les travaux de Gilliss au Chili seront étudiés dans l'Histoire de l'Observatoire de Santiag^o.