CHAPITRE m

OBSERVATOIRES APPARTENANT AUX SOGIÉTiS SAVANTES OU AUX MUNICIPALITÉS.

OBSERVATOIRE DE %VW,

L'Observatoire de Kew dépend à la fois de V 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 184^, mis par la reine à la disposition de TAssociation britannique. Tous les livres, manuscrits et appareils appartenant à l'Association devaient y être déposes, 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 importantf 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 météorologiques, l'Observatoire de Kew se rattache à l'Astronomie proprement dite, par la part importante qu'il a prise h l'application de la photographie, h l'étude des phénomènes célestes.

L'idée première de cette application parait être une idée française; en i845, 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 succè§ 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 a 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. En .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 provinces météorologiques, ayant un chef-lieu, station principale, et un certain nombre de stations secondaires.

Tontes les stations provinciales envoient le résultat de leurs observations 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 h l'œuvre, cherchait quelles étaient les conditions théoriques du succès.

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Pholo^phie du Soleil.

Enfin, à la réunion de l'Association britannique à Ipswich, juillet i85i, on ex[)0sait une image daguerréitypée 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 s& lancer dans la même voie, et, dès le mois de septembre ■ 853, le professeur Phili[)ps montrait aux membres de l'Association britannique de beaux dessins de la Lune obtenus par M. Worren de la Rue, non plus par daguerréntypie, mais par les procédés phott^raphiques de Talbot, D'ailleurs cette méthode offrait de (grandes difG-

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.

11 se servait alors d'un télescope de Newton, de 10 pieds (3'",o4) de distance focale 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.

£n 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"',5o de foyer, et doone 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 collodionnée et sensibilisée, placée dans une chambre noire portée à l'extrémité du système oculaire. C'est avec cet instrument et sous la direction de MM. Warren de la Rue, Balfour Stewart et 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 :

En 1862 i63 jours d'observations, 227 images

1865 iSg » 277 »

1721 jours d'obsenratioDs, 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 lin fan t Don Luiz commandaient à Mr DaUmayer des instruments tout sem-

blables à celui de M. Warren de h Rue, et qui » jnurd'hui installés ii Vitna et à Lisbonne.

Oculaire d'un photobéliof^pho avec le mécmisiiie qui lin la durée d'exposition.

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

engagé à faire les frais de ces observations. Le i)hololicliographe de Kew fut alors démonté 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.

OBSERVATOIRE DE Ll VER POOL.

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 25o 000 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 V Association britannique pour V avancement des Sciences tint à Liverpool, en 1837, pour agiter et faire résoudre celte 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 compenses et qu'il est nécessaire de déterminer par l'expérience leurs marches aux diverses températures auxquelles ils seront plus tard soumis pendant la traversée; aussi la chambre chronomé trique, 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, à 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 renferme un instrument des passages, de 5 pieds de distance focale et de 4 pouces d'ouverture, construit par Troughton 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 1 il était convenable que le Superintendent de l'Observatoire de Liverpool pût 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 l'astronome de Liverpool de faire des observations extra-méridiennes*

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 l'équatorial 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 Twelife years Catalogue of the Obsetvatory, 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, 1^5 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 dç comparer les résultats obtenus à ceux que lui avait donnés l'héliomètre d'Oxford ; il observait encore l'anneau noir intérieur de Saturne (fig.g), découvert, le i5 novembre i85o, par M. Bond, à Oimbridge. En même temps, M. Hartnup installait à l'Observatoire un service régulier d'observations météorologiques à l'aide d'instruments envoyés par le Régis ter gênerai. Plus tard , sans abandonner l'observation des petites planètes et des comètes découvertes dans Tannée (en i853, il observa pendant le jour la comète HI, i853, observation qui n'a été faite que par

t M. Jitlius Schmidl), il se lance vers l'Astronomie Fie- 9-

physique et instille fk l'Observatoire un iitelier de pliitographie astronomique, où il obtient un grand nombre

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

Peu a 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, 96 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 l'Observatoire de la Corporation aux « Mersey docks and harbour board », et le Board of trade donna à l'Observatoire de Liverpool la mission de comparer les biu*omètres et les thermomètres employés à bord des navires de la marine marchande. Ce fut pour l'Observatoire 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 Pancienne chambre des chronomètres, dont on ne maintenait que difficilement la température constante, est remplacée par une autre mieux

(1) Le service météorologique anglais fait exécuter de trèsnombreuses 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 Francei on a bien demandé des observations aux navires marchands, mais on ne leur a pas donné d'instruments, en sorte que les observations se sont en général montrées très-défectueuses.

agencée. Chacun des loo chronomètres que peut étudier à la fois robservatoire 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 fuis, aux températures de 5o, 65, 80, 65 et 5o 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 Tinstrument 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 hall, on emploie maintenant la détonation d'un canon, et aux anciens instruments metéorolo^ques on a substitué des instruments enregistreurs, comme dans presque toutes les stations météorologiques anglaises.