CHAPITRE XV

Applications futures des aérostats aux recherches scicntifiqoes.

Nous venons de passer en revue les emplois principaux qui ont été faits des aérostats depuis leur inven-

'«n jusqu'à nos jours. On a vu que c'est surtout dans ^ur application aux sciences que Ton peut attendre ^ plus importants résultats de leur concours.

En Tétat présent des choses, tout Tavenir, toute importance des aérostats résident dans leur applicaion aux recherches scientifiques ; c'est principalement fcor son emploi comme moyen d'étude des grandes ois physiques et météorologiques de notre globe, [ue l'art des Montgolfier peut tenir une place imporante parmi les inventions modernes.

Il serait impossible de fixer le programme exact de outes les questions qui pourraient être abordées avec profit, pendant le cours des ascensions aérostatiques, ppliquées aux intérêts des sciences. Voici, néanmoins, it série des faits physiques qui pourraient retirer de j& moyen d'exploration, des éclaircissements utiles.

On a fait, mais sans arriver à des résultats positifs, liiférents essais pour appliquer les aérostats à la levée les plans. Sous le premier Empire, un ingénieur, lommé Lomet, dressa un plan de Paris, au moyen Inobservations faites du haut d'un ballon, en différents K>ints de la ville. De nos jours, M. Nadar a préludé, aais sans les pousser bien loin, à des essais du même ^enre.

La véritable loi de la décroissance de la température lans les régions élevées de l'air est encore mal fixée. Théodore de Saussure a essayé de l'établir, à l'aide i'observations comparatives prises sur la terre et sur les montagnes élevées, telles que le Righi et le col du Séant. Des expériences du même genre, faites dans les Alpes, par d'autres physiciens, ont encore servi i*éléments à ces recherches. Mais toutes les observalions recueillies de cette manière, n'ont amené aucune

\oH LES AÉROSTATS.

conséquence générale susceptible d*être exprimée par une formule. D'après les expériences de Saussure, la température de Tair s'abaisserait de 1 degré à mesure que l'on s'élève de 440 à 150 mètres dans l'atmosphère ; d'un autre côté, les observations prises dans les Pyrénées, ont donné 1 degré d'abaissement par 125 mètres d'élévation; enfin, dans son ascension aérostatique, Gay-Lussac a trouvé le chiffre de 1 degré pour 174 mètres d'élévation. Sans parler du résultat extraordinaire, obtenu par MM. Barrai et Bixio, qui ont observé un abaissement de température de 39,degrés au-dessous de la glace, à une élévation de 6,000 mètres, on voit quelles différences et quel désaccord tous ces résultats présentent entre eux. Nous avons rapporté les résultats auxquels a été conduit M. Glaisher, dans les recherches de la même loi. Ils sont loin de s'accorder entre eux, et surtout avec ceux de ses prédécesseurs. Seulement, le physicien anglais nous a appris à tenir compte, pour fixer cette loi de décroissance, d'un certain nombre de circonstances physiques dont on ne s'était pas encore préoccupé ; et, sous ce rapport, la science, on peut le dire, a fait un pas important. Il est de toute évidence que la loi de décroissance de la température, dans les régions élevées, finira par être fixée avec certitude, par un nombre suffisant d'observations thermométriques prises au moyen d'un aérostat, à différentes hauteurs dans l'air, comme l'ont fait MM. Glaisher et Goxwell. En multipliant les observations de ce genre, sous diverses latitudes, à différentes saisons de l'année, aux différentes heures de la nuit et du jour, on arrivera, sans aucun doute, à saisir la loi générale de ce fait météorologique.

LES AÉROSTATS. ioO

On peut en dire autant de ce qui concerne la loi de la décroissance de la densité de Tatmosphère. La détermination exacte du rapport dans lequel l'air diminue de densité à mesure que l'on s'élève, dépend de deux éléments : la décroissance de la température et la diminution de la pression barométrique. Les observations aérostatiques peuvent seules permettre d'établir ces éléments sur des bases expérimentales dignes de confiance. Les physiciens n'accordent, à bon droit, que très peu de crédit à la loi donnée par Biot, relativement à la diminution de la densité de Tair, car cette loi n'a été calculée que sur quatre ou cinq observations prises dans les ascensions aérostatiques de Humboldt et Gay-Lussac. C'est en multipliant les observations de ce genre, et en se plaçant dans des conditions différentes de latitude, d'heure, de saison, etc., qu'on pourra la fixer d'une manière positive.

Ajoutons que ce résultat aurait d^autant plus d'importance, qu'il fournirait une donnée certaine, pour mesurer la véritable hauteur de notre atmosphère. En effet, étant connue la loi suivant laquelle diminue la densité de l'air, dans les régions élevées, on déterminerait à quelle hauteur cette densité peut être considérée comme insensible, ce qui établirait sur une base expérimentale solide, le fait, assez vaguement établi jusqu'ici, de la hauteur et des limites physiques de notre atmosphère.

Cette même loi intéresse d'ailleurs directement l'astronomie. On sera toujours exposé à commettre des erreurs sensibles sur la position réelle des étoiles, tant que Ton ne pourra tenir un compte exact de la déviation que subit la lumière de ces 5i%i\^*$»^ ^w

traversant l'atmosphère. Or, cette déviation dépendfci^^^ la densité et de la température des couches d'air tAn ^ versées. Ainsi, l'astronomie elle-même réclame la fiA)UV^ tion de la loi de la décroissance de la densité de \m^^ selon la hauteur.

On établirait encore aisément, grâce aux aérostat la loi des variations de l'humidité selon les haulei atmosphériques. M. Glaisher est arrivé, sous ce raï port, à des résultats qui ne peuvent être considéréj] comme définitifs. Les hygromètres que nous possé-l dons aujourd'hui sont d'une précision si grande quel les observations de ce genre, exécutées au haut des airs, dans des conditions convenablement choisies, donneraient sans aucun doute un résultat satisfaisant et auraient pour effet d'enrichir la physique d'une loi dont tous les éléments lui font encore défaut.

On admet généralement que la composition chimique de l'air est la même dans toutes les régions et à toutes les hauteurs. Gay-Lussac a constaté ce fait dans son ascension aérostatique ; mais les procédés d'analyse de lair ont subi, depuis l'époque des expériences de Gay-Lussac, des perfectionnements de tout genre, et il est reconnu que l'analyse de Tair par l'eudiomètre, telle que ce physicien Ta exécutée, laisse une part sensible aux erreurs d'expérience. Il serait donc de toute nécessité d'analyser l'air des régions supérieures, en se servant des procédés créés par M. Dumas. Cette expérience, si naturelle, si facile, et pour ainsi dire commandée, n'a jamais été exécutée, du moins à notre connaissance. C'est donc à tort, selon nous, que l'on admet l'identité de la composition de l'air, à toutes les hauteurs. On a soumis, il est vrai, à l'analyse par les procédés de M. Dumas, l'air rc-

qui fait partie de l'air. Une des expériences les plus faciles à exécuter dans la série prochaine des recherches aérostatiques, consistera à éclaircir ce point de l'histoire de notre globe. L'appareil que MM. Barralet Bixio avaient emporté dans ce but, ne revint pas intact de leur expédition, et l'analyse chimique de Tair, pour déterminer les proportions d'acide carbonique, ne put être exécutée.

On pourrait.encore, à l'aide d'un ballon aérostatique, vérifier la loi de la vitesse du son, et reconnaître si la formule, due à Laplace, est vraie pour les couches verticales de l'air comme pour les couches horizontales; ou, si l'on veut, chercher si le son se propage avec la même rapidité dans les couches horizontales de l'air et dans le sens vertical. Il est probable que le résultat serait différent; et la loi que l'on fixerait ainsi jetterait un jour nouveau sur les faits relatifs à la densité de l'atmosphère, et sur quelques points secondaires qui se rattachent à ces questions.

Les phénomènes du magnétisme terrestre nîce\Taient aussi des éclaircissements utiles d'expériences exécutées à une grande hauteur dans l'air. Le fait même de la permanence de l'intensité de la force magnétique du globe à toutes les hauteurs dans l'atmosphère, admis par Biot et Gay-Lussac comme conséquence de leurs observations aérostatiques, aurait peut-être besoin d'être examiné de nouveau. La difficulté que présente l'observation de l'aiguille aimantée, dans un ballon agité par les vents, et qui éprouve souvent une rotation sur lui-même, rend ces observations susceptibles d'erreur. Il ne serait donc pas hors do propos de reprendre, dans des conditions convenables, l'examen de ce fait.

Ënfiri) l'un des plus utiles problèmes que nos savants pourront s^e proposer dans le cours de ces ascensions, sera de rechercher s'il n'existerait pas, à certaines hauteurs dans l'atmosphère, des courants constants. On sait que sur certains points du globe il règne, pendant toute l'année, des courants invariables, qui portent le nom de vents alizés. En prolongeant dans l'atmosphère les expériences aérostatiques, en se familiarisant avec ce séjour nouveau, en étudiant ce domaine encore si peu connu, peut-être arriverait-on à trouver, à certaines hauteurs, quelques courants dont la direction soit invariable pendant toute l'année, ou qui se maintiennent périodiquement à des époques déterminées. Franklin pensait qu'il existe habituellement, dans l'atmosphère inférieure, une sorte de courant froid, se rendant des pôles à l'équateur, et, par contre, un courant supérieur soufflant en sens inverse et se rendant de l'équateur aux deux extrémités de la terre. La découverte de ces vents alizés ou de ces moussons des régions supérieures, serait un fait immense pour la création de la navigation aérienne ; car, l'existence de ces courants constants une fois constatée, et leur direction bien reconnue, il suffirait de placer et de maintenir un aérostat dans la zone de ces courants, pour le voir emporter vers le lieu fixé d'avance. Pour peu que ces moussons fussent multipliées dans l'atmosphère, le problème de la navigation aérienne se trouverait singulièrement simplifié : il se réduirait à aller chercher, au moyen d'appareils de direction plus ou moins puissants, ces courants d'air constants qui emporteraient l'aérostat dans une direction connue par avance.

L'aérostation peut donc hâter, sur plus d'un point,

164 LES AÉHOSTATS.

le progrès des sciences physiques. C'est aux savants qu'il appartient de comprendre Timportance de l'art des Pilâtre et des Montgolfier, et de rendre ainsi à Taérostation la place qu'elle doit occuper parmi les plus utiles auxiliaires de l'observation scientifique.

Mais il est une question capitale sous ce rapport el que nous n'avons pas encore abordée. Il s'agit de la direction des ballons, de la possibilité de faire progresser au sein des airs les esquifs aériens. C'est le sujet que nous allons traiter dans les chapitres suivants.