CHAPITRE XIII

Application dos aérostats aux sciences. — Voyage scientifique de Robertson et Saccharoff. — Voyage de Biot et de Gay-Lussac.

Nous avons hâte d'arriver aux applications scientifiques des aérostats, c'est-à-dire à leur emploi pour l'élude de certaines questions de météorologie et de physique terrestre, auxquelles peut servir un ballon lancé à une grande hauteur.

L'application des aérostats aux observations de météorologie et de physique terrestre commença en 1803. C'est à cette époque que s'accomplit la première ascension aérostatique faite dans l'intérêt des sciences physiques. Le physicien Robertson en fut le héros.

Le beau voyage que Robertson exécuta à Hambourg, le 17 juillet 180-i, avec son compatriote Lhoest, fit beaucoup de bruit en Europe. Les aéronautes demeurèrent cinq heures et demie dans l'air, et descendirent à vingt-cinq lieues de leur point de départ. Ils s'élevèrent jusqu'à la hauteur de 7,400 métrés, et se livrèrent à différentes opérations de physique. Entre autres faits, ils crurent reconnaître qu'à une hauteur considérable dans l'atmosphère, les phénomènes du

magnétisme terrestre perdent sensiblement de leur intensité, et qu'à cette élévation l'aiguille aimantée oscille avec plus de lenteur qu'à la surface de la terre, phénomène qui indiquerait, s'il était vrai, un affaiblissement dans les propriétés magnétiques de notre globe à mesure que l'on s'élève dans les régions supérieures. Robertson a écrit un exposé assez étendu de son ascension. Il est contenu dans un travail adressé à l'Académie de Saint-Pétersbourg et reproduit dans son ouvrage intitulé Mémoires récréatifs, scientifiques et anecdoiiques.

Robertson donne le détail des expériences qu'il fit sur l'électricité et le magnétisme. A la hauteur qu'il occupait dans l'atmosphère, les phénomènes de l'électricité statique lui paraissaient sensiblement affaiblis : le verre, le soufre et la cire d'Espagne ne s'électrisaient que très faiblement par le frottement. La pile deVolta fonctionnait avec moins d'énergie qu'à la surface de la terre. En même temps, il crut reconnaître que les oscillations de l'aiguille aimantée diminuaient d'intensité, ce qui l'amena à admettre, ainsi qu'il est dit plus haut, l'affaiblissement du magnétisme terrestre à mesure que l'on s'élève dans les hautes régionsdel'air. Les résultats annoncés par Robertson et Saccharoff soulevèrent beaucoup d'objections parmi les savants de Paris. Dans une séance de l'Institut, Laplace proposa de faire vérifier, au moyen des aérostats, le fait annoncé par ces expérimentateurs, relativement à l'affaiblissement de la force magnétique de notre globe. Bertholet et plusieurs autres académiciens appuyèrent la demande de Laplace.

Celte proposition ne pouvait être faite dans des circonstances plus favorables, puisque Chaptnl était alors

ministre de l'intérieur. Aussi la décision fut-elle prise à l'instant même, et l'on désigna, pour exécuter l'ascension, Biot et Gay-Lussac, qui étaient des plus jeunes et les plus ardents professeurs de l'époque. Conté, l'ancien directeur de l'Ecole aérostatique de Meudon, se chargea de construire et d'appareiller l'aérostat.

Gay-Lussac et Biot partirent du Conservatoire des arts et métiers, le 20 août 1804, pour accomplir une ascension scientifique restée depuis fort célèbre.

Le but principal que se proposaient Biot et Gay- Lussac, c'était de rechercher si la propriété magnétique éprouve quelque diminution appréciable quand on s'éloigne de la terre. L'examen attentif auquel les deux savants soumirent, pendant presque toute la durée du voyage, les mouvements de l'aiguille aimantée, les amena à conclure que la propriété magnétique ne perd rien de son intensité, quand on s'élève dans les régions supérieures. A 4,000 mètres de hauteur, les oscillations de l'aiguille aimantée coïncidaient en nombre et en amplitude avec les oscillations reconnues à la surface de la terre. Ils expliquèrent l'erreur dans laquelle Bobertson était tombé, par la difficulté que présente l'observation de l'aiguille magnétique au milieu des oscillations continuelles de l'aérostat. Ils constatèrent aussi, contrairement aux assertions de Robertson, que la pile de Voila et les appareils d'électricité stalique fonctionnent aussi bien à une grande hauteur dans l'atmosphère, qu'à la surface du sol.

L'électricité qu'ils recueillirent était négative, et sa quantité s'accroissait avec la hauteur.

L'observation de l'hygromètre leur fit connaître que la sécheresse croissait également avec l'élévation.

Enfin Biot et Gay-Lussac firent différentes observa-

LES AÉItOSTATS. 141

tions thermométriques, mais elles ne furent point suffisantes pour amener à quelque conclusion rigoureuse relativement à la loi de décroissance de la température dans les régions élevées.

Gay-Lussac.

Le voyage aérostatique exécuté par Biot et Gay Lussac avait laissé beaucoup de points à éclaircir; il fallait confirmer les premières observations, et les

vérifier en s'élevant à une plus grande hauteur. Pour atteindre ce dernier but, avec l'aérostat qui avait servi aux premières expériences, un seul observateur devait s'élever. Il fut décidé que Gay-Lussac exécuterait cette nouvelle ascension.

Dans ce second voyage, Gay-Lussac conûrma et étendit les résultats qu'il avait obtenus avec Biot, relativement à la permanence de l'action magnétique du globe II prit un assez grand nombre d'observations thermométriques, et essaya de déterminer, à leur aide, la loi de décroissance de température dans les hautes régions de l'air. L'observation de l'hygromètre n'amena à aucune conclusion satisfaisante.

Parvenu à la hauteur de 6,500 mètres, Gay-Lussac recueillit de l'air dans ces régions extrêmes, qu'aucun homme n'avait encore atteintes avant lui. Il s'était muni d'un grand ballon de verre, fermé par un robinet de cuivre fixé sur une garniture du même métal, et dans lequel il avait fait le vide. En l'ouvrant à la hauteur maximum où il était parvenu, il remplit ce vase de l'air de ces régions.

L'analyse chimique de cet air, faite le lendemain, prouva qu'il avait la même composition que l'air pris à la surface de la terre.

C'était là un résultat d'une importance fondamentale à cette époque. En effet, bien des personnes admettaient alors la présence du gaz hydrogène dans les hautes régions de l'air. Les observations de Biot et Gay-Lussac dissipèrent cette erreur. On savait par les expériences de Bertholet et d'Humphry Davy, que l'air, sous toutes les latitudes, et pris à une faible hauteur au-dessus de la mer, présente partout la même composition. De Saussure, dans sa célèbre

Oay-Lussac et Diot font (les expériences de physique ;i 4,000 mètres de hauteur.

ascension du mont Blanc, avait rapporté de l'air qu'il avait, analysé, et qui s'était montré parfaitement identique, dans sa composition, avec l'air de la plaine. Mais le mont Blanc n'a que 4,810 mètres. Il importait, donc d'analyser de l'air recueilli dans une région plus élevée encore. Un aérostat donnait seul le moyen de pénétrer dans ces régions extrêmes. Tel fut précisément le résultat scientifique auquel conduisit l'ascension aérostatique de Gay-Lussac. L'air, recueilli par Gay-Lussac à f>,500 mètres de hauteur, fut analysé par lui avec le plus grand soin, dans son laboratoire de l'Ecole polytechnique, par le procédé eudiome trique dont on lui doit l'invention, el cet air pré=enta, comme il a été dit plus haut, une composition parfaitement la même que celle de l'air pris à la surface du sol, à Paris. Ce résultat fut donc désormais acquis à la physique du globe.

Après le voyage de Biot el Gay-Lussac, il faut franchir un intervalle de près de cinquante ans pour trouver des ascensions exécutées dans un intérêt purement scientifique. Nous aurons à signaler, à cette date, les belles ascensions faites en vue de l'étude de la constitution physique de l'air en France, par MM. Barrai et Bixio, en 1850; et en Angleterre, par M. Welsh en 1852 et par M. Glaisher en 1804. Nous aurons enfin à citer les expéditions aériennes de MM. Crocé-Spinelli, Sivel et Gaston Tissandier, si fatalement terminées, en 1875, par la mort de deux de ces aéronautes.