CHAPITRE XV

Applications futures dos aérostats aux recherches scientifiques.

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

tion jusqu'à nos jours. On a vu que c'est surtout dans leur application aux sciences que l'on peut attendre les plus importants résultats de leur concours.

En l'état présent des choses, tout l'avenir, toute l'importance des aérostats résident dans leur application aux recherches scientifiques; c'est principalement par son emploi comme moyen d'étude des grandes lois physiques et météorologiques de notre globe, que l'art des Moutgolûer peut tenir une place importante parmi les inventions modernes.

Il serait impossible de flxer le programme exact de toutes les questions qui pourraient être abordées avec profit, pendant le cours des ascensions aérostaliques, appliquées aux intérêts des sciences. Voici, néanmoins, la série des faits physiques qui pourraient retirer de ce moyen d'exploration des éclaircissements uliies.

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

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

conséquence générale susceptible d'être exprimée par une formule. D'après les expériences de Saussure, la température de l'air s'abaisserait de 1 degré à mesure que l'on s'élève de 140 à 150 mètres dans l'atmosphère; d'un autre côté, les observations prises dans les Pyrénées ont donné 1 degré d'abaissement par 123 mètres d'élévation; enfin, dans son ascension aérostatique, Gay-Lussac a trouvé le chiffre de i degré pour 174 mètres d'élévation. Sans parler du résultat extraordinaire, obtenu par Barrai et Bixio, qui ont observé un abaissement de température de 39 degrés au-dessous de la glace, à une élévation de (5,000 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. Us 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 Coxwell. 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.

On peut en dire autant de ce qui concerne la loi de la décroissance de la densité de l'atmosphère. 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 l'air, car cette loi n'a été calculée que sur quatre ou cinq observations prises dans les ascensions aéroslatiques 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'aulant plus d'iniporlance, 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 l'on ne pourra tenir un compte exact de la déviation que subit la lumière de ces astres, en

traversant l'atmosphère. Or, celte déviation dépend de la densité et de la température des couches d'air traversées. Ainsi, l'astronomie elle-même réclame la fixation de la loi de la décroissance de la densité de l'air selon la hauteur.

On établirait encore aisément, grâce aux. aérostats, la loi des variations de l'humidité selon les hauteurs atmosphériques. M. Glaisher est arrivé, sous ce rapport, à des résultats qui ne peuvent être considérés comme définitifs. Les hygromètres que nous possédons aujourd'hui sont d'une précision si grande que les observations de ce genre, exécutées au haut des airs, dans dps 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 fiiit dans son ascension aérostatique : mais les procédés d'analyse de l'air ont subi, depuis l'époque des expériences de Gay-Lussac, des perfectionnements de tout genre, et il est reconnu que l'analyse de l'air par l'eudiomi-tre, telle que ce physicien l'a 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 re-

cueilli au sommet du Faulhorn et du mont Blanc, et l'on a reconnu son identité chimique avec l'air qui se trouve à la surface de la terre; mais il n'est pas douteux que la hauteur des montagnes, môme les plus éle-

M. Glaisher.

véesdu globe, ne soit un terme très insuffisant pour la recherche du grand fait dont nous parlons.

Plusieurs physiciens ont admis la variation, suivant les hauteurs, de la quantité de gaz acide carbonique

qui fait parlie 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 Barrai et Bixio avaient emporté dans ce but ne revint pas intact de leur expédition, et l'analyse chimique de l'air, 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 laits relatifs à la densité de l'atmosphère, et sur quelques points secondaires qui se rattachent à ces questions.

Les phénomènes du magnétisme terrestre recevraient 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 (Jay-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 de propos de reprendre, dans des conditions convenables, l'examen de ce fait.

Enfin, l'un des plus utiles problèmes que nus savants pourront se proposer dans le cours de ces ascensions sera de rechercher s'il n'existerait pas, à certaines hauteurs dans l'atmosphère, des couvants 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 conLre, 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,

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

Mais il est une question capitale sous ce rapport et que nous n'avons pas encore abordée. 11 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.