HÉLIOSTAT DB GRANDES DIMENSIONS

Ce modèle est conforme, comme description générale, à l'appareil précédemment décrit; il en diffère seulement, indépendamment des grandes dimensions du miroir (0'°,80 sur 0",/iO) , par les détails suivants :

La colonne V (pi. 13) qui porte le miroir, au lieu d'être montée à coulisse sur l'alidade qui la transporte autour du centre, est fixée directement sur

cette alidade. Le mécanisme primitif avait été imaginé en vue de permettre de varier l'inclinaison du rayon réfléchi; on a pu le supprimer parce que, dans la pratique, cette inclinaison est toujours très-faible. On profite alors de l'espace rendu libre, pour y établir le demi-cercle denté D, sur lequel engrène le pignon P qui sert à transporter le miroir et à diriger le rayon réfléchi à droite et à gauche du plan du méridien.

Le moteur a dû être approprié aux dimensions de l'appareil, il consiste en un rouage à cinq mobiles réglé par le pendule et l'échappement du métronome et qui reçoit le mouvement d'un ressort d'acier, représentant une force motrice d'environ 6 kilogrammètres. Ce rouage marche six heures et il est contenu tout entier à l'intérieur de la boite B. Le mouvement se transmet par un pignon 0 à la roue H dont le limbe est divisé en heures et minutes.

Quelle que soit l'énergie du moteur et la perfection d'exécution, on reconnaît aisément qu'il y a des positions où l'amplification du mouvement crée d'énormes résistances. Cette imperfection qui subsistait dans le premier appareil a complètement disparu par l'addition d'un ressort spiral R (fig. 2 pi. 13) fixé d'une part à la partie fixe de la colonne et d'autre part h la partie mobile qui supporte le miroir. Ce ressort est armé, une fois pour toutes, de manière à agir sur les pièces qu'il entraîne dans le sens du mouvement du ciel. Par la considération des espaces relativement parcourables aux différentes positions de l'appareil, on s'assure aisément que ce ressort ainsi placé vient en aide au rouage moteur dans les circonstances précises où la force viendrait à manquer. Par ce moyen l'appareil passe également bien dans toutes les positions usuelles ^

Il faut ajouter enfin que le grand miroir repose sur trois galets équidistants G G, montés sur le contour du cercle sous-jacent et dont l'établissement a été nécessité par le poids du miroir.

4. L'idée de remploi de ce ressort auxiliaire fut indiqué à L. Foucault par M. Duboscq, Thabile <:oDStrucleur qui avait établi déjà, avec un soin extrême, le premier modèle d'I^éliostat.

SIDÉROSTAT

M. Foucault, on le sait, a fait construire par M. Duboscq, en 1863, un nouvel héliostat susceptible de comporter de grandes dimensions. Ce qu'on ne sait pas, c'est qu'il avait, en améliorant encore les conditions de stabilité de cet instrument, appliqué son idée à la construction d'un appareil astronomique, le sidérostal '. Pour le décrire sommairement, j'ai eu recours i mes souvenirs, aux souvenirs de quelques amis de M. Foucault, et enfin au magnifique modèle en bois construit aux frais de notre confrère et conservé par M. Eichens, l'habile et consciencieux artiste qui lui a prêté dans bien des circonstances un si précieux concours.

La disposition habituelle des instruments astronomiques, lunettes ou télescopes, ne permet pas d'y adapter aisément des appareils nécessaires à l'étude des propriétés de la lumière des astres (photométrie, photographie, polarisation, spectroscopie). De plus, l'instabilité des équatoriaux devient très-grande lorsqu'on y adapte des appareils souvent lourds et excentriques qui dérangent l'équilibre.

Le sidérostat a pour but d'éviter ces inconvénients et de permettre à l'astronome d'observer la lumière des astres exactement comme lephysi-

4. Extrait d'une note lue à rAcadémie des sciences par M. H. Sainte-Claire Deville, le 2 mars 4868. Comptes rendus de VAcad. des Se, t. LXVI, p. 387. Aucune note de L. Foucault relative à cet instrument n'a pu êlre retrouvée.

2. Il semble que depuis longtemps L. Foucault s'occupait de cette idée, car il existe dans les papiers qu'il a laissés plusieurs croquis portant la date de novembre i86i, et portant le titre SidérosUU.

cien étudie la lumière du soleil dans la chambre obscure, en employant à ces recherches des instruments qui se trouvent dans les cabinets de physique, et sans avoir à en changer ni la forme ni la disposition.

Le sidérostat se compose essentiellement : l'' d'un miroir plan argenté, mû par une horloge, de manière à renvoyer dans une direction horizontale constante les rayons de Taslre que l'on veut observer; 2° d'un appareil objectif fixe, réflecteur ou réfracteur, qui concentre ces rayons en un foyer *. Ce foyer se trouve à l'orifice d'une chambre obscure qui peut être chauffée au besoin, et dans laquelle l'astronome se livre à son aise, sans fatigue et sans souffrance, à toutes les expériences et à toutes les mesures qu'il désire exécuter. Des manettes lui donnent le moyen d'agir sur le miroir et d'en changer à volonté la direction.

Si le miroir plan reste immobile , cet appareil peut être employé comme un équatorial aux mesures des positions relatives des astres. C'est aussi le véritable instrument pour la construction des cartes célestes,, et M. Wolf s'est mis en mesure d'y adapter un appareil au moyen duquel l'astronome obtiendrait immédiatement la reproduction des constellations célestes.

M. Foucault avait associé M. Wolf à la conception d'un projet de sidérostat à construire à l'Observatoire. 11 s'était réservé le miroir et son mouvement : M. Wolf avait fait le projet du télescope horizontal et de la chambre noire.

Ce projet n'ayant pas été mis à exécution, M. Foucault prit le parti de construire chez lui le premier sidérostat. Il disposa pour le recevoir le second étage de la maison de la rue d'Assas (appartenant à sa mère), converti en chambre obscure avec ses dépendances. Un modèle de miroir fut exécuté pour lui par M. Eichens , avec l'ensemble des dispositions nécessaires pour modifier l'angle horaire et la déclinaison. Notre malheureux confrère a été frappé le jour même où se terminaient ces préparatifs.

1. La fixité de Tappareil objectif présente cet avantage considérable d'éliminer toute influence des flexions du miroir ou des lentilles, flexions impossibles à empêcher complètement lorsque ces verres ont à prendre diverses positions dans Tespace. 11 est vrai qu'il reste la flexion du miroir plan; mais rien ne limite l'épaisseur du miroir, puisqu'il est porté par des axes excessivement courts.

L'astronomie physique en France ne peut disposer d'appareils aussi parfaits que ceux qui sont possédés par les étrangers. Avec le sidérostat, notre pays prenait immédiatement Tavance : telle était l'opinion de M. Foucault; elle détermina la résolution qu'il ne put accomplir.

Une des applications les plus intéressantes du sidérostat était celle qu'en voulait faire M. Foucault à l'étude permanente du soleil* Dans uDe des salles les plus fréquentées d'un observatoire, il voulait disposer un appareil donnant sur un écran quadrillé une image fixe et amplifiée du soleil. L'apparition et la forme de taches, le passage d'un astéroïde sur le disque solaire, auraient été un sujet d'études continuelles faites, sans danger pour les yeux, par toutes les personnes que leurs occupations amènent sans cesse à traverser cette salle.

Dans la photographie du soleil, M. Foucault voulait employer, avecle sidérostat, un objectif de très-long foyer achromatisé pour les rayons chin^iques. Un second miroir presque normal au faisceau réfracté recevait celui-ci à une distance égale à la moitié de sa longueur focale et ramenait l'image à se former sur la paroi antérieure de la chambre noire auprès de l'objectif même. L'observateur se trouvait ainsi à portée de l'image et du miroir mobile, malgré la grandeur de la distance focale de l'objectif.

On voit comment l'étude du sidérostat avait été poussée par notre confrère jusque dans ses derniers détails, et combien il est à regretter que cet appareil n'ait pu être réalisé dans le cabinet de la rue d'Assas.