Un instrument mal né : le télescope de 1,20 m de l'observatoire de Paris

[staffy]

La recherche mentionnée par lyl  (1876 - 1886: "les verreries scientifiques de la compagnie de Saint-Gobain" : https://www.webastro.net/applications/core/interface/file/attachment.php?id=107993) dans le sujet "lunette ancienne Sautter de 180 mm" apporte, entre autres sujets, un éclairage sur l'évolution des techniques du verre dans la seconde moitié du 19me siècle et un hommage largement mérité à l'artisan suisse Pierre-Louis Guinand (et ses descendants : son fils Henry Guinand puis le petit-fils d'Henry Guinand, Ch. Feil) pour l'apport des techniques de traitement du verre destiné aux instruments astronomiques.

Ses successeurs, Mantois et la maison Parra-Mantois poursuivirent la fabrication en la dotant des organisations les plus complètes de la production de toutes les catégories de verres d'optique..

 

Ce texte permet de faire le lien avec, en 1863, la subvention obtenue par Le Verrier pour la construction sur le site l'Observatoire de Paris d'un télescope de 1,20 m conçu par Foucault (et accessoirement d'une lunette).

2 sujets sur cet instrument :

les observatoires français 1850-1950 (1).pdf - pages 63 à 65

 

Instruments des observatoires Français (1).pdf - pages 281 à 283

 

La même année, un disque de 1,215 m de diamètre avait été fondu par le société des Verreries de Saint-Gobain. Dans un rapport de janvier 1864, Foucault écrivait : "Saint-Gobain fournit un premier disque qui n'avait pas tout à fait le diamètre voulu"

6 mois plus tard, Saint-Gobain fournit un  autre disque qui n'avait pas tout à fait le diamètre voulu ..

Après la mort prématurée de Foucault en 1868, Le Verrier désigna Wolf pour diriger le projet et, en 1869, 2 marchés furent conclus (Eichens pour la mécanique et Martin pour le polissage (dont le travail ne fut, d'ailleurs, pas satisfaisant...)..

D'autre part, la guerre de 1870 retarda le projet et le miroir, après de nouveaux incidents, ne fut mis en service qu'en 1879 ....

En 1884, Mouchez écrivait "très réussi au point de vue mécanique mais qui laisse beaucoup à désirer au point de vue optique" ...

Cet instrument fut ensuite utilisé par Deslandres qui poursuivit se observations Spectroscopiques jusqu'en 1897.

 

Après cette date, le télescope ne servira plus avant qu'il ne soit installé en 1943 à l'Observatoire de Haute Provence avec le "miroir  Martin" repoli par Couder et dans une monture nouvelle réalisée par Secretan. 

 

[Ygogo]

Bonsoir

 

Une fois de plus, je ne parviens pas à suivre certains liens… mais il me semble que je fréquente les mêmes sources que Staffy  et sauf erreur de ma part, les pages 63 à 65 sont celles de Philippe Véron sur le site de l'OHP : http://www.obs-hp.fr/dictionnaire/observatoires.pdf et les pages 281 à 283 sont celles d'un article de L'Astronomie : http://adsabs.harvard.edu/full/1986LAstr.100..275G . Je me suis intéressé à ce télescope de 120 cm lorsque j'ai travaillé sur l'histoire de l'OHP.

 

Adolphe Martin (1824-1896) ⁽¹⁾ a été chargé du polissage du miroir de 120 cm, mais il ne maitrisait pas les techniques nécessaires aussi bien que Foucault. Résultat : un miroir qui donnait une tache mal définie de 5'' en guise d'image d'une étoile ⁽²⁾ . D'autre part, même si le miroir avait été correct, le fond du jardin de l'observatoire de Paris n'était pas le lieu optimal pour l'implantation du télescope ! 

Le fait est qu'après quelques tentatives d'utilisation pour faire de la spectroscopie, évoquées par Staffy, l'instrument est complètement abandonné avant la fin du siècle (le XIXe).

 

Par la suite, il est assez étonnant de voir les directeurs successifs de l'observatoire de Paris réclamer de nouveaux instruments "plus puissants" que ceux dont ils disposent alors que le T120 est inutilisé et rouille sous son abri roulant… Mais avant la première guerre mondiale personne à l'observatoire n'avait les compétences nécessaires pour resurfacer le miroir, et d'autre part c'est l'astrométrie de haute précision qui était prioritaire⁽³⁾.

 

Fort heureusement, l'instrument va "ressusciter" après un long abandon.

 

Dans les années 1920, un projet de grand observatoire financé par des mécènes (les époux Dina) n'aboutit pas. Mais un laboratoire d'optique est créé pour ce projet, il est hébergé par l'observatoire de Paris. Sous la direction d'André Couder, ce laboratoire acquiert une grande expertise dans la réalisation de pièces d'optique pour l'astronomie. Lorsque le financement privé fait défaut, le nouveau directeur de l'observatoire Ernest Esclangon parvient à grapiller les fonds nécessaires pour maintenir l'activité du laboratoire. C'est alors que le projet de rénovation du télescope de 120 cm prend corps, pour équiper une future  "succursale" de l'observatoire de Paris.

André Couder doit renoncer à percer le miroir au centre pour en faire un "Cassegrain", car le verre qui a été refroidi trop vite est fortement "trempé". Mais il parvient cependant en  1931 à lui donner une surface parabolique d'excellente qualité⁽⁴⁾. Le problème, c'est qu'Esclangon n'obtient pas un sou pour rénover la monture rouillée... et le miroir (non argenté) reste en attente.

 

Etape suivante : le Secrétariat d'Etat à la Recherche Scientifique crée en 1936 un "Service d'Astrophysique" dépendant de la Caisse Nationale de la Recherche Scientifique (qui deviendra le CNRS en 1939). Ce nouvel organisme doit créer un observatoire en province (ce sera l'OHP), et en attendant de pouvoir construire un télescope plus grand l'instrument de 120 cm "à rénover"  lui est attribué. Evidemment, Ernest Esclangon est furieux de voir l'observatoire de Paris dépossédé de "son" télescope !

 

Pour la monture, il est décidé de ne pas tout reconstruire mais de réutiliser une grande partie des pièces d'origine, en "retournant" l'axe polaire (permutation des paliers Nord et Sud). La mise au point de toute la partie mécanique est cependant plus longue que prévu, ainsi que la construction de la coupole en Haute Provence. L'instrument est installé en 1941, mais le miroir n'est pas argenté. Pendant deux ans, l'ensemble servira de (grosse) monture équatoriale pour des spectrographes ayant leur propre objectif collecteur de lumière.

 

Le miroir est argenté en 1943, comme l'a dit Staffy, et l'instrument est aussitôt utilisé de façon intensive. Mais les péripéties ne sont pas terminées… et je vous raconterai la suite demain !

^{__________________________________________________________.}

(1) voir notice dans le dictionnaire de Véron : http://www.obs-hp.fr/dictionnaire/astronomes_A-Z.pdf).

(2) il y a des détails sur les péripéties de la "réception" et de la mise en service dans : Lequeux, J. (2009) Le Verrier, Savant magnifique et détesté.

(3) à l'époque la précision des mesures obtenues avec les télescopes existants n'atteignait pas encore celle des grandes lunettes comme celle de Meudon.

(4) voir p. 27 du rapport annuel de l'observatoire de Paris pour 1931 là : https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k65446959/f27.item

,

[staffy]

Il y a 17 heures, Ygogo a dit :

il me semble que je fréquente les mêmes sources que Staffy  et sauf erreur de ma part, les pages 63 à 65 sont celles de Philippe Véron sur le site de l'OHP : http://www.obs-hp.fr/dictionnaire/observatoires.pdf et les pages 281 à 283 sont celles d'un article de L'Astronomie : http://adsabs.harvard.edu/full/1986LAstr.100..275G . 

 

 

Cette fois, c'est moi qui suis à l'origine d'une fausse manœuvre .

Rectification effectuée dans les prochaines minutes. 

 

Et merci pour la suite plus développée de "l'aventure" de cet instrument à partir de l'intervention d'Adolphe Martin (marché de polissage conclus en 1869)

[lyl]

Un aparté pour la verrerie de Saint Gobain et le début de l'histoire des verres des miroirs.

https://www.mtwilson.edu/building-the-100-inch-telescope/

Citation

The massive glass disk was ordered from the French Plate Glass Companies in St. Gobain, France, on September 19, 1906.

La couleur verte est probablement due à de l'oxyde de fer qui stabilise dans la durée le comportement des borosilicates. (le "vert bouteille")

Le verre ... "mer liquide gelée". A droite un vieux miroir en pyrex de chez Zeiss, il faut une photo en lumière polarisée pour apercevoir des tensions internes (très faible ici, un grosse bulle/clivage est présent)

2 ans (1908) après Eugène Sullivan développa le Nonex qui devint en 1915 le PYREX (corning 7740), le verre a dilatation très faible et capable d'être complètement relaxé par un refroidissement approprié.

1928 : Tentative ratée de General Electric de couler un miroir de 5m08 en quartz

1934 : Corning, après avoir convaincu le fantasque George Willis Ritchey, gagne la réalisation du miroir du télescope de Hale en nid d'abeille, le 5m08 du mont Palomar.

Ce fut de cette date le règne du pyrex. Le brevet appartient maintenant à International Cookware (Arc) et il existe une gigantesque usine en France à Chateauroux.

[gehelem]

+1 pour suivre, merci les amis 🙂

 

[Ygogo]

Bonjour

Le développement de l'astronomie observationnelle (sur lequel il y a des tas de bons livres)  est complètement lié à un ensemble de savoir-faire techniques (sur lesquels il y a beaucoup moins de littérature ).

La fabrication du verre brut, la réalisation de belles galettes, la taille, le polissage, les contrôles et les retouches… s'il y a un "maillon faible", le résultat peut aller de décevant à catastrophique  et si tout se passe bien on a tendance à oublier le travail effectué en amont des découvertes publiées.

 

A propos de catastrophe, voici la suite de l'histoire du miroir "Martin" de 120 cm.

 

Après 16 mois de bons et loyaux services à l'OHP, il faut réargenter le miroir en janvier 1945.

Je cite Charles Fehrenbach Des hommes, des télescopes, des étoiles (p. 113 de l'édition 2007, p. 217 de l'édition 1999)

" la seconde argenture (…) fut malheureusement catastrophique. Après son nettoyage, nous avons incliné le miroir de 45° et nous l'avons laissé reposer la nuit. Le matin, nous l'avons retrouvé avec un gros éclat en moins. (…) l'éclat détaché entamait la surface du miroir sur 4 cm de large, sur un arc de 90° environ. Le miroir remonté montra de très mauvaises images. (…) Cette journée a été pour moi la plus mauvaise de ma vie d'astronome".

 

Comme je l'ai dit plus haut, le verre était "trempé", avec de fortes contraintes internes dues à un refroidissement trop rapide. Le support utilisé pour la manutention du miroir lors de sa réargenture était mal conçu, il a imposé des forces trop localisées, et ça a pété…

 

Le fait que le T120 soit inutilisable est extrêmement pénalisant pour l'OHP, qui ne dispose alors d'aucun autre télescope. Pour mémoire, le télescope de 80 cm financé par Mary Dina est installé à Forcalquier. Il aurait dû être transféré à l'OHP depuis longtemps, mais Esclangon a toujours réussi à bloquer l'opération. Le transport ne se fera que fin 1945, et la mise en service en février 1946, lorsqu'Esclangon aura pris sa retraite et sera remplacé à Paris par André Danjon.

 

André Couder décide alors de tailler un chanfrein sur tout le tour du miroir, pour tenter d'égaliser les contraintes internes, dans l'espoir de diminuer les déformations de la surface. Les images photographiques restent médiocres, mais en acceptant une perte de lumière d'environ 10% il est possible d'utiliser le collecteur de lumière pour divers travaux de spectrographie.

 

Naturellement, le comité de direction de l'OHP veut remplacer le miroir aussi vite que possible… mais le contexte de l'après-guerre est loin d'être idéal ! C'est alors que revient sur le devant de la scène "un autre disque" coulé par Saint Gobain à la fin du XIXe siècle, probablement celui dont Staffy a parlé dans le premier message de ce fil.

André Couder constate que ce disque stocké à l'observatoire de Paris est tout aussi "trempé" que celui qu'il faut remplacer. La décision est prise de le "recuire" : chauffage progressif à 500° C, maintien en température pendant quelques heures, puis refroidissement extrêmement lent (je n'ai pas trouvé la durée exacte, probablement plusieurs mois).

 

Ce n'est qu'au printemps 1948 que l'usine Parra-Mantois a préparé le four spécial nécessaire et que le miroir y est transporté. Ensuite, l'équipe de Couder taille et polit le miroir en 1950-1951. Le remplacement est effectué en 1953, et une photo de cette belle galette vert bouteille est visible ici : http://www.obs-hp.fr/guide/t120_mirror.shtml

Le miroir "Martin" existe encore à l'OHP : voir http://www.obs-hp.fr/histoire/120/miroir_martin.shtml

 

Et la fin de l'histoire ?

Eh bien, le miroir est toujours en place, régulièrement aluminé, et le télescope est toujours opérationnel avec son tube et sa monture d'origine, ce qui est remarquable pour un engin qui a vécu tant de péripéties !. 

Etat actuel visible ici : http://www.obs-hp.fr/guide/t120.shtml

Bien sûr, plusieurs générations de spectrographes et de caméras se sont succédé aux deux foyers Newton interchangeables. (voir la liste et les images là http://www.obs-hp.fr/histoire/histoire.shtml )

 

Amis lecteurs, au revoir !

Modifié 27 décembre 2019 par Ygogo