La lunette historique de l’Observatoire fédéral, partie 2

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Vue aérienne de l'observatoire, 1966.

La lunette historique de l’Observatoire fédéral, partie 2

Arpenteur et astronome, Otto Klotz (1852-1923) envisageait un observatoire dont les fonctions au Canada correspondraient à celles du Royal Observatory de Greenwich mais seraient adaptées aux besoins des arpenteurs. Ses recommandations ont mené à la fondation de l’Observatoire fédéral, qui a d’abord eu pour directeur (astronome en chef) William Frederick King (1854-1916). La fonction principale de l’Observatoire était de marquer la longitude primaire du Canada et de déterminer l’heure pour la donner aux ministères du gouvernement, au Parlement et à des entreprises qui avaient besoin de connaître l’heure exacte, notamment les sociétés de chemins de fer.

William Frederick King, le premier Directeur de l'Observatoire fédéral.
William Frederick King (inset), fut le premier Directeur de l'Observatoire fédéral. Photo tiré de l'album de photo 'Canadian Eclipse Expedition 1905', no. d'artéfact 1974.0754

 

Étapes de construction

Cette série d’images montre diverses étapes de la construction de la structure de grès de l’Observatoire ainsi que l’équipement utilisé pour soulever les grosses pierres et mettre en place le dôme et la lunette astronomique. L’édifice existe encore et demeure l’un des hauts lieux de la Ferme expérimentale centrale à Ottawa.

Un budget de 350 000 $ avait été alloué à la construction du bâtiment et à l’acquisition d’équipement. La lunette, dont l’optique allait provenir du fabricant John Brashear, a été commandée à la firme Warner & Swasey en juin 1901. Les deux entreprises étaient installées à Pittsburgh, en Pennsylvanie. Le coût de la lunette, terminée en janvier 1903, devait s’élever à 14 625 $. Des horloges de précision, dont une fabriquée par Sigmund Riefler, ainsi que des horloges sidérales et solaires ont été commandées de Paris et reçues en septembre 1902. Dès leur arrivée, les astronomes les ont mises à l’essai pour en vérifier l’exactitude et la fiabilité.

La construction de l’édifice sur lequel allait être posé le dôme de la lunette a débuté en juillet 1902, lorsque Klotz et King ont déterminé l’alignement, c’est-à-dire l’orientation du bâtiment. La partie principale de la structure a été orientée en fonction des instruments de passage, selon un axe est-ouest. Il fallait positionner la lunette de passage et le cercle méridien avec précision pour permettre l’observation du plan nord-sud du ciel – le méridien. Le 12 août, l’entrepreneur en bâtiment, Théophile Viau, a commencé l’excavation du terrain. Le coût total des travaux réalisés à contrat s’est élevé à 74 999 $. Le contrat de réalisation de la salle des instruments de passage, jointe au côté ouest du bâtiment principal, a été décroché par la firme McGillivray & Labelle en 1904 et l’occupation de la salle était prévue pour la mi-avril 1905.


« L’Observatoire fédéral est un édifice fédéral du patrimoine classé en raison de son importance historique et de sa valeur architecturale et environnementale ».

Lieux patrimoniaux du Canada


« Première lueur » de la lunette astronomique

La construction de l’Observatoire fédéral s’est bien achevée en 1905 et la « première lueur » a pu être observée à l’instrument principal, une lunette astronomique (signifie « télescope » réfracteur) de 15 po de diamètre, au printemps, le 17 avril 1905. L’Observatoire est devenu le grand point de référence pour le calcul de l’heure ainsi que de la latitude, la longitude et l’altitude de divers lieux au Canada. Les nouvelles installations combinaient des fonctions auparavant exercées dans plusieurs ministères du gouvernement, mais à celles-ci s’ajoutait l’étude astronomique des phénomènes naturels du Soleil et des autres corps célestes. Le personnel de l’Observatoire devait aussi étudier les variations gravitationnelles liées à la forme de la Terre et aux ressources naturelles enfouies dans le sol, comme le fer.

La lunette astronomique au début des années 1930.

Lunette astronomique de 15 pouces, vers 1905

Manufacturier : Warner & Swasey Co.,

Cleveland (Ohio)

Ouverture : 15 po (38 cm)

Longueur focale : 225 po (5,7 m)

Source : Énergy, Mines et ressources Canada

No. d'artéfact 1974.0488

La lunette astronomique de 15 po (38 cm) fut installée en 1905. La lentille à objectif achromatique Brashear d’origine (1975.1087) a été remplacée en 1958 par une lentille qui convenait mieux à la photographie. Celle-ci, une lentille apochromatique triple mise au point par Perkin-Elmer, est la plus grosse du genre jamais fabriquée. La transmission mécanique de la lunette, qui permettait de repérer les étoiles, a elle aussi été remplacée à la même époque. La transmission mécanique d’origine (1974.0488), qui fonctionnait grâce à un mécanisme à masses tombantes (comme celui des horloges de parquet), était logée dans la base de la lunette. La vitesse du moteur était contrôlée par un régulateur mécanique inventé par James Watt au XVIIIe siècle et souvent utilisé dans les moteurs à vapeur.

La lentille d'origine.

Lentille Brashear, 1903

Manufacturier : John A. Brashear Co. Ltd.,

Pittsburgh (Pennsylvanie)

No. d'artéfact 1975.1087

Le doublet achromatique original de 15 po (38 cm) de la lunette astronomique a été fabriqué par John Brashear. Il a été remplacé en 1958 par le plus gros système de lentilles à trois composantes (apochromatiques) qui soit, mis au point par la société Perkin-Elmer de Norwalk au Connecticut. La lentille de 15 po de diamèter et sa longueur focale de 225 po / 5,7 m (la longueur du tube) donne un rapport de f/15. 

La lentille d'origine est en exposition au Musée des sciences et de la technologie du Canada. En avant plan est un morceau de verre optique au borosilicate (no. d'artéfact no. 1966.0752).

Mécanisme d'entrainement de la lunette astronomique

Les lunettes astronomiques doivent pivoter pour compenser la rotation quotidienne de la Terre. Le mécanisme d’entraînement (photo ci-dessous, à gauche) a permis à l’instrument de tourner autour de son axe et donc suivre un objet céleste lorsqu’il se déplaçait dans le ciel. Un poids comme ceux que l'on trouve dans les horloges de parquet actionnent le mécanisme d'entrainement de cette lunette. Un resort régulateur (photo ci-dessous, à droite) assure la constance du mouvement. Un suivi de précision était nécessaire lors de la prise de photographies à longue exposition, ou lors de l'utilisation d'instruments de mesure spécialisé.

Le mécanisme d'entrainement d'origine fut actionné par un poids à l'intérieur de la monture équatoriale. Seulement le resort régulateur demeure (droite). No. d'artéfact 1974.0488.007.


L'Observatoire fédéral en 1966

La physique du globe à l'Observatoire fédéral. Les différentes fonctions sont bien illustrées par cette photo aérienne de 1966. L'édifice no. 12 est le Bâtiment géodésique, achevé en 1914, no. 6 est le Bâtiment d'essais de la gravité et des normes, et no. 11, le Laboratoire de géophysique. De nos jours, l'Observatoire fédéral est un édifice du patrimoine situé sur le terrain du Lieu historique national du Canada de la Ferme Expérimentale Centrale. Les bâtiments 3, 8 et 9 ont depuis été enlevés.

1. Coupole de la lunette astronomique, no. d’artéfact 1974.0488 ; 2. Salle de passage comportant deux « obturateurs » dans la toiture pour l’instrument méridien et la lunette de passage Cooke & Sons, no. d’artéfact 1976.0300 ; 3. Le hangar blanc de l’héliostat Brashear, no. d’artéfact 1966.0402 ; 4. L’édifice de la marque méridienne sud pour le cercle méridien (la marque méridienne nord a été enlevée lors de la construction de l’avenue Carling, en haut) ; 5. Édifice de la photo équatoriale abritait le double astrograph Brashear, no. d’artéfact 1966.0401 ; 6. Bâtiment pour les essais en matière de gravité et de normes ; 7. Maison de l’Observatoire, la résidence du directeur ou de l’astronome en chef ; 8. Bâtiment conçu pour abriter la lunette photographique zénithale en 1951 ; 9. Bâtiment de la lunette zénithale à chambre photographique ;  10. Le cadran solaire floral, devant l’Observatoire depuis sa fondation ; 11. Laboratoire de la géophysique ; et 12. Immeuble des levées sismologiques.


 

Gallerie d'images


Lectures additionelles

Lieux patrimoniaux du Canada : L'Observatoire fédéral

Arthur Covington, A Zenith Telescope of Historical Interest, Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, Vol. 55, No. 6, 1961.

John H. Hodgson, The Heavens Above and the Earth Beneath: A History of the Dominion Observatories, Energy, Mines and Resources Canada, 1989.

Richard Jarrell, The Cold Light of Dawn: A History of Canadian Astronomy, University of Toronto Press, 1988.

Otto Klotz, The Dominion Astronomical Observatory at Ottawa, Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, Vol. 13, No. 1, 1919.


 

Auteur(s)
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Randall Brooks

Randall Brooks, ancien conservateur et vice-président émérite, Collections et recherche, Ingenium, a pris sa retraite en 2011. Il possède un doctorat en histoire de l'astronomie de l'Université de Leicester. Randall est membre associé du programme HOST à l’Université du King's College et associé de recherche au Musée maritime de l'Atlantique, tous deux situés à Halifax, en Nouvelle-Écosse.