Une comparaison des corrections de pendules déterminées avec des grands instruments par H.R. Morgan

ASTRONOMICAL JOURNAL, N° 817, page 4.

Une comparaison des corrections de pendules déterminées avec des grands instruments

par H.R. MORGAN

(Communiqué par le Capitaine W.D. Mac DOUGALL, Superintendant de l’Observatoire Naval des ETATS UNIS)

De récentes inter-comparaisons de signaux horaires par T.S.F. montrent des variations plutôt grandes dans l’heure envoyée par un observatoire par comparaison avec celle envoyée par d’autres ; et on a pensé que ces variations pouvaient être dues aux observations. Afin de voir jusqu’à quel point ce peut être le cas avec des corrections de pendule définitives employées dans des réductions de travaux exécutés avec de grands instruments fixes, on a fait la comparaison suivante entre les corrections de pendule obtenues à quelques heures d’intervalle dans la même nuit avec les cercles méridiens de 9 pouces et de 6 pouces de l’Observatoire Naval des ETATS UNIS. Ces instruments sont installés à poste fixe dans de grandes constructions identiques. Avec le système d’écrans variables sur la lunette de 9 pouces, toutes les étoiles étaient observées comme si elles étaient de 9° grandeur et les passages sur les dix fils fixes étaient enregistrés par top et chronographe. Avec les écrans sur la lunette de 6 pouces, toutes les étoiles étaient observées comme si leur grandeur était comprise entre les 6° et 9° grandeurs, et les fils mobiles manœuvrés à la main envoyaient 20 signaux automatiques au chronographe. Des prismes inverseurs étaient employés sur les deux instruments. Les équations personnelles des dix observateurs observant dans ces conditions étaient déterminées d’après les mesures faites avec les machines à équation personnelle. La lunette de 6 pouces était retournée toutes les deux ou trois semaines, celle de 9 pouces trois ou quatre fois l'an ; l'objectif et l'extrémité oculaire de la 6 pouces furent interchangés en Juin 1917 ; les micromètres furent rompus à différentes reprises ; un chronographe imprimant remplaça le chronographe inscripteur avec la 9 pouces le 1° Avril 1914 ; - et d'autres arrangements furent faits qui peuvent affecter la continuité des corrections de pendule.

Les programmes d'observation étaient semblables, et le même système de positions d'étoiles, des étoiles de même déclinaison moyenne, entre + 30° et -20°, étaient employés. Les éléments de la correction azimutale étaient obtenus à l'aide des mires méridiennes et ceux de la correction d’inclinaison à l'aide de bains de mercure. La même pendule fut utilisée sur les deux chronographes en tout temps et les trois pendules RIEFLER, à température et pression constantes, servirent comme étalons à différentes époques. Les battements de pendule étaient distribués, avant le 20 Novembre 1915, aux chronographes par les points d'un relais 7-points actionné par le circuit de pendule et après cette date, par deux systèmes de relais secondaires actionnés par deux relais primaires remplaçant le 7-points. Ces nouveaux relais étaient montés de différentes manières de façon à s'adapter aux convenances des divers chronographes et ce changement de relais introduisit une discontinuité de 0^s,044 dans les corrections de pendule relatives des deux instruments à cette époque.

Pendant les cinq années 1913,5-1918,5, il y eut 397 corrections de pendules, déterminées presque simultanément avec les deux instruments, qui, après correction de l'équation personnelle et de la différence en longitude, furent ramenées au même instant à l’aide des marches définitives et dont les différences furent prises. Les différences entre les corrections de pendule par les deux instruments varient jusqu’à 0^s,2, ou plus, dans de courts intervalles, mais on avait vu tout de suite que cette variation était due aux positions d’emboîture des instruments et conséquemment des moyennes par groupes furent formées selon les emboîtures (c’est à dire suivant les positions du cercle à l’Est à l’Ouest) telles qu’elles sont données dans la colonne 4 du tableau. A l’aide de ces moyennes on forma d’abord les différences données dans la colonne 5 qui représentent les changements ou discontinuités dans les corrections de pendule produites par le retournement du cercle méridien de 6 pouces. Les moyennes dans la colonne 6 sont affranchies de ce terme-emboîture du 6 pouces et leurs différences, données dans la colonne 7, représentent les changements, ou discontinuités dans les corrections de pendule produites par le retournement du cercle méridien de 9 pouces. Ces termes-emboîture se rapportent à la région équatoriale seule, ceux relatifs au zénith sont différents. Après correction des termes-emboîture des deux instruments la moyenne des différences des corrections de pendule fut de + 0^s,043 avant le 20 Novembre et – 0^s,015 après cette date ; et les résidus de ces moyennes sont donnés dans la dernière colonne du tableau. Des 397 résidus individuels, quatre seulement atteignent 0^s,1.

Il apparaît que ces instruments ont tenu ensemble étroitement durant les cinq années, les traits remarquables de la comparaison étant le changement correspondant à celui des relais et particulièrement les termes-emboîture dont il y a lieu de tenir compte pour le temps absolu ou dans le travail de longitude. Maintenant ce dernier ne peut pas être fait lorsqu’il y a à faire des réductions préliminaires pour un signal horaire envoyé quelques heures après que les observations ont été faites. Tandis que, par le travail antérieur, une valeur moyenne du terme-emboîture pourrait être utilisée, on voit cependant, par l’inspection des nombres de la 5° colonne, que les changements avec l’emboîture elle-même varient de plus de 0^s,1. Pour cette raison, des changements de cette importance sont sujets à se rencontrer dans les signaux horaires tels qu’ils sont envoyés d’après les corrections de pendule préliminaires comme on le montrera dans une note ultérieure, et il semblerait qu’une part au moins des discordances trouvées dans les comparaisons de signaux provenant de différents observatoires puisse être due aux observations. Toutefois, la comparaison ci-dessus montre que, en employant deux instruments, il est possible par des réductions définitives de trouver ultérieurement les corrections propres des signaux émis et de réduire leurs incertitudes à 0^s,02 ou 0^s,03 aussi loin que vont les observations. Pareille manière de procéder peut être suivie dans les opérations de longitude et les instruments fixes d’observatoires peuvent être employés pour ces opérations.

Différences des corrections de pendule (9 pouces – 6 pouces)