4.5.1 L'instrument Impersonnalisation


Principe de l'observation

L'observation consiste à enregistrer comme pour les étoiles l'instant de passage du Soleil à la distance zénithale définie par l'angle du prisme de l'astrolabe (figure 4.4).

La figure 4.5 donne une coupe de l'astrolabe en schématisant le trajet suivi par la lumière. Après avoir été filtrée par la lame réfléchissante (en 1), la lumière incidente arrive d'une part sur le prisme réflecteur (2) et d'autre part sur le bain de mercure (3), d'où elle repart à angle droit pour être réfléchie sur le prisme (2). Le bain de mercure assure l'horizontalité du plan sur lequel l'image du Soleil est formée. Deux images du Soleil sont donc obtenues à l'objectif : l'une, directe, arrive sur la partie supérieure de l'objectif, l'autre, réfléchie par le bain de mercure, arrive sur la moitié inférieure de l'objectif. Ces deux images ne sont pas fixes : de part le mouvement diurne du Soleil, l'image directe ``monte'' alors que l'image réfléchie ``descend''. Lorsque la distance zénithale du Soleil est égale à celle définie par le prisme, les deux images se tangentent. Cette tangence est maintenue durant 20 s pendant le passage du bord observé en compensant le mouvement en distance zénithale par une translation de l'ensemble micromécanique constitué d'un prisme de Wollaston double symétrique. Le mouvement du prisme de Wollaston transmis à une roue de contacts permet de recueillir environ vingt mesures du point de tangence. Cette méthode (imaginée par Danjon) permet de rendre la distance zénithale d'observation indépendante de la mise au point. L'instant moyen de tangence du bord observé avec son image correspond à la distance zénithale moyenne après correction des erreurs instrumentales telles que la dissymétrie du passage dans le champ résultant de la courbure de l'almucantarat et de celle du parallèle décrit par le Soleil, et de la réfraction (Laclare 1983, Sadsaoud 1986). La réfraction est calculée à chacun des bords pour un filtre à large bande passante ( Å), centré sur 5380 Å, à partir des données atmosphériques (température sèche, température humide et pression atmosphérique) relevées avant et après chacun des passages. La différence des instants de tangence observés de part et d'autre du cercle de hauteur est convertie en diamètre apparent en prenant en compte la distance zénithale, la latitude du lieu d'observation, le temps sidéral local au moment de l'observation, la déclinaison et l'angle horaire instantané du centre du Soleil (Laclare 1983, Sadsaoud 1986). Celui-ci étant mal défini par l'observation, l'instant du passage de ce centre à la distance zénithale est déterminé par la distance zénithale instrumentale augmentée (pour le bord supérieur) ou diminuée (pour le bord inférieur) du semi-diamètre. Ce sont en fait deux semi-diamètres qui sont ainsi déduits des observations. La détermination de ces semi-diamètres verticaux est affranchie de la réfraction différentielle, puisque la mesure des deux bords solaires se fait à la même distance zénithale. Par ailleurs, le diamètre est affecté par la turbulence atmosphérique (qui étale l'image) et par la polarisation du diamètre par le prisme de Wollaston (voir Sadsaoud (1986) pour une discussion détaillée de ces deux limitations de l'instrument).

Dans les conditions les plus favorables, quatre déterminations sont possibles : deux pour chaque bord, l'une à l'est et l'autre à l'ouest.


4.5.1 L'instrument Impersonnalisation

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Fri Nov 1 14:56:01 MET 1996