Pendant ces expériences mémorables, l'outillage s'était progressivement perfectionné. MM. Richard frères avaient d'abord remplacé l'encre des enregistreurs, qui se solidifiait trop vite aux basses températures, par une encre moins congelable, puis par la primitive pointe mousse. traçant sur le papier enfumé, qui donna d'excellents résultats. M. Assmann, de son côté, parvenait à remplacer le mécanisme peu sûr du thermographe par un dispositif photographique employé déjà à Kew et à Greenwich. Il consiste à colorer l'alcool du thermomètre au moyen du noir d'aniline, et à faire dérouler automatiquement une bande de papier sensibilisé derrière une fente occupée par la tige du thermomètre. La hauteur des ordonnées noircies sur le négatif traduit la lecture exacte de l'instrument.

En France, on avait essayé sans succès de recueillir les poussières de l'air, tentative intéressante, qui ne semble pas avoir été renouvelée; et on poursuivait l'étude d'appareils destinés à capter automatiquement l'air des régions supérieures, pour le soumettre à l'analyse. La prompte solution de ce problème n'est pas à dédaigner, tant à cause des doutes plus ou moins fondés soulevés au sujet des résultats de l'analyse faite par Gay-Lussac sur l'air de 7000 mètres, qu'en vue des avantages appréciables d'une analyse faite au moins deux fois plus haut.

Déjà M. Müntz a étudié l'air recueilli à 15 500 mètres par le ballon-sonde français dans la seconde ascension internationale, le 18 février 1897. Il a reconnu que les proportions d'oxygène et d'azote sont les mêmes qu'à la surface du sol. Néanmoins de nouvelles expériences sont nécessaires pour s'assurer que l'appareil collecteur luimême ne peut fausser l'analyse.

Un résultat assez inattendu et très heureux de ces

a lieu de croire que la discussion approfondie des diagrammes a beaucoup rabattu des 21 000 m. Encore une fois, l'impression des résultats complets peut seule nous fixer.

ascensions, c'est que l'altitude atteinte surpassa souvent l'altitude limite calculée.

La théorie de l'ascension d'un ballon ne présente pas, en principe, de très grandes difficultés. Sans doute, les équations générales sont très compliquées. Mais ce serait perdre sa peine que de s'astreindre à les suivre dans toute leur complexité, et l'exactitude apparente ainsi poursuivie serait purement illusoire. Il reste assez d'incertitude sur les observations, pour donner lieu à des erreurs excédant largement les différences entre les formules complètes et les formules simplifiées. Telle est, par exemple, l'incertitude de la fameuse formule de Laplace pour l'évaluation. des altitudes au moyen des pressions barométriques.

Tout d'abord, il est clair que les indications du baromètre lui-même sont altérées en plus ou en moins pendant les déplacements verticaux du ballon, à cause du supplément de pression positive ou négative provenant de la résistance de l'air. Les courants atmosphériques dont la composante verticale n'est pas nulle, exercent une action. du même genre sur les instruments installés à poste fixe. En second lieu, la mesure des températures, qui entre dans l'expression des altitudes en fonction de la pression, est sujette à des erreurs considérables dont nous dirons un mot plus loin. Enfin le principal terme de la formule contient le coefficient numérique 18 336, déterminé par Ramond au moyen de longues observations du baromètre dans les Pyrénées, à l'altitude de 2700 mètres. Or, en appliquant la formule avec cette valeur à une altitude supérieure, on fait en réalité une extrapolation sur l'exactitude de laquelle on n'a aucune garantie. Au contraire, tout porte à croire qu'il faut modifier le coefficient, et on préfère actuellement la valeur 18 400. Il faudrait des observations suivies à des niveaux très élevés.

On peut espérer que les ballons-sondes eux-mêmes pourront servir à cette détermination. Il suffit pour cela de confronter leurs tracés barographiques avec les hauteurs

obtenues par triangulation, ou bien encore avec les clichés photographiques fournis par un appareil automatique, étudié par M. Cailletet, et déjà en usage dans les ascensions. Le principe en est très élémentaire. Si l'on connaît la distance focale de l'objectif, la distance de deux points de repère sur le sol et leur écartement sur le cliché, un simple calcul de proportion donne la hauteur. Mais il y a des difficultés d'ordre technique, qui vicièrent les essais du même genre déjà tentés à Philadelphie, en 1884 et 1885, par l'aéronaute King.

En prenant donc le problème sous sa forme la plus simple, on arrive à une approximation largement suffisante. Pour cela, on n'a besoin de connaître que le poids et le volume du ballon, le poids du gaz dont il est rempli, et celui de l'air au moment de l'ascension. Ce dernier est donné par la température et la pression, ainsi que par la quantité de vapeur d'eau en suspension. La différence entre le poids total du ballon et celui de l'air déplacé est appelée la force ascensionnelle. C'est elle qui élève l'appareil en vertu du principe d'Archimède étendu aux gaz. Le mouvement s'arrête dans la couche où la force ascensionnelle est réduite à zéro, et la hauteur de cette couche est donnée très simplement par la loi de Mariotte.

Il va de soi que l'altitude atteinte sera d'autant plus grande que les agrès du ballon seront plus légers, le gaz moins dense, et enfin la capacité plus considérable, puisque le poids mort augmente moins rapidement que le volume. C'est à ces deux dernières circonstances que les « Cirrus » allemands, plus grands que les « Aérophiles français, et gonflés à l'hydrogène, tandis que ces derniers l'étaient au gaz d'éclairage, ont dù les avantages qu'ils ont remportés dans la lutte pacifique relatée plus haut.

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Il est à remarquer que l'énorme force ascensionnelle des ballons destinés aux altitudes extrêmes est cause d'embarras particuliers dans le lancement. Les ballons-sondes de Paris quittaient le sol avec une vitesse de 9 mètres à la

seconde. A cette allure, la pression de haut en bas supportée par l'aérostat du chef de la résistance de l'air était telle, que les photographies prises au départ le montrent considérablement aplati et soumis à des embardées désordonnées. A Berlin et à Saint-Pétersbourg, des ballons firent explosion ou tout au moins se crevassèrent. Ces mécomptes n'arrivèrent pas à MM. Hermite et Besançon, qui prenaient la précaution de munir le globe d'une manche assez allongée par laquelle le gaz pouvait fuser, sans cependant fuir assez rapidement pour rendre le ballon incapable de s'élever à une bonne altitude. On a proposé aussi l'emploi d'un délesteur automatique pour amortir l'impétuosité du lancement.

La hauteur qu'on peut atteindre par ces méthodes n'est pas susceptible de croître indéfiniment; et il n'est pas difficile d'assigner une limite qui ne sera jamais franchie. M. Renard, dans les COMPTES RENDUS DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES DE PARIS, a fait connaître, le 12 décembre 1892, des formules qui donnent cette limite. En supposant le poids de l'enveloppe constant pour une même surface, par exemple de 50 grammes par mètre carré, il trouve que l'altitude limite est augmentée de 6133 mètres, chaque fois que le volume est décuplé. Ainsi, un ballon de 10 mètres cubes s'élevant à 18 400 mètres, un ballon de 100 mètres cubes arriverait à 24 533 mètres, et ainsi de suite.

Or, il se trouve que les limites calculées de la sorte peuvent être reculées dans certains cas. Nous y faisions. allusion tout à l'heure, en rapportant que plus d'une fois des ballons, notamment l'Aérophile de MM. Hermite et Besançon, le 17 novembre 1892 et le 21 mars 1893, ont atteint des hauteurs plus fortes que celles qu'assignait le calcul. La différence doit être attribuée à l'échauffement du gaz du ballon par les rayons du soleil.

On savait bien que la force du rayonnement augmente, à mesure que la vapeur d'eau qui l'absorbe devient plus rare dans la haute atmosphère. C'est un fait connu depuis

longtemps par les observations de montagne et les ascensions de ballons montés. Il en résulte que l'hydrogène se dilate et diminue de densité; et l'on ne devait pas s'étonner outre mesure de voir l'aérostat transformé en quelque sorte, à sa hauteur limite, en ballon à air chaud. Mais rien ne faisait prévoir des excès d'altitude aussi considérables que ceux qui furent révélés par les diagrammes.

Le 5 août 1896, un thermographe fut suspendu à l'intérieur de l'Aérophile de Paris : il accusa un écart de 60° entre la température intérieure du ballon et celle de l'air ambiant. Depuis lors, on a continué à faire ce double enregistrement. D'autre part, M. Violle a étudié un actinographe qui donnera directement l'intensité de la radiation solaire. Cet appareil a été emporté pour la première fois dans l'ascension internationale du 8 juin 1898, et a donné des courbes parfaitement régulières.

M. de Fonvielle a calculé que cette différence de 60° suffit à augmenter de 1883 mètres l'altitude d'un ballon qui parviendrait à 18 336 m. sans cet effet de montgolfière, et qu'une différence de 100° le porterait à 21 200 m. Il en conclut avec raison que les conditions idéales pour pénétrer le plus haut possible, seraient une forte pression atmosphérique, afin d'avoir le maximum de force ascensionnelle, avec une température très basse et un rayonnement très vif, afin de bénéficier du maximum de l'effet de montgolfière. Or, ces conditions sont réunies d'ordinaire dans les beaux jours de nos hivers, la dernière tenant à la diminution de la vapeur d'eau en suspension et à celle du rayon vecteur de la terre. Dans une de ces journées de choix, on lancerait donc le ballon de manière qu'il arriverait à sa culmination vers midi, et on prendrait en outre la précaution de le peindre en noir. Cet artifice augmenterait l'absorption de la radiation solaire. Les officiers russes du Comité international ont déjà commandé un ballon-sonde de cette couleur.

D'autre part, les ascensions nocturnes, préférées par les