9 Août 2015

Regarder le ciel (astronomie) depuis un ballon

L’arsenal des astronomes ne se limite pas aux télescopes terrestres et spatiaux. Les ballons stratosphériques permettent aussi de réaliser des observations précises. Depuis les débuts de l'astronomie, les ballons stratosphériques ont eu un rôle primordial dans le développement de nouveaux instruments. Aujourd'hui, l'essai d'un prototype en situation réelle d'observation astrophysique est toujours une étape indispensable dans la conception d'un futur télescope orbital.

"M. Janssen avait prêté à Crocé-Spinelli un petit spectroscope, en lui indiquant les points à observer. Il s’agissait surtout de savoir ce que devenaient, dans les hautes régions, les deux bandes obscures qui se trouvent à droite et à gauche de la double raie du sodium et qui sont celles de la vapeur d’eau.

M. Janssen, qui leur attribue une origine terrestre, pensait que si l’on s’élevait suffisamment haut dans l’atmosphère pour laisser au-dessous de soi presque toute la vapeur d’eau, les bandes devraient devenir tout à fait invisibles."

L’Aéronaute, 1874

Cet extrait de journal publié en mai 1874 décrit la première expérience d’astronomie en ballon conduite à Bar-sur-Seine par les Français Joseph Crocé-Spinelli et Théodore Sivel à bord de l’Étoile Polaire.

Ces pionniers de l’astronomie en ballon voulaient savoir si l’atmosphère altère les observations du Soleil et des étoiles effectuées depuis le sol.

Ils mirent en évidence des effets perturbateurs : certaines longueurs d’onde sont absorbées par l’épaisse couche d’air, et des turbulences empêchent d’obtenir des images nettes.

Crocé-Spinelli et Sivel démontraient ainsi l’intérêt de l’astronomie en ballon : en réalisant les observations au-dessus de l’atmosphère, on éviterait ces perturbations.

Mais, en 1875, les deux Français moururent d’hypoxie – un manque d’oxygène – lors d’un vol ayant atteint 8 600 mètres d’altitude.

Malgré cet accident, les astronomes ont continué à utiliser les ballons pour étudier le ciel.

En 1912, l’Autrichien Victor Hess découvrit l’origine des rayons cosmiques lors de mesures en ballon.

Il fut récompensé par le prix Nobel de physique en1936 pour ces observations, ouvrant la voie à l’étude des astroparticules, domaine de recherche qui utilise, encore aujourd’hui, des ballons pour transporter des instruments de mesure à plusieurs dizaines de kilomètres d’altitude.