JSH Histoire

Des Horloges marines de F. Berthoud et des épreuves qu'elles subirent en mer (JSH 1952)

10 juin 2012

Tôt après les voyages des grands navigateurs Christophe Colomb, Vasco de Gama, Magellan, c'est-à-dire dans la première moitié du XVIe siècle, les voyages au long cours devinrent plus fréquents et les dangers de la navigation augmentèrent. Pour se diriger en haute mer, il faut pouvoir déterminer, à chaque instant, la position, du navire. Celle-ci est connue par la latitude et la longitude du point où l'on se trouve.

La latitude est la distance du point à l'équateur mesuré en degrés, minutes et secondes sur l'arc du méridien, passant par ce point que nous appellerons A.

Le méridien de A est le grand cercle NABS; B est le point d'intersection de ce cercle et de l'équateur EE.
La latitude α, de A est la distance angulaire AB ou l'angle AOB. Le plan HQ perpendiculaire en A au rayon OA est l'horizon de A. En mesurant la hauteur, de la polaire P au-dessus de l'horizon, on a mesuré un angle égal à la latitude α.
La latitude est septentrionale ou boréale au nord, méridionale ou australe au sud de l'équateur.

La longitude du point A est l'angle λ formé par le méridien de A et un méridien tel que NCS choisi, par convention, comme méridien de référence, méridien d'origine ou premier méridien. Actuellement le premier méridien est celui de l'observatoire de Greenwich. La longitude est, exprimée en degrés, minutes et secondes, la longueur de l'arc BC, partie de l'équateur ; elle est souvent donnée en heures, minutes et secondes. La longitude est occidentale si A est à l'ouest du premier méridien, orientale dans le cas contraire.

Faire le point, c'est déterminer la latitude et la longitude du lieu d'observation ; c'est le problème posé chaque jour au navigateur. Dès qu'il n'est plus en vue des côtes, le marin n'a plus à sa disposition que les astres et les instruments du bord.

 

Comment diriger un navire ?

Avant l'apparition de la boussole, les marins se dirigeaient d'après les astres ; les pilotes connaissaient les étoiles qu'ils devaient avoir devant la proue pour se diriger dans une direction déterminée. Ces pilotes naviguaient en grande partie dans la Méditerranée où, généralement, les courants sont assez faibles et le ciel serein.

Avec l'aiguille aimantée qui, déjà au XIIIe siècle, était mobile sur pivots et, enfermée dans une boîte et fut bientôt complétée par une rose des vents, on pouvait plus facilement conserver une direction choisie et l'on n'était plus désarmé dès que le ciel se couvrait.
Mais, supposé que l'on ait une bonne carte, la boussole ne suffit pas, si l'on ne connaît pas la position du lieu d'observation, pour déterminer la route à suivre.
Connaissant la position du navire et la direction qu'il suit, on pouvait, la vitesse du navire étant connue, connaître sa position à un moment ultérieur. Or, cette vitesse devait être estimée jusqu'en 1677, date de l'apparition du loch.

Les grands navigateurs que nous avons cités n'avaient aucun moyen de mesurer la vitesse de leurs vaisseaux. Même en connaissant la direction suivie et la vitesse on ne pouvait en déduire la position exacte du navire d'après une position antérieure car il aurait fallu tenir compte de facteurs inconnus : dérive, courants, effets de la houle et des vagues, coups de vents, etc.
Moyens insuffisants pour éviter les dangers ! Il fallait trouver mieux ; or, on connaissait un excellent moyen faire le point. Mais comment ?
On savait mesurer la hauteur de la Polaire, d'une étoile ou du Soleil au-dessus de l'horizon au moyen de l'astrolabe. Donc, on pouvait déterminer la latitude.
Quant à la longitude, elle est la différence entre l'heure du premier méridien et l'heure locale du lieu d'observation. L'heure du premier méridien était, en théorie du moins, facile à déterminer par l'observation de certains phénomènes - distances entre la Lune et certaines étoiles, immersion ou émersion des satellites de Jupiter, etc. - dont on connaissait, d'après les éphémérides, l'heure de leur apparition au méridien du lieu auquel se rapportait l'éphéméride.
L'heure locale ou l'heure du méridien du lieu d'observation était obtenue en observant, par exemple, deux mêmes hauteurs du Soleil, l'une avant, l'autre après midi.
La difficulté était la connaissance de l'heure du méridien d'origine : le moyen le plus simple n'est-il pas d'emporter une horloge réglée sur le temps du premier méridien ?
Certes, mais on sait les efforts des savants et des horlogers des XVIIe et XVIIIe siècles pour construire des horloges capables de conserver une marche assez précise sur un navire ballotté par les vagues.

Nécessité d'une mesure précise de la longitude   

Il ne faut pas croire que les marins aient vu de bon œil l'introduction de méthodes nouvelles pour la détermination du point. Le marin est généralement assez conservateur et il ne s'est pas emballé pour la détermination de la longitude au moyen des distances lunaires ou des satellites de Jupiter. Il tenait à sa vieille méthode : l'estime.
Avait-il tellement tort ? On rapporte qu'en 1598, dans ici une expédition hollandaise, la détermination de la longitude par l'observation pouvait comporter une erreur allant jusqu'à 500 lieues. Aux XVe et XVIe siècles on était si peu sûr de l'observation qu'on la corrigeait par l'estime.

Les cartes géographiques           

On conçoit aisément la difficulté de voyager avec sécurité si l'on n'a pas des cartes exactes. Aux XIVe et XVe siècles les cartes marines étaient faites pour rendre service à ceux qui voyageaient à l'estime ; on pouvait y lire la distance d'un point à un autre et la direction du navire par la position de l'aiguille aimantée. Les côtes étaient représentées souvent on y indiquait certains accidents propres à renseigner le marin qui les apercevait.
Mais que d'erreurs et que de fantaisie !
Une des premières applications des mesures exactes de longitude fut la correction des cartes marines existantes

Importance du problème des longitudes

Parmi les moyens préconisés pour déterminer les longitudes, celui qui a prévalu est l'emploi des horloges marines. Celles-ci ne, furent pas adoptées d'emblée car les pilotes ne voulaient croire qu'à l'estime. On rapporte qu'en 1707 un amiral anglais revenant de Gibraltar en Angleterre et ayant eu du temps couvert pendant toute la traversée, après 12 jours de navigation demanda l'avis des pilotes; ceux-ci (à l'exception d'un seul qui avait une opinion différente) dirent à l'amiral que la flotte se trouvait en sécurité, un peu à, l'ouest de Ushant. La nuit suivante, dans le brouillard, la flotte se jeta sur les îles Scilly, quatre vaisseaux furent perdus.

Ainsi le problème des longitudes n'est pas un problème uniquement théorique ; la vie de bien des hommes dépend -aujourd'hui comme hier - de sa solution. Il est compréhensible que les gouvernements aient offert de belles récompenses à ceux qui résoudraient ce problème ; les gouvernements manifestèrent leur intérêt pour cette question par la création, en Angleterre, du Board of Longitude qui fonctionna de 1713 à 1828 et, en France, du Bureau des Longitudes dès 1795.

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