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HISTORIQUE BALLONS-SONDES (1)
Les
ballons-sondes : ce sont des ballons utilisés pour atteindre
de très hautes
altitudes, sans personne à bord.
L'objectif
est essentiellement l'étude de l'atmosphère, les capteurs
embarqués
permettent de connaître les variations de la
pression atmosphérique, de la
température et de l'état
hygrométrique : PTU. Ce sont les mesures de base, pour
étudier l'atmosphère, mais on peut imaginer d'autres
capteurs où d'autres
types d' expériences, installer des appareils
de prises de vues, ou même vidéo.
Le
type de ballon sans passager était appelé "ballon
perdu", et on en faisait voler un
grand nombre pour
toutes sortes de raisons, comme par exemple pour précéder
l'envol d'une grande "montgolfière" de façon à
repérer la direction des vents à
différentes hauteurs.
Une
autre utilisation des "ballons perdus" a été
d'abord militaire mais les résultats
n'ont pas été
convaincants. On a essayé de transmettre du courrier avec ce
moyen
pendant la guerre de 1870. Mais la perte de ces ballons
a favorisé le transport des
dépêches par montgolfières
pilotées.
C'est
seulement vers l'année 1892 que les "ballons
perdus" ont commencé à être
utilisés pour l'étude
des couches de l'atmosphère, notamment les plus hautes,
celles
que les aérostiers ne pouvaient pas atteindre.
Le
problème qui s'est posé, c'est de trouver des moyens pour
enregistrer les
données sous forme de variations. Pas
d'électronique à l'époque!
En
1892, des ballons-sondes en papier furent lancés avec des
cartes à remplir par le
découvreur et à renvoyer à
l'expéditeur. Le bût étant de connaître le point de chute
et déduire la trajectoire de chaque ballon, ainsi que de
déduire la vitesse des vents.
Encore aujourd'hui les ballons
lancés dans les foires, ou kermesses permettent ce
genre
d'observations, par les organisateurs, qui ne sont d'ailleurs
pas toujours des
météorologues. Les points de chute pour
ces petits ballons sont parfois groupés ou
très éloignés
de la base de départ. Une charge de quelques grammes,
une carte
postale peut voyager au grès des vents. Une astuce
a été de laisser tomber
périodiquement une carte à
réexpédier pour mieux connaître la véritable trajectoire
suivie par le ballon.
Le
véritable ballon-sonde avait pour mission de relever la
température avec un
thermomètre à maximum-minimum, et la
pression atmosphérique avec un
déplacement d'une aiguille
d'acier sur un miroir enduit de noir de fumée. La
connaissance de la pression pouvait permettre la
détermination de l'altitude atteinte
par le ballon-sonde. Ce
nom de "ballon-sonde" a été conservé depuis.
Le
baudruche (pellicule fabriquée avec le gros intestin de
boeuf ou de mouton, ou
pellicule de caoutchouc) a ensuite
remplacé le papier trop fragile et hygrométrique.
Le volume devient important avec 113 mètres cubes et le gaz du gaz d'éclairage.
On
peut mentionner le ballon nommé "Aérophile"
lancé le 26 mars 1893 qui a atteint
l'altitude de 15 000
mètres. Durée de vol de 7 heures, la température la plus
basse
indiquée par un thermomètre enregistreur de -51°C.
Trajet : Paris, vers Joigny dans l'Yonne.
Le
27 septembre 1893 le ballon "aérophile" a été
retrouvé en Forêt-Noire, soit
une distance de Paris
de 450 km. La température fut de -40°C et l'altitude de 8
600
mètres.
A
noter pour la petite histoire que les paysans qui le
trouvèrent, détruisirent le
ballon-sonde et même certains
se blessèrent avec leurs propres lanternes.
Les
années passent, un ballon de baudruche de 180 mètres cubes
est réalisé.
Ensuite on utilisera la soie plus solide que
la baudruche. Le premier ballon fait 400
mètres cubes, le 5
août 1896, il monte à 14 000 mètres, la température
minimum
enregistrée était de -51°C.
Observations rapportées par un ballon-sonde lancé de l'observatoire du Puy-de-Dôme le 7 juillet 1910 :
Remarques sur cette courbe: température = f ( altitude )
---dans la zone basse, la température chute d'environ 4,5 à 5,1°C par 1 000 m.
---dans la zone plus haute, la température chute d'environ 6,8 à 7,6°C par 1 000 m.
---inversion de température entre 2 000 et 2 500 mètres.
Remarques sur cette courbe: humidité = f ( altitude )
---augmentation du pourcentage d'humidité dans la tranche 500/2 000 mètres.
---Nuages traversés ?
---le taux de 36% dans la zone haute de 9 000 m semble élevé ?