Rponse de l'observatoire de Cambridge
Cependant Barbicane ne perdit pas un instant au milieu des ovations dont il tait l'objet. Son premier soin fut de runir ses collgues dans les bureaux du Gun-Club. L, aprs discussion, on convint de consulter les astronomes sur la partie astronomique de l'entreprise; leur rponse une fois connue, on discuterait alors les moyens mcaniques, et rien ne serait nglig pour assurer le succs de cette grande exprience.
Une note trs prcise, contenant des questions spciales, fut donc rdige et adresse l'Observatoire de Cambridge, dans le Massachusetts. Cette ville, o fut fonde la premire Universit des tats-Unis, est justement clbre par son bureau astronomique. L se trouvent runis des savants du plus haut mrite; l fonctionne la puissante lunette qui permit Bond de rsoudre la nbuleuse d'Andromde et Clarke de dcouvrir le satellite de Sirius. Cet tablissement clbre justifiait donc tous les titres la confiance du Gun-Club.
L'Observatoire de Cambridge.
Aussi, deux jours aprs, sa rponse, si impatiemment attendue, arrivait entre les mains du prsident Barbicane. Elle tait conue en ces termes:
Le Directeur de l'Observatoire de Cambridge au Prsident du Gun-Club, Baltimore.
Cambridge, 7 octobre.
Au reu de votre honore du 6 courant, adresse l'Observatoire de Cambridge au nom des membres du Gun-Club de Baltimore, notre bureau s'est immdiatement runi, et il a jug propos* de rpondre comme suit:
Les questions qui lui ont t poses sont celles-ci:
1 Est-il possible d'envoyer un projectile dans la Lune?
2 Quelle est la distance exacte qui spare la Terre de son satellite?
3 Quelle sera la dure du trajet du projectile auquel aura t imprime une vitesse initiale suffisante, et, par consquent, quel moment devra-t-on le lancer pour qu'il rencontre la Lune en un point dtermin?
4 A quel moment prcis la Lune se prsentera-t-elle dans la position la plus favorable pour tre atteinte par le projectile?
5 Quel point du ciel devra-t-on viser avec le canon destin lancer le projectile?
6 Quelle place la Lune occupera-t-elle dans le ciel au moment o partira le projectile?
Sur la premire question: Est-il possible d'envoyer un projectile dans la Lune?
Oui, il est possible d'envoyer un projectile dans la Lune, si l'on parvient animer ce projectile d'une vitesse initiale de douze mille yards par seconde. Le calcul dmontre que cette vitesse est suffisante. A mesure que l'on s'loigne de la Terre, l'action de la pesanteur diminue en raison inverse du carr des distances, c'est--dire que, pour une distance trois fois plus grande, cette action est neuf fois moins forte. En consquence, la pesanteur du boulet dcrotra rapidement, et finira par s'annuler compltement au moment o l'attraction de la Lune fera quilibre celle de la Terre, c'est--dire aux quarante-sept cinquante-deuximes du trajet. En ce moment, le projectile ne psera plus, et, s'il franchit ce point, il tombera sur la Lune par l'effet seul de l'attraction lunaire. La possibilit thorique de l'exprience est donc absolument dmontre; quant sa russite, elle dpend uniquement de la puissance de l'engin employ.
Sur la deuxime question: Quelle est la distance exacte qui spare la Terre de son satellite?
La Lune ne dcrit pas autour de la Terre une circonfrence, mais bien une ellipse dont notre globe occupe l'un des foyers; de l cette consquence que la Lune se trouve tantt plus rapproche de la Terre, et tantt plus loigne, ou, en termes astronomiques, tantt dans son apoge, tantt dans son prige. Or, la diffrence entre sa plus grande et sa plus petite distance est assez considrable, dans l'espce, pour qu'on ne doive pas la ngliger. En effet, dans son apoge, la Lune est deux cent quarante-sept mille cinq cent cinquante-deux milles ( 99,640 lieues de 4 kilomtres), et dans son prige deux cent dix-huit mille six cent cinquante-sept milles seulement ( 88,010 lieues), ce qui fait une diffrence de vingt-huit mille huit cent quatre-vingt-quinze milles ( 11,630 lieues), ou plus du neuvime du parcours. C'est donc la distance prigenne de la Lune qui doit servir de base aux calculs.
Sur la troisime question: Quelle sera la dure du trajet du projectile auquel aura t imprime une vitesse initiale suffisante, et, par consquent, quel moment devra-t-on le lancer pour qu'il rencontre la Lune en un point dtermin?
Si le boulet conservait indfiniment la vitesse initiale de douze mille yards par seconde qui lui aura t imprime son dpart, il ne mettrait que neuf heures environ se rendre sa destination; mais comme cette vitesse initiale ira continuellement en dcroissant, il se trouve, tout calcul fait, que le projectile emploiera trois cent mille secondes, soit quatre-vingt-trois heures et vingt minutes, pour atteindre le point o les attractions terrestre et lunaire se font quilibre, et de ce point il tombera sur la Lune en cinquante mille secondes, ou treize heures cinquante-trois minutes et vingt secondes. Il conviendra donc de le lancer quatre-vingt-dix-sept heures treize minutes et vingt secondes avant l'arrive de la Lune au point vis.
Sur la quatrime question: A quel moment prcis la Lune se prsentera-t-elle dans la position la plus favorable pour tre atteinte par le projectile?
D'aprs ce qui vient d'tre dit ci-dessus, il faut d'abord choisir l'poque o la Lune sera dans son prige, et en mme temps le moment o elle passera au znith, ce qui diminuera encore le parcours d'une distance gale au rayon terrestre, soit trois mille neuf cent dix-neuf milles; de telle sorte que le trajet dfinitif sera de deux cent quatorze mille neuf cent soixante-seize milles ( 86,410 lieues). Mais, si chaque mois la Lune passe son prige, elle ne se trouve pas toujours au znith ce moment. Elle ne se prsente dans ces deux conditions qu' de longs intervalles. Il faudra donc attendre la concidence du passage au prige et au znith. Or, par une heureuse circonstance, le 4 dcembre de l'anne prochaine, la Lune offrira ces deux conditions: minuit, elle sera dans son prige, c'est--dire sa plus courte distance de la Terre, et elle passera en mme temps au znith.
Sur la cinquime question: Quel point du ciel devra-t-on viser avec le canon destin lancer le projectile?
Les observations prcdentes tant admises, le canon devra tre braqu sur le znith* du lieu; de la sorte, le tir sera perpendiculaire au plan de l'horizon, et le projectile se drobera plus rapidement aux effets de l'attraction terrestre. Mais, pour que la Lune monte au znith d'un lieu, il faut que ce lieu ne soit pas plus haut en latitude que la dclinaison de cet astre, autrement dit, qu'il soit compris entre 0 et 28 de latitude nord ou sud*. En tout autre endroit, le tir devrait tre ncessairement oblique, ce qui nuirait la russite de l'exprience.
Sur la sixime question: Quelle place la Lune occupera-t-elle dans le ciel au moment o partira le projectile?
Au moment o le projectile sera lanc dans l'espace, la Lune, qui avance chaque jour de treize degrs dix minutes et trente-cinq secondes, devra se trouver loigne du point znithal de quatre fois ce nombre, soit cinquante-deux degrs quarante-deux minutes et vingt secondes, espace qui correspond au chemin qu'elle fera pendant la dure du parcours du projectile. Mais comme il faut galement tenir compte de la dviation que fera prouver au boulet le mouvement de rotation de la terre, et comme le boulet n'arrivera la Lune qu'aprs avoir dvi d'une distance gale seize rayons terrestres, qui, compts sur l'orbite de la Lune, font environ onze degrs, on doit ajouter ces onze degrs ceux qui expriment le retard de la Lune dj mentionn, soit soixante-quatre degrs en chiffres ronds. Ainsi donc, au moment du tir, le rayon visuel men la Lune fera avec la verticale du lieu un angle de soixante-quatre degrs.
Telles sont les rponses aux questions poses l'Observatoire de Cambridge par les membres du Gun-Club.
En rsum:
1 Le canon devra tre tabli dans un pays situ entre 0 et 28 de latitude nord ou sud.
2 Il devra tre braqu sur le znith du lieu.
3 Le projectile devra tre anim d'une vitesse initiale de douze mille yards par seconde.
4 Il devra tre lanc le 1er dcembre de l'anne prochaine, onze heures moins treize minutes et vingt secondes.
5 Il rencontrera la Lune quatre jours aprs son dpart, le 4 dcembre minuit prcis, au moment o elle passera au znith.
Les membres du Gun-Club doivent donc commencer sans retard les travaux ncessits par une pareille entreprise et tre prts oprer au moment dtermin, car, s'ils laissaient passer cette date du 4 dcembre, ils ne retrouveraient la Lune dans les mmes conditions de prige et de znith que dix-huit ans et onze jours aprs.
Le bureau de l'Observatoire de Cambridge se met entirement leur disposition pour les questions d'astronomie thorique, et il joint par la prsente ses flicitations celles de l'Amrique tout entire.
Pour le bureau:
J.-M. BELFAST,
Directeur de l'Observatoire de Cambridge.