{"id":1308,"date":"2017-05-23T17:49:33","date_gmt":"2017-05-23T15:49:33","guid":{"rendered":"http:\/\/gap47.astrosurf.com\/?page_id=1308"},"modified":"2023-01-10T02:00:29","modified_gmt":"2023-01-10T00:00:29","slug":"inventeurs-et-soleil","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/gap47.astrosurf.com\/index.php\/ressources\/textes-historiques\/inventeurs-et-soleil\/","title":{"rendered":"Inventeurs et Soleil"},"content":{"rendered":"

Les inventeurs et le Soleil<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

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Archim\u00e8de 287-212 av. J.-C<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Lorsque Syracuse fut assi\u00e9g\u00e9e par la flotte romaine, en 209 av. J.-C., pendant la deuxi\u00e8me guerre punique, on lui attribue l’invention d’un moyen d’incendier les navires ennemis en concentrant sur eux les rayons du soleil gr\u00e2ce \u00e0 un jeu de miroirs. Lors de l’attaque de Syracuse, alors colonie grecque, par la flotte romaine, la l\u00e9gende veut qu’il ait mis au point des miroirs g\u00e9ants pour r\u00e9fl\u00e9chir et concentrer les rayons du soleil dans les voiles des navires romains et ainsi les enflammer. Cela semble scientifiquement peu probable car des miroirs suffisamment grands \u00e9taient techniquement inconcevables, le miroir argentique n’existant pas encore. Seuls des miroirs en bronze poli pouvaient \u00eatre utilis\u00e9s. Une exp\u00e9rience men\u00e9e par des \u00e9tudiants du Massachusetts Institute of Technology (MIT) en octobre 2005 semblait d\u00e9montrer que cette hypoth\u00e8se \u00e9tait r\u00e9aliste. Le professeur David Wallace et ses \u00e9tudiants parvinrent en effet \u00e0 enflammer une reconstitution de bateau romain \u00e0 30 m\u00e8tres de distance en dix minutes. Cependant, cette exp\u00e9rience avait \u00e9t\u00e9 men\u00e9e hors de l\u2019eau, sur du bois sec, sur une cible immobile et \u00e0 l\u2019aide de miroirs ordinaires et non de miroirs en bronze comme ceux de l\u2019\u00e9poque d\u2019Archim\u00e8de.<\/span><\/p>\n

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Socrate 470-399 av.J-C.<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Philosophe grec qui a enseign\u00e9 la construction bioclimatique (entre autres choses). D’apr\u00e8s Xenophon, Socrate a expliqu\u00e9 que, dans les maisons orient\u00e9es au Sud, le soleil pouvait p\u00e9n\u00e9trer \u00e0 travers le portique en hiver, tandis qu’en \u00e9t\u00e9, le soleil est au dessus du toit et fait de l’ombre.<\/span><\/p>\n

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Reconstruction d’une maison dans la ville de Priene<\/span><\/em><\/span><\/p>\n

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Antoine Laurent de Lavoisier 1743-1794<\/strong><\/span><\/p>\n

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Chimiste, il a invent\u00e9 un four solaire utilisant des lentilles convergentes afin de fondre des m\u00e9taux sans la pollution des combustibles.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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 Horace B\u00e9n\u00e9dicte de Saussure 1740-1799<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

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Physicien suisse, il inventa la \u00ab\u00a0bo\u00eete chaude\u00a0\u00bb en 1767 afin de d\u00e9montrer l’effet de serre. Il est consid\u00e9r\u00e9 comme le pr\u00e9curseur du capteur solaire plan. Ses \u00ab\u00a0bo\u00eetes chaudes\u00a0\u00bb avec des parois isol\u00e9es et un ou plusieurs vitrages \u00e9taient des pr\u00e9curseurs des capteurs plans. La coupe d’une bo\u00eete chaude montre le thermom\u00e8tre qui traverse les parois pour mesurer la temp\u00e9rature de l’air.<\/span><\/p>\n

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Isaac Newton 1642-1727<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

\"\"Il donna en 1669 une th\u00e9orie de la composition de la lumi\u00e8re blanche qui est devenu la fondation de la spectroscopie. En 1660, Newton, qui a alors 18 ans, passe son temps enferm\u00e9 dans une pi\u00e8ce dont il a soigneusement calfeutr\u00e9 toutes les ouvertures. Tous les volets sont herm\u00e9tiquement ferm\u00e9s, l’un \u00e9tant perc\u00e9 d’un petit trou par lequel la lumi\u00e8re solaire p\u00e9n\u00e8tre. Devant cet \u00e9troit faisceau, Newton prom\u00e8ne tant\u00f4t une feuille de papier, tant\u00f4t sa main, et parfois il laisse le rayon traverser la pi\u00e8ce pour former une t\u00e2che lumineuse blanche sur le mur en face. Un observateur ext\u00e9rieur pourrait croire qu’il s’amuse. Pourtant, le jeune homme travaille : dans sa main, il tient un prisme triangulaire, un simple morceau de verre \u00e0 3 faces \u00e9gales. Quand il place ce prisme dans le faisceau lumineux, Newton voit la t\u00e2che blanche dispara\u00eetre pour laisser appara\u00eetre une bande couleur arc en ciel.<\/span><\/p>\n

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Antoine Becquerel 1788-1878<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

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Reconstitution de l’exp\u00e9rience de Bequerel <\/span><\/em><\/span><\/p>\n

Il a invent\u00e9 la pile photovolta\u00efque en 1839. (Son petit-fils Henri a d\u00e9couvert la radioactivit\u00e9). Les premi\u00e8res exp\u00e9riences de Becquerel consist\u00e8rent \u00e0 diriger un faisceau de rayons solaires sur deux liquides r\u00e9agissant l’un sur l’autre et superpos\u00e9s avec soin dans un r\u00e9cipient en verre; si l’on plongeait deux lames de platine dans chacun des liquides, on observait alors le passage d’un courant en les reliant \u00e0 un galvanom\u00e8tre tr\u00e8s sensible. Il am\u00e9liora les r\u00e9sultats en divisant en deux compartiments une cuve opaque dont seule la face avant \u00e9tait transparente; il la s\u00e9para en deux par une fine membrane opaque et poreuse, puis remplit la cuve d’une solution acide ou alcaline; enfin il disposa une \u00e9lectrode de platine, pr\u00e9alablement port\u00e9e au rouge, dans chaque compartiment. D\u00e8s qu’un rayon de soleil atteignait l’\u00e9lectrode au travers de la face vitr\u00e9e de la cuve, le galvanom\u00e8tre branch\u00e9 aux deux bornes indiquait le passage d’un courant. <\/span>Pour la confection des \u00e9lectrodes, il essaya successivement de l’or, de l’argent, du laiton : le r\u00e9sultat ne changeait pas ; en revanche il augmenta la tension d\u00e9livr\u00e9e en utilisant des lames de laiton ou de platine recouvertes sur une face de chlorure, de bromure ou d’iodure d’argent fra\u00eechement pr\u00e9par\u00e9s. A la suite de ces exp\u00e9riences, Becquerel fabriqua un actinom\u00e8tre \u00e9lectrochimique qui peut \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme l’anc\u00eatre des cellules photo\u00e9lectriques. <\/span><\/p>\n

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Augustin Mouchot 1835- 1912<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

\"\"En 1860, le professeur de math\u00e9matiques du Lyc\u00e9e de Tours, Augustin Mouchot, a \u00e9crit \u00ab\u00a0dans le futur on ne trouvera plus de charbon en Europe…que fera l’industrie ?\u00a0\u00bb Sa r\u00e9ponse \u00e9tait la ma\u00eetrise de l’\u00e9nergie solaire. Apr\u00e8s 20 ans de recherche, il a invent\u00e9 la principe de la poursuite du soleil avec un capteur \u00e0 concentration. La machine expos\u00e9e \u00e0 Paris avait un r\u00e9flecteur en cuivre argent\u00e9 et un circuit hydraulique dans un cylindre peint en noir, elle produisait assez de vapeur pour faire marcher un moteur avec la puissance d’un demi cheval.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

 \"\"Le four solaire de Mouchot \u00e0 l’exposition universelle de Paris en 1890<\/small><\/span><\/em><\/p>\n

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Robert Stirling (1790-1878)<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

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Le Pasteur \u00e9cossais Robert Stirling a d\u00e9pos\u00e9 un brevet pour un \u00ab\u00a0moteur \u00e0 air chaud\u00a0\u00bb en 1816. L’air enferm\u00e9 dans un cylindre \u00e9tant soumis \u00e0 4 cycles : chauffage, d\u00e9tente, refroidissement et compression au moyen d’une source de chaleur externe, afin de produire un mouvement rotatif. Malgr\u00e9 de nombreuses applications le moteur \u00ab\u00a0Stirling\u00a0\u00bb ne r\u00e9sistait pas \u00e0 la comp\u00e9titivit\u00e9 \u00e9conomique d’abord des moteurs \u00e0 vapeur et ensuite des moteurs \u00e0 combustion interne. Actuellement, les avantages \u00e9cologiques : silence de fonctionnement, rendement \u00e9lev\u00e9, fiabilit\u00e9 n\u00e9cessitant peu de maintenance et absence totale de pollution si la source de chaleur est le soleil, font que les moteurs \u00ab\u00a0Stirling\u00a0\u00bb sont utilis\u00e9s en liaison avec des capteurs solaires \u00e0 concentration pour produire de l’\u00e9lectricit\u00e9.<\/span><\/p>\n

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Charles Vernon Boys 1855-1944<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Physicien anglais, inventeur du capteur cylindro-parabolique, qui a \u00e9t\u00e9 mis en \u0153uvre pour la premi\u00e8re fois en 1912. La centrale thermique solaire \u00e0 Meadi en \u00c9gypte, utilis\u00e9e pour le pompage de l’eau d’irrigation. Cette centrale \u00e0 \u00e9t\u00e9 construite par l’inventeur et entrepreneur am\u00e9ricain Frank Shuman en 1912. La conception cylindro-parabolique est due au Professeur C.V. Boys. 5 r\u00e9flecteurs, 60 m par 4 m d’ouverture pouvaient fournir 55 chevaux vapeur et pomper plus de 2 000 litre par minute. La figure 2 montre le sch\u00e9ma du brevet pour un m\u00e9canisme de poursuite du soleil, utilisant un thermostat, exp\u00e9riment\u00e9 pour la premi\u00e8re fois \u00e0 Meadi. Les anglais ont voulu une centrale au Soudan et le gouvernement allemand a command\u00e9 des centrales similaires pour leurs colonies en Afrique, mais ces belles perspectives furent abandonn\u00e9es avec la guerre.<\/span><\/p>\n

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F\u00e9lix Trombe (1906-1985)<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

Il obtient le dipl\u00f4me d’ing\u00e9nieur-chimiste en 1928 \u00e0 l’institut de chimie de Paris. Pendant sa th\u00e8se en 1930, il \u00e9tudie les propri\u00e9t\u00e9s des m\u00e9taux de la s\u00e9rie chimique des lanthanides.Il dirige ensuite pendant 24 ans (1945-1969) le laboratoire Georges Urbain d\u00e9di\u00e9 \u00e0 l’\u00e9tude de ces m\u00e9taux du Centre national de la recherche scientifique (C.N.R.S.).<\/span>
\n En 1944, les Allemands quittent la France et abandonnent \u00e0 Mont-Louis un projecteur DCA pour rep\u00e9rer les avions. C’est un miroir parabolique orientable au foyer duquel est plac\u00e9e une forte ampoule, ce qui donne un faisceau de lumi\u00e8re parall\u00e8le. On dirige alors ce projecteur vers le ciel, la nuit.<\/span>
\n En vacances \u00e0 Mont-Louis F\u00e9lix Trombe eut l’id\u00e9e de r\u00e9utiliser ce projecteur abandonn\u00e9 l\u00e0, mais \u00e0 l’envers: on le dirige vers le soleil (de jour donc), et les rayons parall\u00e8les du soleil sont concentr\u00e9s gr\u00e2ce au miroir parabolique vers le foyer. Si on tient une b\u00fbche pile \u00e0 cet endroit, elle prend instantan\u00e9ment feu.<\/span>
\n Il dirige en 1949 la cr\u00e9ation, \u00e0 Mont-Louis (Pyr\u00e9n\u00e9es-Orientales), d’un prototype de four solaire d’une puissance de 50kW, puis du grand four de 1000 kW d’Odeillo Font-Romeu.<\/span>
\n Dans le cadre des \u00e9conomies d’\u00e9nergie ou de l’aide aux pays en voie de d\u00e9veloppement, F\u00e9lix Trombe \u00e9tudie d’autres formes d’exploitation de l’\u00e9nergie solaire passive. Il cr\u00e9e avec l’architecte Jacques Michel le Mur Trombe. Ce mur est compos\u00e9 d’un bloc de b\u00e9ton qui accumule le rayonnement solaire du jour et restitue pendant la nuit la chaleur accumul\u00e9e. Il y a un gros inconv\u00e9nient au syst\u00e8me, si en hiver c’est efficace, en \u00e9t\u00e9 il peut faire tr\u00e8s chaud !<\/span><\/p>\n

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 Bernard Lyot (1897 \u2013 1952) l\u2019inventeur d\u2019\u00e9clipses artificielles<\/span><\/strong><\/span><\/p>\n

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La premi\u00e8re pierre de l\u2019Observatoire du pic du Midi de Bigorre, perch\u00e9 \u00e0 2 872 m\u00e8tres d\u2019altitude, fut pos\u00e9e en 1878. Cinquante ans plus tard, un astronome fran\u00e7ais travaillant au pic, Bernard Lyot, inventait le coronographe, appareil destin\u00e9 \u00e0 observer la couronne solaire en reproduisant artificiellement une \u00e9clipse de Soleil. Une invention qui fit de l\u2019Observatoire du pic du Midi un site pionnier pour l\u2019observation du Soleil, appr\u00e9ci\u00e9 des astronomes sp\u00e9cialistes de notre \u00e9toile dans le monde entier. La premi\u00e8re id\u00e9e des astronomes \u00e9tait de cacher simplement l\u2019image du Soleil rendue par une lunette, gr\u00e2ce \u00e0 un \u00e9cran rond plac\u00e9 en avant du miroir secondaire et occultant la presque totalit\u00e9 de l\u2019\u00e9toile. Plusieurs fois exp\u00e9riment\u00e9 au XIXe si\u00e8cle, ce syst\u00e8me se solda chaque fois par un \u00e9chec. La lumi\u00e8re diffus\u00e9e par l\u2019objectif ne permettait pas l\u2019observation des protub\u00e9rances solaires, trop diffuses, noy\u00e9es dans le halo de l\u2019atmosph\u00e8re terrestre entourant la couronne.<\/span>
\n En 1930, le g\u00e9nie de Bernard Lyot fut de comprendre qu\u2019on pouvait arr\u00eater cette lumi\u00e8re en intercalant un diaphragme entre l\u2019oculaire et la lentille secondaire du t\u00e9lescope. Il ajouta \u00e0 son montage un filtre H-alpha absorbant les rayons X et gamma. L\u2019image ainsi obtenue de la couronne pouvait \u00eatre restitu\u00e9e \u00e0 l\u2019observateur, d\u00e9barrass\u00e9e de sa lumi\u00e8re parasite.<\/span><\/p>\n

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\n Tr\u00e8s vite l\u2019inventeur et son invention firent le tour du monde et, \u00e0 l\u2019instar du pic du Midi, de nombreux observatoires eurent leur coronographe. Dans les ann\u00e9es soixante, la confrontation des observations par coronographie et de la th\u00e9orie de la physique atomique permit de d\u00e9terminer l\u2019origine de la raie verte observ\u00e9e depuis longtemps dans la couronne solaire, notamment lors des \u00e9clipses, mais dont la source demeurait inconnue aux chercheurs qui l\u2019avaient baptis\u00e9e \u00ab coronium \u00bb. \u00a0\u00bb L\u2019\u00e9mission, la plus brillante de toutes celles que recevaient les spectrographes, \u00e9tait en fait celle du fer 14 chauff\u00e9 \u00e0 2 millions de degr\u00e9s! <\/span>Les astronomes \u00e9taient loin de s\u2019imaginer que la couronne montait \u00e0 une telle temp\u00e9rature, alors que la surface de l\u2019\u00e9toile est \u00e0 6 000\u00b0C. C\u2019est pourtant une r\u00e9alit\u00e9 que nous tentons peu \u00e0 peu d\u2019\u00e9lucider \u00ab\u00a0, explique Jacques-Clair Noens, astrophysicien, sp\u00e9cialiste de la couronne \u00e0 l\u2019Observatoire du pic du Midi.<\/span><\/p>\n

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Des images du coronographe du GAP47 <\/span><\/em><\/span><\/p>\n

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Les inventeurs et le Soleil   Archim\u00e8de 287-212 av. J.-C Lorsque Syracuse fut assi\u00e9g\u00e9e par la flotte romaine, en 209 av. J.-C., pendant la deuxi\u00e8me guerre punique, on lui attribue l’invention d’un moyen d’incendier les navires ennemis en concentrant sur eux les rayons du soleil gr\u00e2ce \u00e0 un jeu de miroirs. Lors de l’attaque de … <\/p>\n

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