Observatoire de Samarcande

Tags: Observatoire, Science & Technics
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Un observatoire astronomique  a été construit à Samarcande (Ouzbékistan) en 1425 par l’astronome timouride Ulugh Beg. Le bâtiment intégrait  un quadrant de 80m de diamètre grâce auquel Ulugh Beg a réalisé des mesures astronomiques de très grande précision.

Il a rassemblé ses résultats dans un traité d’astronomie renommé, faisant référence entre Ptolémée et Tycho Brahé. Seuls des vestiges du quadrant de l’observatoire ont été mis à jour au 20ème siècle.

  • relevé vestiges observatoire-photo m vidal

  • Ulugh Beg observant le ciel-photo m vidal

  • Ulugh Beg: catalogue des étoiles – photo m vidal

  • doc. original fouilles (1948) – photo m vidal

  • photo vestiges quadrant – photo m vidal

  • les arcs du quadrant – photo m vidal

OBJECTIF DE L’ATELIER DOCUMENTER l’Observatoire de  Samarcande, COMPRENDRE le fonctionnement du Quadrant, CONCEVOIR ET REALISER UNE MAQUETTE –dynamique, transportable, pédagogique- illustrant le fonctionnement du  QUADRANT dans l’observatoire.

DEROULEMENT L’atelier a fonctionné le mercredi après-midi, avec une réunion mensuelle le mercredi de 10h à 18h à partir d’octobre 2012.

ETAPES DE REALISATION DE LA MAQUETTE, de 2010 à 2013 2010Recherche documentaire. Les recherches  sur l’Observatoire et Ulugh Beg ont été assurées par Michel Vidal : internet, bibliothèques,  coopération Université Bordeaux III, coopération Scientifiques ouzbeks, participation à des conférences, visites…

  • Cette recherche s’est appuyée  sur les travaux relatifs à la  culture timouride réalisés par  le groupe Patrimoine Culturel et Sciences de l’OAREIL-Université du Temps Libre de Bordeaux- animé par le Professeur Max Schvoerer de l’Université de Bordeaux III.
  • Ces travaux sont présentés dans un  musée virtuel, financé par l’UNESCO,  sur le  site www.culture-timouride.com, où un onglet spécial Ulugh Beg, rédigé par Michel Vidal,  documente l’astronomie arabe (8-15èmes siècles),  Ulugh Beg et l’observatoire de Samarcande.
  • une conférence internationale sur Ulugh Beg, organisée par SAF (Société française Astronomie) et IAP (Institut Astrophysique Paris)  s’est tenue à Paris en nov 2009.
  • Conférence Ulugh Beg -Paris Nov. 2009

  • des rencontres régulières ont eu lieu avec des scientifiques ouzbeks à partir de 2009.

2011 – Conception de la maquette

  • Plan de la maquette de l’observatoire – JD Coursaut Oct. 2010

La conception de la maquette a été assurée par Jean-Dominique Coursaut. Il a établi les plans de réalisation, en s’appuyant sur des hypothèses architecturales proposées par le Musée de l’observatoire de Samarcande et en estimant les dimensions à partir des photographies des vestiges du quadrant.

  • La maquette mesure à sa base 70x70cm, puis c’est un cylindre de 45 cm de diamètre; elle mesure 45 cm de hauteur. Elle s’ouvre par moitié pour montrer le quadrant. Un laser mobile dans le plan du quadrant simule le soleil; le faisceau lumineux du laser traverse un diaphragme et l’image se forme à la surface du quadrant. Le laser est mobile le long d’un support circulaire pour représenter les diverses positions du soleil au cours d’une année. En mesurant la position angulaire de l’image le long du quadrant, on peut en déduire par combinaisons angulaires l’angle de l’axe de rotation de la Terre avec le plan de l’écliptique ainsi que la latitude du lieu d’observation.
  • Le laser a aussi un degré de liberté dans le plan perpendiculaire au quadrant pour visualiser le déplacement de l’image correspondant à la rotation de la Terre sur elle-même.
  • L’architecture choisie  et la décoration se réfèrent à l’époque timouride au début du 15ème siècle, et s’inspirent des bâtiments de Samarcande et de leurs revêtements.
  • Intérieur Madrassa Chir Dor_Samarcande -photo m vidal

  • décoration Shah-i-Zinda_Samarcande -photo m vidal

  • Loges intérieures madrassa Chir Dor-Samarcande -photo m vidal

  • Extérieur Madrassa Chir Dor – place Régistan à Samarcande-photo m vidal

  • Décorations de céramiques glaçurées_Shah-i-Zindi -photo m vidal

  • décoration cour intér ieure Madrassa Ulugh Beg -photo m vidal

  • décoration extérieure façade Madrassa Ulugh Beg -photo m vidal

  • Le matériau choisi pour réaliser la structure est le polystyrène extrudé qui allie légèreté, robustesse et usinabilité.
  • La technique du fil chaud a été retenue pour découper les pièces de la structure : des instruments pour réaliser les pièces cylindriques de différentes dimensions ont été développés spécifiquement par l’atelier, ainsi que des gabarits spéciaux  pour les découpes architecturales.

2012Lancement de la réalisation de la maquette

  • L’année 2012 a été consacrée à développer les outils d’usinage du polystyrène puis à découper les divers éléments constitutifs de la maquette.
  • 2012 a permis aussi de valider les hypothèses architecturales et géométriques à partir des informations recueillies, comme en particulier la métrologie des vestiges du quadrant et l’architecture des bâtiments timourides d’époque.
  • Pendant le dernier trimestre, nous avons commencé l’assemblage par collage des diverses pièces
  • Jean-Claude: découpe plateforme haute du bâtiment-photo atelier JA

  • Jean-Dominique: découpe au fil chaud -photo atelier JA

  • outil fil chaud pour découpe pièce fine – photo atelier JA

  • découpe au fil chaud d’élément d’étage-photo atelier JA

  • fixation éléments de loge sur maquette-photo atelier JA

  • assemblage du quadrant dans la maquette_photo atelier JA

2013Assemblage, décoration, finition

  • Janvier-Février: finition de l’assemblage
  • assemblage des étages par collage-photo atelier JA

  • détail de la découpe des loges-photo atelier JA

  • vue des loges et du quadrant – photo atelier JA

  • maquette prête à peindre-photo atelier JA

  • Février et Mars: mise en peinture acrylique, sous la férule de Marie Roux-Ohrensstein qui a maîtrisé les mélanges à la recherche du bleu de Samarcande.
  • Marie orchestre la peinture – photo atelier JA

  • premiers coups de pinceau de Liliane-photo atelier JA

  • peinture à quatre 4 mains -photo atelier JA

  • Marguerite s’entraîne aux mélanges-photo atelier JA

  • le coup d’oeil du Président – photo atelier JA

  • exercice de décoration timouride-photo atelier JA

  • Mars-Avril: essai de montage du système laser.
  • préparation pour assemblage du laser – photo atelier JA

  • essai montage support laser – photo atelier JA

  • Avril-Mai : Plusieurs phases de recherche des couleurs et des décorations des façades.
  • décorations en bleu Samarcande -1- photo atelier JA

  • décorations en bleu Samarcande-2- photo atelier JA

  • décorations en bleu Samarcande-3- photo atelier JA

  • Juin : décoration des loges ouvertes  par collage d’image composée à l’ordinateur à partir de motifs collés et dessinés.
  • motifs de la façade et du porche-photo atelier JA

  • les motifs des grandes loges-photo atelier JA

  • Septembre-Octobre: finalisation de la maquette.

2013Mise en service le 10 octobre Inauguration de la maquette, en présence du Maire de Martignas,  lors de la fête des sciences organisée par Jalle Astronomie, pour des scolaires de Martignas et de St Jean d’Illac.

  • Maquette en démonstration_Fête des Sciences- photo atelier JA

  • architecture de la maquette ouverte – photo atelier JA

  • architecture maquette, quadrant, laser – photo m.vidal

2013Démonstration de la maquette le 07 décembre

  • réunion démonstration maquette-photo m.vidal

  • vue d’ensemble de la maquette-photo m vidal

  • image laser sur le quadrant-photo m.vidal

ACTIVITES MENEES EN SOUTIEN DE L’ATELIER MAQUETTE Une coopération avec  le groupe Patrimoine Culturel et Sciences de l’OAREIL, Bordeaux III et  des scientifiques ouzbeks a permis de faire des validations architecturales  de la maquette et  d’organiser une visite des vestiges du quadrant à Samarcande en Mai 2012.

Au cours de cette  visite des relevés métrologiques des vestiges du quadrant ont été réalisés par Michel Vidal ainsi qu’une analyse approfondie du revêtement en marbre des arcs pour rechercher des traces qui auraient pu être laissées par le déplacement d’éventuels matériels de mesure.

Les manuscrits des fouilles du milieu du 20ème siècle ont été  mis gracieusement à notre disposition par l’Institut  Archéologique de Samarcande.

Un diplôme a été spécialement remis  à Michel Vidal par l’Ouzbékistan pour le projet de réalisation de la maquette de l’observatoire par Jalle Astronomie, lors de la journée internationale des Musées, le 18 mai 2012, à Tashkent.

  • préparation métrologie vestiges_photo p lamarque

  • métrologie quadrant-m vidal-photo p lamarque

  • encoche sur le quadrant- photo m vidal

  • synthèse métrologique-JD Coursaut

  • graduation de ° en ° de l’arc ouest-photo m vidal

  • topographie marbre quadrant-photo m vidal

  • groupe OAREIL/satue UlughBeg-photo m vidal

  • remise diplôme à Michel Vidal_photo m vidal

DEFINITION D’UN PROCEDE ORIGINAL DE MESURE AVEC LE QUADRANT L’atelier Samarcande a développé, sur une idée de JD Coursault,  un procédé de mesure que nous pensons être voisin de celui utilisé à Samarcande par Ulugh Beg, à son époque, pour mesurer la position du soleil avec le quadrant.

La particularité du quadrant de Samarcande est d’avoir un diamètre double, ce qui déjà améliore la précision , mais aussi  de disposer de 2 arcs parallèles, si on se réfère au plus grand sextant ayant existé antérieurement. L’originalité du procédé que nous proposons est de déterminer avec précision les coordonnées de la tâche solaire, image du soleil au travers du quadrant, en pointant un jour donné le déplacement de la tâche solaire d’un muret à l’autre.

Ce déplacement est lié à la rotation de la Terre sur elle-même. Plusieurs pointages doivent être réalisés pendant les 4 minutes où l’image du soleil est visible au niveau du quadrant, durée qui résulte de la géométrie du quadrant ; on peut alors, par interpolation de la droite qui relie les pointés, calculer avec une précision bien supérieure la position de la tâche solaire au méridien et en déduire l’altitude correspondante du soleil au méridien ce jour là.

  • plateau de mesure en appui sur les 2 arcs

  • écran mobile pour repérage tâche solaire

  • pointage centre tâche solaire en déplacement

  • détermination image du soleil au méridien N-S

On approche ainsi la précision des mesures d’Ulugh Beg. Nous avons rédigé deux articles sur ce sujet, en français et en anglais. Nous avons reçu l’aval du Directeur de l’Institut d’Astronomie de Tashkent pour diffusion du procédé original que nous proposons.

TRADUCTION DE DOCUMENTS RUSSES Un membre de Jalle Astronomie, Michel Drobycheff, a traduit des articles et des extraits de livres  relatifs à Samarcande et à Ulugh-Beg. Nous avons pu  valider ainsi des hypothèses architecturales et obtenir des données historiques sur des sextants antérieurs à Samarcande.

CONCLUSION Après trois ans de travaux très variés, alliant – recherche documentaire, coopération scientifique, conception de maquette et d’outils, fabrication et assemblage de pièces, décoration – l’atelier « maquette de l’observatoire de Samarcande » a atteint son objectif, à savoir mettre à disposition de Jalle Astronomie une maquette pédagogique, dynamique, transportable, qui pourra être utilisée lors des manifestations de Jalle Astronomie pour illustrer le fonctionnement du système solaire.

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