| Responsable Michel VIDAL | Début Printemps 2010 |
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.
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
2010 – Recherche 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.
- des rencontres régulières ont eu lieu avec des scientifiques ouzbeks à partir de 2009.
2011 – Conception de la maquette
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.
- 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.
2012 – Lancement 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
2013 – Assemblage, décoration, finition
- Janvier-Février: finition de l’assemblage
- 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.
- Mars-Avril: essai de montage du système laser.
- Avril-Mai : Plusieurs phases de recherche des couleurs et des décorations des façades.
- Juin : décoration des loges ouvertes par collage d’image composée à l’ordinateur à partir de motifs collés et dessinés.
- Septembre-Octobre: finalisation de la maquette.
2013 – Mise 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.
2013 – Démonstration de la maquette le 07 décembre
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.
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.
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.