Mesure de la latitude

La mesure de la latitude consiste, d’une façon ou d’une autre, à mesurer l’angle d’un astre (le plus souvent le soleil) sur l’horizon. Nous n’avons pas de précisions sur les instruments de navigation à bord de La Favorite. Il en existait plusieurs types au début du 18^e siècle et c’est probablement l’un d’eux qu’utilisait le capitaine de Sanguinet pour déterminer sa position.

Le bâton de Jacob

Également appelé arbalète, c’est un instrument déjà ancien mais qui a perduré longtemps dans la marine. Il est constitué d’un bâton (la flèche) de 0.80 à 1 m sur lequel coulisse un autre à angle droit (le marteau). Pour mesurer la latitude, on place l’œil à l’extrémité de la flèche en faisant glisser le marteau pour faire coïncider le soleil de midi avec l’horizon. La lecture se fait le long de la flèche à la position du marteau.

Une seconde méthode permet d’examiner la hauteur du soleil par derrière. Elle permettait de ne pas être ébloui par le soleil. Schématiquement, cela consiste à retourner l’appareil, se mettre dos au soleil et à faire coïncider l’ombre portée du haut du marteau sur l’extrémité de la flèche en même temps que l’alignement du bas du marteau, de l’extrémité de la flèche et l’horizon est maintenu. La lecture se fait le long de la flèche à la position du marteau.

Le quartier de Davis

Le bâton de Jacob nécessitait de disposer d’une série de marteaux de longueurs différentes pour répondre à toutes les gammes d’angles rencontrées. Il en découlait que plusieurs échelles de mesure étaient gravées sur la flèche et que le risque d’erreur en était accru. Pour pallier ce défaut, le quartier de Davis, également appelé quartier anglais, a été mis au point.

S’utilisant dos au soleil, cet instrument est composé de deux arcs de cercle ayant le même centre mais de diamètres différents et placés de part et d’autre d’un axe. Une pinnule fendue coulisse sur chaque arc et une troisième, fixe, se trouve à l’extrémité de l’axe, à l’opposé de l’œil de l’observateur. Celui-ci règle grossièrement la pinnule du petit arc suivant l’angle du soleil. Un trait de lumière traverse la fente de cette pinnule vers la pinnule fixe. L’observateur maintient cette position en même temps qu’il vise l’horizon à travers la pinnule du grand arc et la pinnule fixe. Il doit donc glisser la pinnule sur le grand arc pour obtenir la juxtaposition de tous les éléments. L’addition des valeurs sur chaque arc donne la hauteur du soleil.

Dans la seconde moitié du XVIII^e siècle, les quartiers de Davis ont été améliorés par l’adjonction de lentilles permettant une meilleure visée.

L’octant

L’octant, inventé en 1730 par Hadley, est le prédécesseur du sextant. Il représente un progrès considérable par rapport aux outils utilisés jusqu’ici. En effet, le bâton de Jacob et le quartier de Davis imposait à l’observateur une gymnastique oculaire contraignante pour surveiller simultanément le soleil et l’horizon et il n’était certainement pas facile de conserver les alignements pour effectuer la mesure lorsque la mer n’était pas d’huile. De plus, il s’agissait d’instruments relativement volumineux et encombrants.

L’octant était composé de miroirs mobiles et d’un arc de cercle de 45° (1/8 du cercle, d’où le nom d’octant) gradué de 0 à 90. En effet, faire transiter le rayon lumineux par deux miroirs divisait du même coup l’angle à mesurer et réduisait donc la taille de l’instrument. Par ailleurs, une partie d’un des miroirs était sans tain et permettait de viser l’horizon pendant que l’autre reflétait le rayon lumineux. Ceci aboutissait à la superposition de l’image d’un astre et la ligne d’horizon dans le viseur. La lecture de l’angle sur l’arc de cercle était utilisée pour le calcul de la latitude. L’octant pouvait également être utilisé dos à l’astre.

L’octant a mis vraisemblablement plusieurs décennies avant de conquérir l’ensemble des navires et rien n’indique qu’il faisait partie des instruments de navigation de La Favorite en 1743. Le sextant, arrivé plus tard encore, permettra une meilleure précision et l’estimation de la longitude en mesurant l’angle entre la lune et d’autres astres.

D’autres éléments de navigation

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Pour aller encore plus loin :

• La géodésie aux 17e et 18e siècles
• Forme et dimensions de la Terre aux 17 et 18ème siècles
• Mesure de la latitude et de la longitude