Télédétection aérospatiale et pendule de Foucault

Pendant la décennie 1980, la région Saguenay – Lac-Saint-Jean, au Québec, a servi de berceau au développement d'un type particulier de télédétection, qui consistait à capter par imagerie aérienne des réseaux d'artéfacts servant de transducteurs pour la répartition de diverses grandeurs à mesurer. Ainsi, une méthode aérienne de télédétection active dite « anémographique » a rendu possible, à l'échelle d'une bleuetière de quelques kilomètres carrés, une étude des patrons compliqués de drainage d'air froid à 1 m au-dessus du sol, lors d'inversions thermiques nocturnes. Dans ce cas, les transducteurs anémométriques prenaient la forme de girouettes spéciales, munies chacune de quatre réflecteurs catadioptriques. La photographie aérienne nocturne à la lampe éclair de ces transducteurs permettait d'imager les patrons instantanés de drainage d'air froid (vitesse et direction) sur une superficie de 1 km 2 à partir d'altitudes atteignant 2 500 m. Dans la décennie 1990, l'avènement de la vidéographie aérienne numérique et sa faible compétitivité d'alors face à la définition des pellicules photographiques ont suscité un intérêt pour un logiciel convertissant la redondance temporelle d'information en une résolution spatiale de l'ordre du sous pixel, mais il n'a pas eu de suite dans la littérature. On convint cependant en 2001 de l'appliquer au problème d'une expérience qui n'avait jamais bien fonctionné en 32 ans d'histoire de la physique à l'UQAC, l'expérience classique du pendule de Foucault. Les hauteurs de la cathédrale furent mises à contribution, de même que le positionnement du pendule par vidéographie numérique de repères rétroréfléchissants sur sa surface, à partir de la voûte de la cathédrale. Finalement, les apparentes erreurs expérimentales du passé se sont avérées de réels effets gravitationnels explicables partiellement par la topographie locale. Le positionnement instantané du pendule de façon significative à ± 0,05 pixel près a permis de mesurer avec précision des variations de vitesse de précession du plan d'oscillation corrélées, d'une part, avec la marée dans le Saguenay, d'autre part, avec la répartition de la masse rocheuse autour de la cathédrale et, enfin, avec le couplage spin-orbite lorsqu'on laisse la masse osciller lentement en torsion. Les résultats détaillés d'une expérimentation sur une durée de 12 h sont rapportés et discutés ici. Le pendule de Chicoutimi s'avère être le premier pendule de Foucault de courte durée au monde capable de mesurer des effets de marée luni-solaire. Lors de l'éclipse annulaire de soleil du 22 septembre 2006, dans une tentative de détecter l'effet d'Allais, phénomène encore inexpliqué qui échappe à la relativité générale, le pendule, y inclus une tour de suspension rigide conçue localement, a été transporté par cargo aérien puis installé sur le campus Saint-Denis de l'Université des Antilles et de la Guyane, à Cayenne. Toutefois, les résultats de cette expédition ne sont pas encore analysés.

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