Se repérer sur la Terre
Des technologies complémentaires


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Lorsque le temps se couvre (brouillard, nuages, neige…), difficile de se contenter d’une estime qui devient très limitée ! Les navigateurs (car c’est ainsi que s'appelaient ceux qui avaient le plus besoin de se repérer), commerçants, pirates ou plaisanciers peuvent alors tirer profit d’une autre variable, naturelle mais plus subtile que les signes astraux : le champ magnétique. En premier lieu grâce à la boussole qui se nommera également compas sec, puis en adaptant grandement le système aux conditions océaniques : le compas vitreux que nous connaissons…

 

I] Le champ magnétique

Apprivoiser une force invisible présente en tous points de la Terre pourrait paraître déroutant, et l’utiliser, inconcevable. Pourtant, la compréhension du phénomène magnétique a ouvert la voie à une formidable donnée : un vecteur directionnel constant. (Et c’est sans compter le développement de l’électricité, proche cousine.)On appelle aimants permanents les matériaux qui génèrent autour d'eux un champ magnétique sans besoin d’intervention extérieure (à la différence des électroaimants). C’est globalement le cas de la Terre, qui suite aux frottements entre les différentes couches (noyaux ferreux liquide et solide, manteau et lithosphère) possède un véritable champ magnétique. L’orientation presque identique des roches terrestres quelle que soit leur localisation permet une modélisation du champ à l’échelle planétaire. Outre le détournement des particules cosmiques (rayonnements très dangereux) qu’il occasionne – accessoirement en faveur de la biosphère, le champ magnétique terrestre est bipolaire. Comment est-il alors possible de s’en servir pour disposer d’une donnée directionnelle constante quelle que soit notre position et notre allure ?

 

 

Il suffit en fait d’utiliser un autre aimant, qui va s’orienter en fonction du champ magnétique émanant de l’Aimant terrestre. Expérimentalement, ce mécanisme est très simple à observer : si vous prenez un aimant en U et que vous souhaitez placer une barre aimantée entre ses deux branches, ou si vous la placez entre les polarités antagonistes de deux aimants droits, il n’y aura qu’une seule configuration équilibrée possible :

Et un aimant fixe situé en dehors de la zone d'équilibre suivra les lignes de champs magnétique, ainsi qu'il est possible de le constater dans l'applet schématique sur cette page.

Il semble que ce soient les Chinois qui aient découvert les premiers la polarité de l'aimant et l'action directrice que la Terre exerce sur lui, dès les débuts de l'ère chrétienne, puisqu'un de leurs dictionnaires en fait mention en l'an 120… C’est cela précisément qui constitue le principe de base des instruments de repérage unidimensionnels horizontaux (boussole, compas). Mais les pôles magnétiques ne coïncident pas toujours avec les pôles géographiques (ce qui rappelle le problème d’Eléonore, l’étoile Polaire J). On peut toutefois adapter aisément la donnée à nos conventions de repérage. C’est la détermination du décalage angulaire, condition préalable, qui est loin d’être évidente.

II] Le nord magnétique

Eh oui, malheureusement, le nord magnétique n'est pas vraiment le Nord ! La direction dans laquelle pointe l'aiguille de la boussole est le nord magnétique, et pour obtenir la direction du nord géographique, il faut effectuer une correction qui est différente suivant l'endroit ou l'on se trouve, c'est la déclinaison magnétique  :

La carte détaillée d’une région indique souvent la déclinaison magnétique
 
     
Le pôle nord magnétique est actuellement situé dans le nord du Canada, sur l'île de Bathurst, approximativement à 1560km au sud du vrai Pôle Nord. Sa position subit d'importantes fluctuations : les scientifiques du gouvernement canadien ont montré que le glissement Nord-Ouest du pôle s'est opéré à raison de 10 kilomètres par an durant le siècle, ce qui correspond pour la France à une variation d'environ 8 minutes d'angle par an. Ce changement lent et continu porte le nom de mouvement séculaire. Ainsi, la correction à apporter dépend du lieu et du moment.

è A Paris la correction au 13/07/2000 était de 1°51,3 min Ouest, alors qu'en 1960 elle était de 6° 23,5 min Ouest (avec 1° = 60 minutes d'angle).

è Le site Internet des satellites NOAA permet de connaître la déclinaison magnétique pour n'importe quel point du globe jusqu'en 2005 : http://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/jsp/Declination.jsp