Cependant Barbicane ne perdit pas un instant au milieu des ovations dont il était l'objet. Son premier soin fut de réunir ses collègues dans les bureaux du Gun-Club. Là, après discussion, on convint de consulter les astronomes sur la partie astronomique de l'entreprise; leur réponse une fois connue, on discuterait alors les moyens mécaniques, et rien ne serait négligé pour assurer le succès de cette grande expérience.
Une note très-précise, contenant des questions spéciales, fut donc rédigée et adressée à l'Observatoire de Cambridge, dans le Massachussets. Cette ville, où fut fondée la première Université des États-Unis, est justement célèbre par son bureau astronomique. Là se trouvent réunis des savants du plus haut mérite; là fonctionne la puissante lunette qui permit à Bond de résoudre la nébuleuse d'Andromède et à Clarke de découvrir le satellite de Sirius. Cet établissement célèbre justifiait donc à tous les titres la confiance du Gun-Club.
Aussi, deux jours après, sa réponse, si impatiemment attendue, arrivait entre les mains du président Barbicane.
Elle était conçue en ces termes:
_Le Directeur de l'Observatoire de Cambridge au Président du Gun-Club, à
Baltimore._
Cambridge, 7 octobre.
«Au reçu de votre honorée du 6 courant, adressée à l'Observatoire de
Cambridge au nom des membres du Gun-Club de Baltimore, notre bureau
s'est immédiatement réuni, et il a jugé à propos[25] de répondre comme
suit:
«Les questions qui lui ont été posées sont celles-ci:
«1º Est-il possible d'envoyer un projectile dans la Lune?
«2º Quelle est la distance exacte qui sépare la Terre de son satellite?
«3º Quelle sera la durée du trajet du projectile auquel aura été
imprimée une vitesse initiale suffisante, et par conséquent, à quel
moment devra-t-on le lancer pour qu'il rencontre la Lune en un point
déterminé?
«4º A quel moment précis la Lune se présentera-t-elle dans la position
la plus favorable pour être atteinte par le projectile?
«5º Quel point du ciel devra-t-on viser avec le canon destiné à lancer
le projectile?
«6º Quelle place la Lune occupera-t-elle dans le ciel au moment où
partira le projectile?
«Sur la première question:--Est-il possible d'envoyer un projectile dans
la Lune?
«Oui, il est possible d'envoyer un projectile dans la Lune, si l'on
parvient à animer ce projectile d'une vitesse initiale de douze mille
yards par seconde. Le calcul démontre que cette vitesse est suffisante.
A mesure que l'on s'éloigne de la Terre, l'action de la pesanteur
diminue en raison inverse du carré des distances, c'est-à-dire que, pour
une distance trois fois plus grande, cette action est neuf fois moins
forte. En conséquence, la pesanteur du boulet décroîtra rapidement, et
finira par s'annuler complétement au moment où l'attraction de la Lune
fera équilibre à celle de la Terre, c'est-à-dire aux quarante-sept
cinquante-deuxièmes du trajet. En ce moment le projectile ne pèsera
plus, et, s'il franchit ce point, il tombera sur la Lune par l'effet
seul de l'attraction lunaire. La possibilité théorique de l'expérience
est donc absolument démontrée; quant à sa réussite, elle dépend
uniquement de la puissance de l'engin employé.
«Sur la deuxième question:--Quelle est la distance exacte qui sépare la
Terre de son satellite?
«La Lune ne décrit pas autour de la Terre une circonférence, mais bien
une ellipse dont notre globe occupe l'un des foyers; de là cette
conséquence que la Lune se trouve tantôt plus rapprochée de la Terre, et
tantôt plus éloignée ou, en termes astronomiques, tantôt dans son
apogée, tantôt dans son périgée. Or, la différence entre sa plus grande
et sa plus petite distance est assez considérable, dans l'espèce, pour
qu'on ne doive pas la négliger. En effet, dans son apogée, la Lune est à
deux cent quarante-sept mille cinq cent cinquante-deux milles (--99,640
lieues de 4 kilomètres), et dans son périgée à deux cent dix-huit mille
six cent cinquante-sept milles seulement (--88,010 lieues), ce qui fait
une différence de vingt-huit mille huit cent quatre-vingt-quinze milles
(--11,630 lieues), ou plus du neuvième du parcours. C'est donc la
distance périgéenne de la Lune qui doit servir de base aux calculs.
«Sur la troisième question:--Quelle sera la durée du trajet du
projectile auquel aura été imprimée une vitesse initiale suffisante, et,
par conséquent, à quel moment devra-t-on le lancer pour qu'il rencontre
la Lune en un point déterminé?
«Si le boulet conservait indéfiniment la vitesse initiale de douze
mille yards par seconde qui lui aura été imprimée à son départ, il ne
mettrait que neuf heures environ à se rendre à sa destination; mais
comme cette vitesse initiale ira continuellement en décroissant, il se
trouve, tout calcul fait, que le projectile emploiera trois cent mille
secondes, soit quatre-vingt-trois heures et vingt minutes pour atteindre
le point où les attractions terrestre et lunaire se font équilibre, et
de ce point il tombera sur la Lune en cinquante mille secondes, ou
treize heures cinquante-trois minutes et vingt secondes. Il conviendra
donc de le lancer quatre-vingt-dix-sept heures treize minutes et vingt
secondes avant l'arrivée de la Lune au point visé.
«Sur la quatrième question:--A quel moment précis la Lune se
présentera-t-elle dans la position la plus favorable pour être atteinte
par le projectile?
«D'après ce qui vient d'être dit ci-dessus, il faut d'abord choisir
l'époque où la Lune sera dans son périgée, et en même temps le moment où
elle passera au zénith, ce qui diminuera encore le parcours d'une
distance égale au rayon terrestre, soit trois mille neuf cent dix-neuf
milles; de telle sorte que le trajet définitif sera de deux cent
quatorze mille neuf cent soixante-seize milles (--86,410, lieues). Mais,
si chaque mois la Lune passe à son périgée, elle ne se trouve pas
toujours au zénith à ce moment. Elle ne se présente dans ces deux
conditions qu'à de longs intervalles. Il faudra donc attendre la
coïncidence du passage au périgée et au zénith. Or, par une heureuse
circonstance, le 4 décembre de l'année prochaine, la Lune offrira ces
deux conditions: à minuit, elle sera dans son périgée, c'est-à-dire à sa
plus courte distance de la Terre, et elle passera en même temps au
zénith.
«Sur la cinquième question:--Quel point du ciel devra-t-on viser avec le
canon destiné à lancer le projectile?
«Les observations précédentes étant admises, le canon devra être braqué
sur le zénith[26] du lieu; de la sorte, le tir sera perpendiculaire au
plan de l'horizon, et le projectile se dérobera plus rapidement aux
effets de l'attraction terrestre. Mais, pour que la Lune monte au zénith
d'un lieu, il faut que ce lieu ne soit pas plus haut en latitude que la
déclinaison de cet astre, autrement dit, qu'il soit compris entre 0° et
28° de latitude nord ou sud[27]. En tout autre endroit, le tir devrait
être nécessairement oblique, ce qui nuirait à la réussite de
l'expérience.
«Sur la sixième question:--Quelle place la Lune occupera-t-elle dans le
ciel au moment où partira le projectile?
«Au moment où le projectile sera lancé dans l'espace, la Lune, qui
avance chaque jour de treize degrés dix minutes et trente-cinq secondes,
devra se trouver éloignée du point zénithal de quatre fois ce nombre,
soit cinquante-deux degrés quarante-deux minutes et vingt secondes,
espace qui correspond au chemin qu'elle fera pendant la durée du
parcours du projectile. Mais comme il faut également tenir compte de la
déviation que fera éprouver au boulet le mouvement de rotation de la
terre, et comme le boulet n'arrivera à la Lune qu'après avoir dévié
d'une distance égale à seize rayons terrestres, qui, comptés sur
l'orbite de la Lune, font environ onze degrés, on doit ajouter ces onze
degrés à ceux qui expriment le retard de la Lune déjà mentionné, soit
soixante-quatre degrés en chiffres ronds. Ainsi donc, au moment du tir,
le rayon visuel mené à la Lune fera avec la verticale du lieu un angle
de soixante-quatre degrés.
«Telles sont les réponses aux questions posées à l'Observatoire de
Cambridge par les membres du Gun-Club.
«En résumé:
«1º Le canon devra être établi dans un pays situé entre 0° et 28° de
latitude nord ou sud.
«2º Il devra être braqué sur le zénith du lieu.
«3º Le projectile devra être animé d'une vitesse initiale de douze
mille yards par seconde.
«4º Il devra être lancé le 1er décembre de l'année prochaine, à onze
heures, moins treize minutes et vingt secondes.
«5º Il rencontrera la Lune quatre jours après son départ, le 4 décembre
à minuit précis, au moment où elle passera au zénith.
«Les membres du Gun-Club doivent donc commencer sans retard les travaux
nécessités par une pareille entreprise et être prêts à opérer au moment
déterminé, car, s'ils laissaient passer cette date du 4 décembre, ils ne
retrouveraient la Lune dans les mêmes conditions de périgée et de zénith
que dix-huit ans et onze jours après.
«Le bureau de l'Observatoire de Cambridge se met entièrement à leur
disposition pour les questions d'astronomie théorique, et il joint par
la présente ses félicitations à celles de l'Amérique tout entière.
«Pour le bureau:
J.-M. BELFAST,
«Directeur de l'Observatoire de Cambridge.»
[25] Il y a dans le texte le mot expedient, qui est absolument
intraduisible en français.
[26] Le zénith est le point du ciel situé verticalement au-dessus
de la tête d'un observateur.
[27] Il n'y a en effet que les régions du globe comprises entre
l'équateur et le vingt-huitième parallèle, dans lesquelles la
culmination de la Lune l'amène au zénith; au-delà du 28e degré, la
Lune s'approche d'autant moins du zénith que l'on s'avance vers les
pôles.