Le sismomètre Galitzine.

<strong>Le prince Boris Galitzine vers 1885</strong>

Vous pouvez découvrir durant le parcours de visite, le premier sismomètre doté d’un dispositif électromagnétique mis au point pour l'enregistrement des séismes. Son concepteur n’est autre que le prince Boris Galitzine. Issue d’une des dynasties les plus nobles de la Russie tsariste, il se destine tout d’abord à une carrière militaire. Après avoir servi dans la Marine Impériale, il se dirige vers des études universitaires en physique et mathématiques à l’Université de Strasbourg où il obtient son doctorat.

Les sismomètres électromagnétiques : une avancée technologique majeure

Le prince Galitzine est considéré comme l’un des pères de la sismologie moderne. Il a mis en place le premier réseau russe d’enregistrement sismique, constitué de sept stations principales équipées de sismomètres électromagnétiques et de quatorze stations régionales dotées de sismographes mécaniques, comme à la station de Tbilisi dans le Caucase. Ce réseau joue un rôle important dans la standardisation des observations sismiques au début du XX^e siècle.

Au début des années 1900, il met au point son nouveau sismomètre qui convertit les oscillations en signaux électriques, ce qui permet :

une sensibilité beaucoup plus élevée
un enregistrement plus précis des ondes sismiques
une meilleure détection des séismes lointains
une réduction des frottements mécaniques qui limitaient les appareils précédents.

Le principe repose sur une masse suspendue qui reste relativement immobile lorsque le sol bouge. Les déplacements relatifs entre la masse et la structure de l’appareil sont transformés en courant électrique grâce à une bobine et un champ magnétique. Le signal est ensuite amplifié et enregistré sur un tambour rotatif recouvert de papier photographique ou fumé.

<strong>Signature du Prince Galitzine</strong> <br> <em>Signature du Prince Galitzine © collection privée</em> — Signature du Prince Galitzine © collection privée

<em>La station de Tbilisi vers 1920 © The archives of the Museum of the History of Geophysics of Georgia.</em> — La station de Tbilisi vers 1920 © The archives of the Museum of the History of Geophysics of Georgia.

A quoi ressemble ce sismomètre ?

Il convient de distinguer le sismomètre horizontal et le sismomètre vertical.

Le sismomètre horizontal repose sur un socle en fonte muni de trois pieds réglables en hauteur. Il se compose d’un tambour d’enregistrement en laiton autour duquel s’entoure le papier photographique. Une lentille sphérique, fixée à une tige en laiton, est placée devant le tambour. Une tige reliée à une masse qui tourne dans un disque constitue le système de régulation par inertie de la rotation du papier.

Le sismomètre vertical repose sur trois pieds réglables en hauteur. Le socle en fonte est de forme rectangulaire. Un bâti en acier vient soutenir le pendule et sa masse en laiton qui s’articulent sur des lames en acier. Une bobine plate est placée à l’extrémité du pendule et un ressort en acier relie le haut du bâti au pendule afin de contrôler les mouvements verticaux.

<em>Plan du Galitzine horizontal</em> — Plan du Galitzine horizontal

<em>Le sismomètre Galiztine horizontal ©JDS</em> — Le sismomètre Galiztine horizontal ©JDS

<em>Le sismomètre Galitzine vertical ©JdS</em> — Le sismomètre Galitzine vertical ©JdS

Une postérité durable

Les sismomètres Galitzine ont été diffusés dans de nombreuses stations d’observation européennes.

Trois d’entre eux sont installés et fonctionnent à la station de Strasbourg entre 1910 et 1975. Deux sismomètres horizontaux et un vertical permettant l’enregistrement des trois composantes du mouvement du sol sont accompagnés d’un galvanomètre à cadre mobile et d’un enregistrement photographique.

Le prince Galizine a également introduit l’enregistrement galvanométrique. Il s’agit d’une méthode d’enregistrement d’un signal électrique à l’aide d’un galvanomètre, c’est-à-dire un appareil capable de détecter et mesurer de très faibles courants électriques. Dans le cas des sismomètres Galitzine, le principe est le suivant : le mouvement du sol fait bouger la masse du sismomètre ; ce mouvement produit un faible courant électrique qui est envoyé vers un galvanomètre qui transforme ce signal électrique en mouvement mécanique visible. Ce mouvement est alors tracé sur un support d’enregistrement.

Le galvanomètre agit donc comme un amplificateur et traducteur visuel du signal sismique.

Le sismomètre Galitzine marque une transition essentielle entre les premiers sismographes mécaniques du XIX^e siècle et les instruments électromagnétiques modernes encore utilisés aujourd’hui.