Introduction

Voici une suite du sujet sur l’histoire de la station télégraphique de la tour Eiffel et les travaux du Général Ferrié.

Une suite et pas la suite, parce qu’il y a tellement de choses à dire sur une période de 20 à 30 ans après la Première Guerre mondiale qu’il faudra traiter les sujets en plusieurs fois.
Les recherches et bien sur les découvertes s’enchaînent à un rythme effréné pour continuer à faire progresser la technologie de la radio et des communications. Si au début du vingtième siècle communiquer sans fil paraissait pour le commun des mortels improbable, voici que 30 ans plus tard, on lui dit que les ondes radio rebondissent sur les différentes couches de l’atmosphère. Si aujourd’hui ce phénomène est bien connu, et même utilisé, la découverte de cet effet n’a pas été simple à démontrer.

Pour rappel, dans les années 1920, les premiers émetteurs à lampes font leur apparition et ils vont détrôner les émetteurs à arc trop gourmand en énergie. Il faut une puissance colossale pour alimenter ces émetteurs alors que les émetteurs à lampes utilisent moins d’énergie, même si cela reste important. L’optimisation des installations aidée par les dernières découvertes scientifiques vont permettre de mieux comprendre les ondes radioélectriques et de mieux les maîtriser.

Le Général Ferrié

S’il fallait encore présenter le Général Ferrié, il s’agissait d’un militaire qui a développé la radiotélégraphie pour les besoins en communications de l’armée française. Ferrié est diplômé de l’École Polytechnique. Il a dirigé l’école de télégraphie militaire et l’école d’application de l’artillerie et du génie. C’est à lui que nous devons la station télégraphique de la tour Eiffel et bien d’autres choses encore. Dans le domaine des radiocommunications, il a fait de nombreuses études et découvertes. Il a participé à de nombreux échanges avec des physiciens qui étudiaient les ondes radio. C’est d’ailleurs lors d’une conférence qui s’est tenue fin de l’année 1930 pour des ingénieurs civils qu’il a dévoilé la situation et l’évolution de la radio.

Ionisation de l’atmosphère

Il a commencé par faire le point de tous les éléments terrestres, atmosphériques et cosmiques qui peuvent influer sur la propagation des ondes radio.
Selon lui, la basse atmosphère, dans la limite de 25 kilomètres, est soumise à d’importants échanges thermiques, la terre rayonne jusqu’à une calorie par mètre carré et par minute, déperdition compensée par une chaleur qui provient des émanations du radium et du thorium des couches terrestres superficielles.
Ce sont ces émanations qui ionisent l’air par agglomérations des particules de poussière ionisées. Dans les hautes couches de l’atmosphère, le rayonnement solaire arrive très riche en rayons ultraviolets qui sont absorbés par la couche d’ozone dont la présence a été révélée par l’étude des spectres lumineux et a été confirmée par les expériences de M. Maurain en 1929.
Le Général Ferrié précise que les connaissances de l’atmosphère en 1930 sont encore incomplètes puisqu’il reste des phénomènes inexpliqués.

Anomalie de la propagation des ondes hertziennes

Selon Ferrié, les ondes se propagent de deux façons. Je vous livre ses propos tel quel sans modification ni complément issus des connaissances modernes.

Premièrement, la propagation se fait par glissement à la surface du sol, mais avec une portée limitée à quelques kilomètres.
Deuxièmement, dans la haute atmosphère, par réflexion sur la zone ionisée de la partie supérieure. Cette couche, étant conductrice, fait obstacle au passage des ondes qui fait réflexion du rayonnements en direction du sol. Laquelle les réfléchit à nouveau vers le ciel, faisant ainsi le tour de la terre par rebond successifs.

Il précise aussi que la hauteur de la couche réfléchissante semble varier avec la longueur d’onde et les ondes ionisées ont une fréquence de résonance qui leur est propre ce qui complique le phénomène.

Evolution des communications sur ondes courtes

Il est un mythe souvent repris par les radioamateurs qui se targuent d’être à l’origine de la découverte des ondes courtes. Ce n’est pas tout à fait vrai, il faut nuancer cela.

L’état qui dominait le monde des utilisateurs de fréquences, connaissait déjà ce que permettaient les ondes courtes, et même les VHF à la fin des années 1920 1930.
L’utilisation de ces bandes ne les intéressait pas à cette époque, c’est d’ailleurs pour cela qu’elles ont été laissées à l’utilisation des radioamateurs.

Le général Ferrié avait un lien particulier avec tous les secteurs des communications et les radioamateurs aussi. Il gardait un œil sur ce qu’ils faisaient et il n’hésitait d’ailleurs pas à les conseiller au travers de publications dans les revues spécialisées ou de conférences.
Pour le Général, cela lui permettait d’être informé sur ce que d’autres expérimentent afin de voir si des applications étaient utiles pour les besoins en communications de l’armée.
Ne voyez pas cela comme une surveillance malsaine ou de l’espionnage, mais plutôt comme un échange des savoirs et des connaissances avec les radioamateurs, parce que c’est bien ainsi que cela se faisait à l’époque. C’est ce que démontrent les nombreuses correspondances écrites qu’a eues le Général avec notamment le réseau des émetteurs Français, association nationale des radioamateurs.
Pour revenir à la conférence de Ferrié de la fin 1930, voici un condensé de ses propos sur les ondes courtes et au-delà.

Depuis l’invention de la lampe à 3 électrodes (la triode) il est plus facile de revenir sur les ondes courtes avec une puissance réduite. Celles-ci subissent des irrégularités de transmission provenant de la non-concordance de leurs ondes avec la résonance de la zone ionisée de réflexion ou par suite de la rencontre avec des nuages ionisés. L’emploi de réflecteurs de “ces petites ondes” (les ondes courtes) effectué par Messieurs Mesny et Chirex, remédie à ces irrégularités, et l’on obtient ainsi des liaisons lointaines avec seulement quelques dizaines de kilowatts, pour des longueurs d’ondes comprises entre 30 et 20 mètres. Une limite cependant a été observée vers les 12 mètres qui marquait un arrêt total des transmissions. Des essais effectués sur des ondes de 3 mètres ont, toutefois, donné des résultats satisfaisants à distance faible, comme entre la France et la Corse. Mais elles se transmettent à la surface du sol d’un point à un autre et, comme la lumière, sont arrêtées par tous les obstacles terrestres. Par contre, elles sont totalement indifférentes aux perturbations atmosphériques, même aux violents orages.

Enfin, des essais en laboratoire ont porté sur des ondes dans l’infrarouge, ou les utilisations de type barrages non-visibles contre les infractions par exemple peuvent être très utiles.
La puissance énorme des rayons “ultra pénétrants” constatés dans notre atmosphère laisse supposer que nous avons encore beaucoup à apprendre dans l’étude des courtes radiations.

Voilà où en étaient les connaissances à la fin des années 1930 sur les ondes radioélectriques.
Le cycle solaire d’une décennie était également connu puisqu’il a été aussi mentionné dans les écrits du Général.

Je terminerais par une autre nuance, les radioamateurs de l’époque étaient pour une très grande majorité des gens très instruit et avec des connaissances poussées dans le domaine de la physique et de l’électricité. Rien à voir avec l’activité radioamateur moderne ouverte à tout un chacun qui s’intéresse à la radiocommunication. Bien sûr, nous bénéficions du savoir qu’ont découvert les générations de chercheurs et expérimentateurs qui nous précèdent, mais il est difficile de faire une comparaison entre nos deux époques.

Conclusion

Le Général Ferrié et ses contemporains qui ont œuvré dans le développement que nous leurs devons aujourd’hui sur les communications et au sens plus large, l’utilisation des radiofréquences, étaient de grands savants, mais ils faut quand même préciser une chose importante, ils savaient communiquer entre eux pour échanger des connaissances et ainsi permettre à la radio d’évoluer. La communication était ouverte à tous les milieux, scientifiques, techniques, professionnels et amateurs. C’est bien connu, l’union fait la force.
De mon point de vue aussi modeste soit-il, en parcourant les nombreux documents qui me permettent de vous livrer ses textes, je note que les différents acteurs de cette époque étaient avant tout des gens simples qui, malgré leur statut social, leurs fonctions importantes et leurs responsabilités ne se prenaient pas pour des êtres supérieurs et partageaient volontiers leurs connaissances. Et je pense qu’avant tout, c’est pour cela qu’ils ont fait de grandes choses et de grandes découvertes. Finalement ne serait-ce pas cela la compétence?

Sources

RAD n°1 première année (1931) édition Dunod L.D. Foucault

Livre “Le siècle de la radio” J-C Montagné.

Livre “La télégraphie sans fil” par A. Berget

Livre “La télégraphie sans fil et les progrès dans la TSF” par Lucien Fournier

Archives militaires, musée des armées de Paris.

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