Introduction
Pour ces raisons, Hanbury a décidé de suivre un cours d’ingénierie au Brighton Technical College pour obtenir un diplôme externe à l’Université de Londres. À l’âge de 19 ans, il a obtenu un baccalauréat ès sciences avec les honneurs de première classe en génie électrique avancé et en télégraphie et téléphonie. Il obtient ensuite une bourse de l’East Sussex et rejoint en 1935 le département de troisième cycle du City & Guilds, Imperial College. En 1936, il obtient le Diplôme du Collège Impérial (DIC) pour une thèse sur les oscillateurs. À l’âge de 19 ans, il a obtenu un baccalauréat ès sciences avec les honneurs de première classe en génie électrique avancé et en télégraphie et téléphonie. Il obtient ensuite une bourse de l’East Sussex et rejoint en 1935 le département de troisième cycle du City & Guilds, Imperial College. En 1936, il obtient le Diplôme du Collège Impérial (DIC) pour une thèse sur les oscillateurs. À l’âge de 19 ans, il a obtenu un baccalauréat ès sciences avec les honneurs de première classe en génie électrique avancé et en télégraphie et téléphonie. Il obtient ensuite une bourse de l’East Sussex et rejoint en 1935 le département de troisième cycle du City & Guilds, Imperial College. En 1936, il obtient le Diplôme du Collège Impérial (DIC) pour une thèse sur les oscillateurs.
Il avait l’intention de poursuivre ses études de doctorat, mais un tournant majeur dans sa carrière s’est produit lorsqu’il a été interviewé au cours de sa première année de troisième cycle par Sir Henry Tizard, recteur de l’Imperial College. Hanbury a expliqué à Tizard qu’il suivait des travaux originaux de Van der Pol sur des circuits d’oscillateur sans inductance et espérait finalement combiner un intérêt pour la radio avec le vol. En fait, Tizard l’avait déjà défié sur le temps qu’il avait passé à voler avec l’escadron aérien de l’Université de Londres.
I had the BEST day out at the RAF radar museum in Norfolk. Radio astronomy resulted from the repurposing of radar antennas to listen to the Universe for the first time. So much fun seeing the ancestry of the huge radio telescopes I use today. pic.twitter.com/8LPck4HYJC
— Dr Emma Chapman (@DrEOChapman) June 12, 2021
Tizard a dit à Hanbury de le revoir dans un an et qu’il pourrait alors avoir un travail pour lui. En fait, en l’espace de trois mois, Tizard a abordé Hanbury et a déclaré qu’il avait un projet de recherche intéressant pour lui au ministère de l’Air. Après une interview par RA Watson-Watt, Hanbury s’est vu offrir un poste au Radio Research Board à Slough. Sa visite à Slough fut brève ; on lui dit bientôt de se présenter au Bawdsey Manor dans le Suffolk, ce qu’il fit le 15 août 1936. Ainsi, ignorant ce que Tizard avait en tête pour lui, la carrière de Hanbury en tant que l’un des pionniers du radar commença.
Orfordness
Des tests sur une longueur d’onde de 13 mètres étaient en cours avec un émetteur générant des impulsions de 20 microsecondes à une puissance crête de 100 kilowatts. Un réseau de dipôles a produit un large faisceau et Hanbury a travaillé sur le récepteur et les antennes en utilisant des dipôles croisés et un goniomètre pour déterminer l’angle d’arrivée de l’écho réfléchi. Deux dipôles à différentes hauteurs et un goniomètre ont été utilisés pour estimer la hauteur de l’avion en approche.
Tizard était convaincu que la chaîne radar CH donnerait à la RAF un avertissement suffisant pour la défense de jour de la Luftwaffe et que les Allemands se tourneraient alors vers les bombardements de nuit. C’est sur son insistance que le développement d’un système d’interception aéroporté a été initié. EG Bowen fut chargé de ce développement et Hanbury fut transféré dans son groupe à l’automne 1937.
Les premiers radars aéroportés
Le développement de ce premier radar aéroporté a été réalisé dans un petit bâtiment sur le terrain de Bawdsey Manor et les essais en vol ont eu lieu depuis l’aérodrome voisin de Martlesham Heath. Vers la fin de 1938, Hanbury s’y est installé pour prendre en charge l’installation et les tests de l’équipement expérimental dans les avions. Les détails et les dangers de ce travail ont été décrits par Bowen (1987) et par Hanbury (119). Hanbury a passé de nombreuses heures à tester et à démontrer l’équipement en vol. Lors d’un vol d’essai avec Bowen, lors d’un survol du Solent, des échos provenant d’un sous-marin ont été observés. Cela a encore stimulé le développement de la version ASV de ce radar aéroporté, qui, sous ses diverses formes opérationnelles, est devenu un équipement essentiel des avions du Coastal Command dans la bataille éventuelle contre la navigation ennemie et les U-boot.
A l’approche de la guerre, une pression intense s’est développée pour l’installation du système dans les chasseurs de nuit opérationnels. Le groupe de Bowen a dû faire face à des demandes d’équipement de trente chasseurs-bombardiers Blenheim et a rencontré de graves difficultés pour transférer les systèmes aériens de l’avion monomoteur aux Blenheims bimoteurs.
La seconde Guerre mondiale
En août 1939, quelques jours seulement avant le déclenchement de la guerre, Hanbury quitta Bawdsey Manor et Martlesham Heath pour suivre le premier des Blenheims opérationnels jusqu’au 25 Squadron à Northolt. Son objectif était d’aider l’escadron à faire évoluer ses techniques de combat de nuit avec des équipements d’IA. L’équipe de recherche de Bawdsey Manor a déménagé dans le groupe de Dundee et Bowen dans un petit aérodrome à Scone près de Perth, puis à St Athan dans le sud du Pays de Galles, rencontrant des conditions de travail désastreuses qui ont été décrites graphiquement par Bowen (1987) et par Lovell (1991).
Hanbury a passé la plupart de son temps à Northolt jusqu’à ce que l’unité d’interception de chasse (FIU) soit établie à Tangmere au début de 1940. À la fois à Tangmere et plus tard à Ford, Hanbury était l’aîné du petit groupe de scientifiques aidant à la formation et à l’introduction du Blenheims équipés d’IA pour une utilisation opérationnelle en tant que chasseurs de nuit. Au cours de cette période, il a également passé beaucoup de temps dans divers escadrons du Coastal Command, aidant à l’installation d’équipements ASV et à la formation d’opérateurs de la RAF.
En mars 1940, une vingtaine de Blenheims avec des améliorations du radar aéroporté (AI Mk III) avaient été installés à St Athan et envoyés à la CRF. En opération de nuit, l’IA dans les Blenheims était un échec presque total. L’incapacité conséquente de la RAF à détecter la Luftwaffe pendant le blitz nocturne sur Londres à l’automne 1940 a été l’une des principales causes de la destitution de Churchill du bureau de Sir Hugh Dowding, le C-in-C du Fighter Command (Zimmerman, 2001). Pendant ce temps, la recherche sur le système d’IA a été étendue et avec la décision de faire appel à l’expérience de grandes entreprises industrielles, un système d’IA révisé connu sous le nom d’AI Mk IV a été développé. Celui-ci utilisait un modulateur pour produire des impulsions de forme carrée et avec une puissance d’émission et une sensibilité de récepteur améliorées, il était installé dans les Beaufighters plus rapides et plus puissamment armés.
Hanbury avait longtemps soutenu que le succès dans une bataille de nuit ne serait atteint que lorsque le chasseur pourrait être placé à proximité de la cible sous contrôle au sol, bien qu’il n’ait pas été impliqué dans le succès éventuel d’un tel système.
Au début de 1941, lors d’un vol d’entraînement à la FIU, Hanbury subit un grave incident lorsque son alimentation en oxygène tomba en panne à haute altitude. Il était inconscient lorsque l’avion a atterri et a passé trois mois à l’hôpital pour être soigné pour de graves lésions auditives. Il a été laissé avec une audition inférieure pour le reste de sa vie. Il avait déjà éclaté un tympan lors d’un test d’équipement d’IA en mai 1939.
Hanbury est retourné à TRE (maintenant dans le Dorset) en juin. À cette époque, l’intérêt principal de l’IA était le développement d’un système sur des longueurs d’onde centimétriques utilisant le magnétron à cavité (voir Lovell, 1991) et comme il ne pouvait plus voler à haute altitude, il décida de quitter le groupe de recherche sur l’interception aérienne. Il a rejoint JWS Pringle, un ancien membre de l’équipe de Bowen à St Athan, qui avait commencé à travailler sur les balises Rebecca-Eureka.
Balises transpondeur
Pringle était intéressé par une collaboration aérienne avec l’armée et lui et Hanbury ont rapidement démontré les possibilités d’une telle collaboration en plaçant un transpondeur à un endroit convenu et en faisant en sorte qu’un avion équipé d’une IA émette un signal de fumée à quelques mètres de la balise cachée. Le système, connu sous le nom de Rebecca / Eureka, a été développé pour être utilisé par le Special Operation Executive (SOE) et est devenu d’une valeur critique lors des opérations du jour J pour l’invasion de l’Europe. Les transpondeurs ont été largués à travers les nuages par des avions à l’aide d’une balise de navigation précise et ils ont guidé les forces aéroportées vers les zones de largage.
À la fin de 1942, Hanbury se rendit en Amérique pour collaborer avec les forces américaines à la production et à l’utilisation des balises Rebecca et Eureka. Il avait l’intention de retourner en Angleterre en 1943, mais il reçut l’ordre de rester aux États-Unis et de rejoindre le Combined Research Group (CRG) du Naval Research Laboratory à Washington. La section britannique de ce groupe était dirigée par Vivian Bowden. La tâche principale du CRG était de concevoir un radar secondaire pour identifier l’ami de l’ennemi (UNBIFF – United Nationals Beacons and Identification of Friend and Foe). Un système britannique d’IFF (Identification of Friends from Foe) avait déjà été développé – principalement pour une utilisation aéroportée afin que le radar du chasseur puisse obtenir une réponse si la cible suspecte était un «ami». Le nouveau système (UNBIFF) devait être appliqué à toutes les longueurs d’onde opérationnelles, utilisées pour la terre,
Le groupe combiné a développé des équipements dans une nouvelle bande de fréquences – 900-1000 MHz – et a conçu un système de codage pour toutes les exigences militaires. Bien que Hanbury ait contribué au développement de ce système technologiquement difficile, il ressort de son propre récit (119) qu’il était mécontent d’être si éloigné des opérations en Europe.
Avant que l’UNBIFF ne puisse être testé dans des conditions opérationnelles, la guerre a pris fin et l’équipe britannique a été dissoute. Une grande partie du travail du groupe combiné sur l’UNBIFF a ensuite été appliquée à l’aviation civile, mais Hanbury a quitté Washington avec le sentiment qu’il n’avait pas grand-chose à montrer pendant les deux années là-bas, à l’exception d’un certain nombre de rapports techniques. Il retourna en Angleterre en octobre 1945, deux ans après avoir prévu de revenir à l’ère opérationnelle de Rebecca et Eureka.
Après-guerre 1945-49
Lorsque Hanbury retourna en Angleterre, il était encore officier scientifique au MAP (Ministry of Aircraft Production). Sur les conseils de Watson-Watt, il retourne au TRE et prend la tête d’un groupe développant des aides à la navigation aérienne. Cette phase de sa carrière fut de courte durée. Avec la cessation des demandes opérationnelles urgentes, l’inspiration et de nombreux membres du personnel avaient quitté TRE. Pendant un an, il a partagé son temps entre l’application des aides à la navigation en temps de guerre à l’aviation civile et l’aide à la branche historique de l’air du ministère de l’Air pour rédiger un compte rendu des premiers développements du radar aéroporté.
À l’été 1947, Watson-Watt persuada Hanbury de quitter la fonction publique scientifique et de le rejoindre en tant que l’un des trois associés juniors de sa nouvelle société de consultants en recherche. Vivian Bowden qui avait été à la tête du CRG à Washington et Edward Truefitt, anciennement de la Baird Television Company, étaient les autres partenaires juniors. Leur tâche principale était d’agir en tant que consultants auprès des conseils d’administration et des gestionnaires d’entreprises sur des sujets tels que les aides radar à la navigation, et auprès des sociétés de télévision et de cinéma. L’occupation principale de Hanbury était les aides radio et radar à la navigation en Europe et aux États-Unis. En 1949, Watson-Watt annonce qu’il déménage l’entreprise au Canada. Bien que Hanbury et les autres partenaires se soient opposés, Watson-Watt a insisté et Hanbury et les autres partenaires ont démissionné.
Jodrell Bank 1949-62
Lorsque Watson-Watt a déménagé sa société de conseil au Canada, Hanbury, à l’âge de 33 ans, n’avait pas d’emploi. Il a décidé de reprendre sa carrière de chercheur universitaire et après une approche infructueuse au California Institute of Technology, il a écrit au FC Williams qui était revenu à l’Université de Manchester à la fin de la guerre. Williams était alors professeur de génie électrique à l’Université et lorsqu’il reçut la lettre de Hanbury, il suggéra généreusement qu’il pourrait être particulièrement intéressé par les développements à Jodrell Bank (Lovell, 1968). L’appel téléphonique de Williams à Lovell au début de mai 1949 a conduit le 19 de ce mois à la visite de Hanbury à Jodrell et au début d’une phase brillante de sa carrière.
À cette époque, l’idée de Hanbury était de retourner temporairement dans une université pour effectuer des recherches en vue d’un doctorat. Malgré ses qualifications exceptionnelles, il n’avait aucune expérience universitaire et l’option d’un poste universitaire n’existait pas. Le problème a été résolu par PMS Blackett, alors professeur de physique Langworthy à Manchester, qui a proposé de soutenir Hanbury pour une bourse de recherche ICI. Le comité des bourses craignait la nomination d’un non-universitaire de l’âge de Hanbury à une bourse de recherche, mais soutenu par Blackett, Williams et les commentaires d’arbitres externes, ces scrupules ont été surmontés.
En octobre 1949, Hanbury rejoignit le groupe de Lovell à Jodrell en tant que candidat au doctorat et son impact fut instantané. À cette époque, Lovell n’avait qu’un petit groupe de jeunes hommes relativement inexpérimentés utilisant des remorques de l’ancienne armée comme laboratoire et dans ce groupe, Hanbury a apporté ses années d’expérience internationale en tant qu’ingénieur électricien exceptionnel.
Hanbury est né le 31 août 1916 à Aravankadu dans les collines Nilgiri du sud de l’Inde. Envoyé en Angleterre à l’âge de 8 ans pour fréquenter une école préparatoire où aucune science n’était enseignée, Hanbury était prêt à devenir un spécialiste des classiques à Tonbridge, sa prochaine école. Mais sa passion, la science, a été encouragée par son grand-père, Robert Hanbury Brown, qui tenait son propre laboratoire.
Lorsqu’une crise financière dans la famille a empêché la fréquentation de l’Université de Cambridge, Hanbury est passé au Brighton Technical College. Là, il a obtenu son baccalauréat en génie électrique en 1935 et a ensuite reçu une bourse à l’Imperial College de Londres pour poursuivre son doctorat. Mais ce n’était pas le cas. En 1936, le recteur Henry Tizard, qui remarqua que Hanbury préférait piloter des avions plutôt que d’assister à des conférences, le fit sortir de l’université et l’envoya au Bawdsey Manor. Ce château de conte de fées était caché sur la côte du Suffolk, où l’équipe de Robert Watson-Watt développait un radar dans le plus grand secret. À propos de cette période, Hanbury écrivit plus tard : « Rien de ce que j’ai fait depuis lors n’a été aussi excitant, aussi captivant ou aussi valable. » En 1942, il se rendit à Washington, DC, pour assurer la liaison avec l’US Navy, et y resta jusqu’en 1947.
L’expertise acquise dans l’effort allié de développement du radar a été appliquée à la fin de la guerre avec un grand succès au nouveau domaine de la radioastronomie. Hanbury, après avoir passé deux ans en tant qu’ingénieur-conseil chez Watson-Watt, a été parmi les derniers vétérans du radar à rejoindre ce domaine. En 1949, Hanbury a rejoint l’observatoire de Jodrell Bank, qui a été créé à l’origine par Bernard Lovell – un autre vétéran du radar – pour l’étude des douches de rayons cosmiques. Un paraboloïde de 218 pieds qui avait été construit à cet effet a été converti en un radiotélescope de première classe par Hanbury et son collègue, Cyril Hazard, avec un effort considérable. Certaines des nombreuses découvertes importantes faites avec cet instrument sont en conflit avec les découvertes du groupe de Martin Ryle à Cambridge. Le conflit a établi une opposition saine et nécessaire pour assurer le bon avancement de cette science en pleine croissance. Hanbury a inspiré toute une génération de radioastronomes en herbe à Jodrell et ailleurs.
Hanbury est surtout connu pour son invention de l’interféromètre d’intensité pour augmenter la gamme de base de l’interférométrie radio. Son idée brillante d’appliquer cette technique à l’astronomie optique a changé de manière imprévisible le cours de sa carrière professionnelle. Dans le domaine radio, l’interférométrie d’intensité signifiait la comparaison des signaux détectés provenant de deux antennes radio différentes pointées vers la même source radio, et la validité de la corrélation était simplement comprise et facilement démontrée. Dans le domaine optique, cependant, cette corrélation s’est traduite par la comparaison des temps d’arrivée des photons d’une étoile donnée sur deux collecteurs différents, et c’est là que les ennuis ont commencé. Des physiciens indignés citant et brandissant des textes sacrés tels que ceux de Walter Heitler et Paul Dirac ont répété à plusieurs reprises à Hanbury et à son collaborateur théorique, Richard Twiss, qu’un tel schéma ne pouvait pas fonctionner. De tels cris n’ont été étouffés qu’après que des expériences en laboratoire et des observations de Sirius avec une paire de miroirs de projecteur aient montré les corrélations attendues.
Si les photons obéissent aux statistiques de Bose, il devrait y avoir une corrélation entre leurs temps d’arrivée sur des détecteurs séparés. Il est extraordinaire, et un hommage à la perception de Hanbury Brown et Twiss (parfois considérés comme trois personnes), qu’un effet tout à fait conforme à la théorie et qui aurait dû être prédit ait suscité des réactions aussi dramatiques à la première rencontre – et pas seulement de la part de ceux qui pourraient être rejetés comme étant à moitié cuits. J’étais présent à un colloque Caltech au cours duquel Hanbury en a parlé, et Richard Feynman s’est levé d’un bond et a dit : « Ça ne peut pas marcher ! » Dans son style inimitable, Hanbury a répondu : « Oui, je sais. On nous l’a dit. Mais nous l’avons construit quand même, et cela a fonctionné. Tard dans la nuit, Feynman a téléphoné et a réveillé Hanbury pour lui dire « tu as raison ». Il a également écrit une lettre dans laquelle il a magnanimement reconnu son erreur et reconnu l’importance de ce phénomène qui, à première vue, semble contre-intuitif, même aux théoriciens quantiques. Elle est désormais au cœur de tout un domaine appelé l’optique quantique, avec ses propres textes sacrés que l’on peut brandir au besoin. Je crois que Hanbury Brown fait certainement partie des omissions en physique que le comité Nobel n’oubliera jamais.
La puissance de l’interférométrie d’intensité optique réside dans le fait qu’elle surmonte à la fois le besoin d’une stabilité mécanique extrême et les effets de la scintillation atmosphérique, qui, ensemble, sont si graves que l’instrument Albert Michelson et son collaborateur Francis Pease construits dans les années 1920 au mont Wilson pouvaient mesurer les diamètres de seulement six étoiles supergéantes. Quelque 40 ans plus tard, le soutien australien a permis la construction de l’interféromètre d’intensité stellaire de Narrabri en Nouvelle-Galles du Sud. Avec cet instrument unique, Hanbury et ses collègues ont effectué les premières mesures des diamètres angulaires de 32 étoiles de la séquence principale et ont établi la première échelle de température entièrement empirique pour les étoiles chaudes, une contribution majeure à l’astronomie fondamentale. Hanbury a lancé la prochaine étape de construction d’un instrument avec une résolution encore plus grande après la fermeture de l’observatoire de Narrabri ; et l’interféromètre stellaire de l’Université de Sydney (SVSI) est entré en service en 1991.
Ce qui était prévu en 1961 pour être un séjour de deux ans en Australie s’est avéré être une saga de 27 ans, au cours de laquelle Hanbury a appris à aimer le pays. Il a reçu sa plus haute distinction, le Compagnon de l’Ordre d’Australie, en 1986. Parallèlement, il a effectué plusieurs séjours en Inde, un autre pays qu’il aimait. En tant que membre honoraire et premier professeur invité Raman de l’Académie indienne des sciences, il a passé du temps à l’Institut de recherche Raman de Bangalore en 1974 et a également parcouru le pays, captivant le public partout où il allait. En 1985, Hanbury a présidé la 19e assemblée générale de l’Union astronomique internationale à Delhi. Son esprit et son style rendaient les séances publiques mémorables et égayaient les séances administratives ennuyeuses.
Hanbury avait une manière délicieuse avec le mot écrit et parlé, et ses livres, à la fois techniques et populaires, sont aussi pleins de son humour que l’étaient ses conférences, ses conversations et ses discours scintillants après le dîner. Boffin (Adam Hilger, 1991), une brève autobiographie, est une lecture recommandée pour tous ceux qui souhaitent avoir un aperçu de la vie intéressante, épanouissante et pleine d’action de Hanbury.
Robert Hanbury Brown (1916-2002)
Astronome anglais qui fut un pionnier du radar et de l’astronomie d’observation. Pendant et après la Seconde Guerre mondiale, il a travaillé avec R.A. Watson-Watt puis E.G. Bowen pour développer un radar pour les combats aériens. Dans les années 1950, il a appliqué cette expérience à la radioastronomie, développant la technologie du radiotélescope à l’observatoire de Jodrell Bank et cartographiant les sources radio stellaires. Il a conçu un interféromètre radio capable de résoudre les étoiles radio tout en éliminant la distorsion atmosphérique de l’image (1952). Avec R.Q. Twiss, Brown a appliqué cette méthode à la mesure de la taille angulaire des étoiles visibles brillantes, développant ainsi la technique de l’interférométrie d’intensité. Ils ont mis en place un interféromètre d’intensité à Narrabri en Nouvelle-Galles du Sud, Australie, pour des mesures d’étoiles chaudes.
https://www.science.org.au/fellowship/fellows/biographical-memoirs/robert-hanbury-brown-1916-2002
https://www.theguardian.com/news/2002/jan/18/guardianobituaries.physicalsciences