Пулково | ТМ 1939-02

Л. РИХТЕР

В 12 км к югу от Ленинграда после однообразной равнины начинается ряд высот. На одной из них среди старинного парка раскинулось несколько строений. Фронтон главного здания украсил длинный ряд римских цифр — MDCCC XXXIX — 1839 г. Это дата основания Пулковской обсерватории, ныне Главной астрономической обсерватории Союза ССР.

Замечательное научное учреждение, имеющее мировую славу, празднует в этом году свой столетний юбилей.

С высокой горы в сторону Ленинграда открывается великолепный и единственный в своем роде вид. Бесконечная и совершенно прямая лента асфальтированного шоссе тянется почти точно по полуденной линии, по линии знаменитого Пулковского меридиана, от которого долгое время вели отсчет долготы.

Главное здание обсерватории вытянулось с запада на восток. В этом здании есть круглая сводчатая зала, являющаяся преддверием обсерватории. Стены ее увешаны портретами, которые написаны маслом. Из золоченых рам на посетителя смотрят люди в старинных костюмах, в напудренных париках и шапочках ученых. Это — творцы астрономической науки, смелые и отважные ученые, несущие свет из тьмы Средневековья.

Вот знаменитый Коперник, который в начале XVI в. первый обосновал теорию вращения Земли вокруг своей оси и ее движения вокруг Солнца.

Рядом — профессор математики Галилео Галилей, который в 1610 г. впервые направил в небо построенный им самим телескоп и подтвердил своими наблюдениями научные теории гениальных астрономов.

А вот великий математик Ньютон, открывший закон всемирного тяготения, основу всей «небесной механики».

И тут же — трудолюбивый энтузиаст астроном Вильям Гершель, неутомимый исследователь мира звезд, отец современной звездной астрономии, положивший начало систематическому изучению вселенной.

Тихо Браге... Кеплер... Лаплас...

Здесь же — портрет основателя Пулковской обсерватории Василия Яковлевича Струве, крупнейшего ученого своей эпохи. Один из первых, Струве забросил «лот» в небесные глубины. По необычайно малым смещениям далеких звезд, видимых с разных точек земной орбиты, ему удалось измерить расстояние, отделяющее их от Земли.

Над Круглой залой — книгохранилище. В нем собрана ценнейшая астрономическая библиотека, одна из лучших в мире. Здесь можно найти издания обсерваторий всего мира, мемуары академий, звездные каталоги, здесь хранятся редчайшие старинные инкунабулы — подлинные сочинения великих астрономов, работы Гевелия, Тихо Браге и других.

От Пулковской обсерватории в сторону Ленинграда тянется прямое, как стрела, шоссе. Оно идет почти точно по Пулковскому меридиану.

*

Для того чтобы определить по карте свое местонахождение, летчик, моряк, геодезист должен знать разницу между местным временем и временем какого-то другого пункта, земные координаты которого точно определены. Такими пунктами являются обсерватории, которые передают сигналы времени по радио. Разумеется, чем точнее передано время, тем точнее смогут определить свое местонахождение все, кто в этом нуждается.

Пулковская «Служба времени», которая по нескольку раз в день передает такие радиосигналы, стоит на одном из первых мест в мире по точности передач.

В глубоком подвале центральной части здания находится круглая камера, окруженная толстой кирпичной стеной и обитая пробкой. Это — «хранилище времени». Здесь под стеклянным колпаком, в разреженном воздухе, при постоянной температуре действуют несколько астрономических часов, представляющие собой чудо современной точной механики. Они показывают звездное время, уходящее вперед от нашего солнечного приблизительно на 4 минуты в сутки.

Почему время хранят астрономы? Да потому, что они его и «добывают». Оказывается, что самым точным из всех известных «механизмов» является Земля, вращающаяся вокруг своей оси с удивительным постоянством. Благодари этому звезды, которые каждые сутки поднимаются в восточной части небосклона и опускаются в его западной части, проходят через меридиан каждая в свое, одно и то же время. Таков единственно точный «эталон» времени. «Засечка» того момента, когда звезда проходит через плоскость меридиана, производится с огромной точностью особыми, так называемыми пассажными инструментами.

*

В зале Большого пассажного инструмента очень холодно.

«Еще бы, 100 лет не топлено!..» шутит Андрей Антонович Немиро, молодой ученый, кандидат астрономических наук, работающий на пассажном инструменте. Это верно. Здесь никогда не топят: резкая разница между внутренней и наружной температурами создает восходящие потоки воздуха, которые искажают изображение.

Большой пассажный инструмент находится в ведении Астрометрического сектора обсерватории. Астрометристы — это люди, на которых возложена обязанность держать в порядке все «небесное хозяйство». Они составляют звездные каталоги, где положения различных светил на небе измерены предельной точностью. Эти каталоги помогают геодезистам определять координаты различных точек Земли при составлении географических карт. Эти же каталоги позволяют кораблям определять свое местонахождение в открытом море, самолетам — ориентироваться при ночном полете... Наконец, без этих каталогов работа самих астрономов была бы просто невозможна.

Человеческий глаз, наблюдающий далекие звезды, видит их неподвижными относительно друг друга. Но точные инструменты астрономов отмечают, что в течение ряда лет небесные координаты звезд все же немного изменяются. Причины этого — неравномерное движение самой Земли, являющейся сфероидом, а также собственное движение звезд, которые представляют собой самостоятельные системы, подобные нашей солнечной. Приходится в звездные каталоги вносить поправки. Работу по изучению движения звезд астрометристы никогда не прекращают, и потому звездные каталоги выпускаются систематически. По своей точности пулковские определения звездных координат занимают первое место в мире. Именно они будут положены в основу составляемого сейчас Международного сводного каталога.

Многочисленные наблюдения Пулковской обсерватории, сделанные на протяжении столетнего периода, представляют исключительную ценность. Обогатить науку, обработав старинные записи путем сравнения их с новейшими, — мечта астронома Немиро, готовящегося к защите докторской диссертации. Сложный, кропотливый, но благодарный труд даст возможность астрономам с большой точностью предсказывать положение звезд на будущее время.

Сейчас на Большом пассажном инструменте молодой ученый ведет работу по определению в небесных координатах положений слабых звезд.

В соседнем зале установлен инструмент, весьма похожий на пассажный. Он носит название меридианного круга. Так же, как и Большой пассажный, этот инструмент закреплен в плоскости своего меридиана и покоится на массивных гранитных столбах, которые уходят глубоко в землю. Измерительный меридианный круг этого инструмента позволяет определять угловые расстояния от самой высшей точки, а которой бывает та или иная звезда, до плоскости горизонта.

Определение положений звезд по меридианному кругу.

Меридианный круг является замечательным произведением точной механики. На его серебряной пластинке, вделанной в латунь, нанесено 10800 делений. Они так тонки, что для невооруженного глаза не заметны и обнаруживаются лишь с помощью особых микроскопов. Астрономы хорошо знают свой первоклассный инструмент и давно определили, что случайная ошибка в нанесенных делениях не превосходит... одной десятитысячной доли миллиметра.

Вооружение астрономического сектора не ограничивается этими инструментами. По всему парку обсерватории раскинуты башенки и причудливые домики, в которых таятся самые разнообразные инструменты. Среди них Большой вертикальный круг, с помощью которого определяется высота светила. Затем выделяется Пассажный инструмент в первом вертикале, на котором производятся исследования изменений широты в зависимости от колебаний полюса. Для этих же целей служит и зенит-телескоп, на котором для контроля работа ведется по другому методу.

*

Огромную роль в развитии астрономии сыграла фотография. Она разрешила многочисленные споры между отдельными астрономами, которые по-разному описывали одно и то же наблюдавшееся ими явление. Своим беспристрастным объективным оком фотоаппарат точно фиксирует астрономическое явление. Теперь можно сколько угодно изучать снимок в спокойных условиях лаборатории и долгие годы сохранять его для будущих сопоставлений.

Фотографирование неба производится с помощью специальных инструментов — астрографов. Это — большие двухствольные трубы-камеры, обладающие большой светосилой. Один ствол служит для наводки, другой — для фотографирования. Обсерватория располагает различными астрографами — нормальным, короткофокусным и др.

С помощью нормального астрографа удалось определить расстояние от многих звезд до Земли, уточнить орбиты спутников Марса, Сатурна, Урана и Нептуна, определить положение открытой в 1930 г. самой отдаленной планеты нашей солнечной системы — Плутона.

Фотографирование солнечного затмения 1927 г. с помощью короткофокусного астрографа.

Кроме фотографирования самих звезд, с помощью астрографов снимаются и звездные спектры. По этим спектрам ученые судят о физическом строении и химическом составе далеких звезд.

Снимки, производимые с помощью всех этих инструментов, тщательно систематизируются и образуют многотысячную «стеклянную библиотеку».

Методы астрономических исследований теперь механизированы. Создано множество оригинальных контрольно-измерительных приборов, которые олицетворяют собой последние достижения современной техники. В лабораториях астрофизического сектора обсерватории можно видеть эти сложные инструменты в работе. Вот фотометр, который позволяет точно измерять блеск наблюдаемой звезды. Вот измерительный прибор Бамберга, с помощью которого определяется положение звезд на фотографиях. Блинк-микроскоп, или «мигающий» микроскоп, дает возможность наблюдать собственное движение звезд, выраженное на фотографии долями миллиметра.

Велико и разнообразно научное хозяйство астрофизического сектора. Всем этим хозяйством ведает молодой советский ученый Владимир Алексеевич Крат. Он родился в 1911 г. В 1935 г. Владимир Алексеевич закончил аспирантуру при Казанском университете. В 1936 г. замечательная научная работа «Проблема равновесия тесных двойных звезд» дала ему звание доктора астрономических наук. В 1938 г. он был приглашен заведовать астрофизическим сектором Пулковской обсерватории. Талантливому молодому ученому советская власть доверила большой и ответственный участок научной работы.

*

Ясная звездная ночь. В темных корпусах обсерватории начинается удивительная, чудесная жизнь... Раздвигаются стены здания. Вращаются купола башен. Распадаются на две части купола садовых беседок. Там и здесь по парку возникают светляки аккумуляторных лампочек у переносных инструментов... Астрономы торопятся использовать хорошую погоду для своих наблюдений. В южной стороне парка совершенно обособленно стоит красивое восьмигранное здание. Это — башня 30-дюймового рефрактора, гигантского телескопа, гордости Пулковской обсерватории. Его постройка, явившаяся первым мировым опытом создания рефрактора такой величины, была закончена в 1885 г. Объектив этого телескопа изготовлялся в течение пяти лет. Он весит в оправе около 200 кг. Труба, в которой закреплен гигантский объектив, покоится на высокой металлической колонне и может вращаться вокруг двух осей. Одна из осей параллельна оси мира, вокруг которой совершается видимое вращение небесного свода, другая — перпендикулярна ей. Снабженный противовесом рефрактор легок в управлении и может быть направлен в любой уголок небесного свода.

В ясные звездные ночи раздвигаются стены зданий, и оружие астрономов —  телескопы и различные приборы устремляются своими объективами к небу.

В башне темно... Лишь чуть-чуть светится прикрытый огонек контрольной лампочки. У инструмента — Олег Александрович Мельников. Молодой ученый, только пять лет назад окончивший Харьковский университет, сейчас изучает «поведение» переменных звезд. Эти звезды в известные периоды меняют свою яркость. Сегодня предметом наблюдений Мельникова является звезда \(\delta\) (дельта) в созвездии Цефея.

Башня знаменитого 30-дюймового рефрактора Пулковской обсерватории. Объектив этого рефрактора весит около 200 кг. Внизу, справа, —  одна из первых труб Галилея. С помощью таких труб астрономы 300 лет назад изучали небо.

Короткофокусный видоискатель телескопа позволяет быстро найти треугольник созвездия и искомую звезду в его вершине, Направив на нее инструмент, наблюдатель закрепляет его по высоте. Теперь труба может двигаться только вокруг оси мира. Пускаются в ход моторы, связанные с часовым механизмом, и весь гигантский телескоп начинает следовать точно за звездой в ее суточном перемещении по небосклону.

Олег Александрович не сидит, прильнув глазом к окуляру трубы. От такого метода наблюдения современные астрономы решительно отказались. Особое спектрографическое устройство, приспособленное к окулярной части инструмента, ведет сейчас точную запись странностей «непостоянной» дельты. Слабый луч света от далекой звезды, пройдя трехгранную призму, распадается на длинную полоску спектрограммы; эта полоска и расскажет ученому о «событиях», потрясающих далекую звезду.

Полоска фиксируется на светочувствительной пластинке. На другой день в лаборатории, пользуясь специальными приборами, Олег Александрович сравнит спектрограмму с прежними наблюдениями. А тщательное исследование большого количества фотографий даст ему возможность определить температуру в периоды вспышек этой звезды, ее химический состав, давление, состояние вещества... По микроскопическим смещениям спектральных линий ученый будет судить о ее собственном движении.

Не так давно проблемы астрономии разрешали гениальные одиночки, и часто всей их жизни не хватало для того, чтобы сделать решающие выводы. Иной стиль работы у советских астрономов.

Их большая и дружная семья ведет работу коллективно. В обсерваториях Грузии, Крыма, Узбекистана и Украины проводятся глубокие исследования по общему плану, разработанному на много лет вперед.