Главная | Обратная связь

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. Телескоп на Скалистых горах.

За год перед тем, 20 октября, после выяснения результатов подписки,Барбикен переслал в Кембриджскую обсерваторию сумму, достаточную длясооружения (.гигантского оптического прибора. Телескоп или трубарефрактордолжны были быть огромной мощности, чтобы обнаружить на поверхности Лунылюбой предмет более девяти футов в поперечнике. Между отражательным телескопом и трубой-рефрактором имеется оченьбольшое различие, о чем нелишне будет здесь напомнить. Рефрактор состоит изтрубы, на верхнем конце которой расположено выпуклое чечевицеобразноестекло, называемое объективом. В нижнем конце трубы находится другаячечевица, называемая окуляром, в которую и смотрит наблюдатель. Лучи,исходящие от светящегося тела, проходят сквозь первую чечевицу и,преломляясь, дают в фокусе изображение в перевернутом виде. Окулярувеличивает изображение, даваемое объективом, на манер лупы. Таким образом,астрономическая труба закрыта в противоположных концах двумя стеклами --окуляром и объективом. Напротив, отражательный телескоп -- это труба, открытая в верхнем своемконце. В трубу непосредственно проникают лучи от наблюдаемого светящегосянебесного тела и встречают большое металлическое вогнутое зеркало. Отражаясьот вогнутого зеркала, лучи сближаются друг с другом. Затем эти отраженные лучи собираются во втором, небольшом зеркале,которое направляет их в окуляр, расположенный таким образом, чтобыувеличивать получающееся изображение. Таким образом, в астрономической трубе главную роль играет рефракция(преломление) лучей, а в телескопе -- рефлексия (отражение). Отсюда понятно,почему труба называется рефрактором, а телескоп -- рефлектором. Главнаятрудность при изготовлении этих оптических приборов состоит в выделкеобъективов, то есть крупных чечевиц, и металлических зеркал. Однако в эпоху, когда "Пушечный клуб" приступал к своему грандиозномуопыту, изготовление астрономических труб достигло уже высокой степенисовершенства и давало превосходные результаты. Далеко уже было то время,когда Галилей наблюдал небесные светила в свою жалкую трубку, увеличивавшуювсего в тридцать раз! Начиная с XVI века зрительные трубы все расширялись иудлинялись и к середине XIX столетия позволяли уже далеко проникать вневедомые до тех пор глубины звездного неба. Наиболее замечательныерефракторами этой эпохи считались пулковский в России, стоивший 80 тысячрублей, с объективом в 15 дюймов (38 сантиметров) в диаметре, трубафранцузского оптика Леребура с объективом такой же величины и, наконец,рефрактор Кембриджской обсерватории с объективом в 19 дюймов (48сантиметров). Из отражательных телескопов своими огромными размерами и увеличительнойсилой издавна известны два. Первый, сооруженный Гершелем, имел 36 футов вдлину; зеркало его достигало 4,5 фута в диаметре; он давал увеличение вшесть тысяч раз. Второй был сооружен лордом Россмо в Биркастле, в паркеПарсонстоуна, в Ирландии. Длина телескопа -- 48 футов, вес 28 тысяч фунтов.Пришлось построить огромное каменное здание, чтобы вместить трубу иприспособления, посредством которых ею управляли. Зеркало его имело вдиаметре шесть футов (1 метр 93 сантиметра). Рефлектор давал увеличение в6400 раз. Отсюда видно, что, несмотря на колоссальные размеры труб, даваемое имиувеличение в круглых числах не превышало шести тысяч раз. Такое увеличениеприближает Луну лишь на расстояние 39 миль (16 лье), то есть позволяетразличать на ее поверхности предметы не меньше 60 фунтов в диаметре. Между тем по. заданиям "Пушечного клуба" требовалось изготовить трубу,которая позволяла бы увидеть снаряд шириною в девять футов при длине впятнадцать футов; следовательно, требовалось приблизить Луну до расстоянияне меньше пяти миль (двух лье), то есть добиться увеличения в 48 тысяч раз. Такую задачу поставили перед Кембриджской обсерваторией. Решение ееоблегчалось тем, что обсерватория могла затратить сколько угодно денег; новсе же оставались трудности технического порядка. Прежде всего обсерватория должна была выбрать тип трубы: рефрактор илирефлектор. Вообще говоря, по сравнению с рефлекторами рефракторы обладаютбольшими преимуществами. При одинаковом размере объектива они даютвозможность достичь большего увеличения, так как световые лучи, проходясквозь чечевичное стекло, теряют меньший процент своей яркости, чем приотражении металлическим зеркалом телескопа. Но, с другой стороны, нельзяделать чечевицы особенно крупных размеров,: так как толстое стекло чечевицыпомещает слишком много световых лучей. К тому же изготовление крупныхчечевиц сопряжено с большими трудностями и требует значительного времени --нескольких лет. Поэтому, хотя рефрактор дает более яркое изображение, что особенноважно при наблюдении Луны, которая освещается лишь отраженными солнечнымилучами,-- Кембриджская обсерватория решила остановиться на отражательномтелескопе, так как его можно быстрее изготовить и он имеет несколько большуюувеличительную силу. Ввиду того что световые лучи теряют свою силу, проходясквозь атмосферу, особенно в нижних, наиболее плотных ее слоях, "Пушечныйклуб" решил установить аппарат на одной из высочайших гор СоединенныхШтатов, где воздух значительно более разрежен. Как мы видели, в телескопепроизводит увеличение окуляр, то есть лупа, расположенная перед глазаминаблюдателя, и чем больше диаметр и фокусное расстояние объектива, тембольше он дает увеличение. Окуляр увеличивает получающиеся в телескопе изображения, величина жеэтих изображений зависит от размеров зеркала, служащего объективом;следовательно, чтобы достигнуть увеличения в 48 тысяч раз, требовалосьпридать зеркалу телескопа значительно больший диаметр, чем в телескопахГершеля и лорда Росса. В этом и заключалась наибольшая техническаятрудность, так как отливка крупных металлических зеркал -- операция весьмасложная. К счастью, несколько лет тому назад член французского институтаизвестный ученый Леон Фуко добился значительного облегчения и усилениязеркала стеклянным, покрытым слоем серебра. Отливка стекла нужных размеров исеребрение его не представляют особых трудностей. Понятно, что Кембриджскаяобсерватория остановилась на способе Фуко. Объектив решили установить по методу, примененному Гершелем приконструкции его телескопов. В большом аппарате астронома Слау изображение предмета, отраженноенаклонным зеркалом, установленным внизу трубы, направляется в окуляр,находящийся в верхнем конце трубы. Таким образом, наблюдатель, вместо тогочтобы стоять внизу, поднимается в верхнюю часть огромного цилиндра и смотритв лупу. Это делает ненужным второе маленькое зеркало, направляющееизображение в окуляр. Таким образом, изображение выигрывает в яркости,избегнув вторичного отражения" А это было особенно важно ввиду предстоящихспециальных наблюдений. Когда комитетом были приняты все нужные решения, приступили кизготовлению телескопа. Согласно расчетам бюро Кембриджской обсерваториитруба нового рефлектора должна была быть длиною в 280 футов, а зеркало --диаметром в 16 футов. Правда, несколько лет тому назад астроном Гукпредлагал построить телескоп в 10 тысяч футов длиной, в сравнении с которымтелескоп "Пушечного клуба" показался бы детской игрушкой. Тем не менееустановка нового аппарата была связана с огромными трудностями. Вопрос о выборе места для установки телескопа был быстро решен.Требовалось поставить его на высокой горе, а высоких гор в СоединенныхШтатах не так много. В самом деле, орографическая система этой огромной страны охватываетвсего две горные цепи средней высоты, между которыми протекаетвеличественная Миссисипи; американцы назвали бы ее "королевой рек", если быони признавали королевскую власть. На востоке -- это Аппалачский хребет, наивысшая точка которого, вНью-Гэмпшире,-- достигает весьма скромной высоты 5600 футов. На западе высятся Скалистые горы, составляющие часть той огромнойгорной цепи, которая начинается у Магелланова пролива, затем под названиемАнд и Кордильеров тянется вдоль всего западного побережья Южной Америки,образует Панамский перешеек и проходит, через всю Северную Америку доберегов Северного Ледовитого океана. Скалистые горы также не особенно высоки: Альпы и Гималаи имели бы правосмотреть на них "с высоты своего величия". В самом деле, наивысшая точкаскалистых гор достигает лишь 10701 фута над уровнем моря, тогда как Монбланвозвышается на 14439, а Кинчинджунга -- на 26 776 футов. Но так как "Пушечный клуб" постановил, чтобы его обсерваториянаходилась на территории Соединенных Штатов, то пришлось выбирать лишь междуотдельными вершинами Скалистых гор. Избрана была вершина Лонгспик в штатеМиссури; к подножию этой гори и был направлен весь необходимый строительныйматериал. Трудно передать словами, сколько препятствий всякого рода пришлось приэтом преодолеть американским инженерам, какие чудеса мужества и ловкостибыли ими проявлены. Это был настоящий подвиг! Пришлось поднимать на горуогромные камни, массивные железные балки, тяжелые желоба, крупные частицилиндрической трубы и объектив весом около 30 тысяч фунтов -- подниматьвыше линии вечных снегов, на высоту более 10 тысяч футов. Нелегко былоподвозить эти материалы через пустынные степи, лесные дебри и бешеные горныепотоки, вдали от населенных центров, без дорог, в дикой, непроходимойместности. Понадобилась вся энергия американских рабочих и всяизобретательность инженеров, чтобы довести дело до благополучного конца. Впоследних числах октября, то есть меньше чем через год от начала работ,колоссальный рефлектор на вершине Лонгспика уже поднимал к небу свою280-футовую трубу. Труба была установлена на громадном железном помосте,причем благодаря остроумным механизмам можно было легко ею управлять:вращать во все стороны, наводить на все точки неба и следить за движениемлюбого светила от восхода его в одной части горизонта до захода в другой. Телескоп обошелся в 400 тысяч долларов. Когда его в первый раз навелина Луну, наблюдателей охватило чувство любопытства и тревоги. Чтообнаружится в поле этого телескопа, увеличивающего наблюдаемые предметы в 48тысяч раз? Быть может, лунные жители, стада лунных животных, озера, моря илигорода? Но нет! Телескоп не обнаружил на Луне ничего такого, что не было быизвестно раньше. Тщательное обследование лунной поверхности только лишнийраз подтвердило вулканическое строение земного спутника. Телескоп Скалистых гор, прежде чем перейти к специальным наблюдениям,успел оказать большие услуги астрономии. Благодаря его мощности удалосьисследовать самые отдаленные участки небесной сферы и чрезвычайно точноизмерить диаметр многих звезд. Между прочим, Кларк, астроном Кембриджскойобсерватории, смог определить строение так называемой "crad nebula" ^[17] всозвездии Тельца, чего не удавалось достигнуть даже с помощью телескопалорда Росса.