Михаил Ивановский - Вчера, сегодня, завтра

В своей работе астрономы пользуются главным образом звездным, а не гражданским, то есть солнечным, счетом времени. Астрономические часы обычно отрегулированы по звездному времени. Их циферблаты тоже разделены на 24 часа, но каждый звездный час короче солнечного почти на 10 секунд. И каждая звездная минута тоже чуть-чуть короче обычной.

Звездные часы совершенно необходимы для астрономов, так как они идут в строгом согласии с движением звездного неба. Каждая звезда восходит по звездным часам всегда в одно и то же время. В Москве и на широте Москвы Сириус, например, ежедневно восходит в 2 часа и 21 минуту и заходит аккуратно в 11 часов и 5 минут по местному звездному времени. Благодаря звездным часам астроном всегда знает, когда и какие звезды находятся на небе, а запись наблюдений, пользование звездными каталогами значительно упрощается.

Для гражданской жизни звездные часы совершенно непригодны. Ведь звездные сутки, подобно лунным суткам, короче солнечных. Звездные часы спешат по сравнению с обычными и постоянно обгоняют их. Поэтому звездная полночь может прийтись на наш полдень, а при восходе солнца звездные часы могут показать поздний вечер.

Наша жизнь и жизнь всей природы на Земле регулируется Солнцем, а не звездами.

Только астрономы пользуются звездным временем. Они по звездам определяют поправку сначала своих основных звездных часов, потом, пользуясь таблицами, переносят поправку на среднесолнечные часы, которые в свою очередь дают точное время часам-сигналистам, а те сообщают время всем желающим.

Для определения точного времени существуют отдельные астрономические инструменты в обсерваториях и назначены на небе особые, «часовые» звезды, или «звезды времени». Эти звезды достаточно ярки, и их положение на небе определено с величайшей точностью. Астроном знает, во сколько часов, минут, секунд и сотых долей секунды та или иная «часовая» звезда пройдет через меридиан.

В Пулковской обсерватории при ее основании было выбрано 44 часовых звезды. Сейчас их число значительно увеличено, с тем чтобы каждую ночь в любой час можно было проверить часы по нескольким звездам.

Вот этот коренастый астрономический инструмент, изображенный на рисунке, и является главным добытчиком точного времени; он повелитель и судья всех астрономических часов, их прямой и непосредственный начальник.

По рисунку трудно догадаться, как в эту трубу смотрят астрономы. Снизу у нее какие-то рычаги, средняя часть имеет форму куба; весь инструмент больше напоминает миномет, чем астрономическую трубу.

Однако это самая настоящая астрономическая труба, и притом очень удобная. Она гораздо удобнее, чем обычные школьные телескопы, возле которых приходится стоять или сидеть, выгнув шею и подняв голову.

Около пассажного инструмента — а этот инструмент называется пассажным— наблюдатель работает совершенно спокойно. Как бы ни была наклонена труба, астроному не приходится менять положения. Ось, поддерживающая трубу, оттого такая толстая, что она полая и служит продолжением инструмента. В конце ее, который выступает за опору инструмента, находится окуляр.

А в металлическом кубе в средней части инструмента помещена трехгранная стеклянная призма. Она принимает изображение звезды от объектива и отражает вдоль оси к окуляру. Поэтому объектив можно поднимать, опускать, а окуляр остается всегда неподвижным. Наблюдатель смотрит в него, как в окошечко.

Пассажный инструмент установлен на массивном основании так, что его трубу можно поворачивать только в одном направлении — с севера на юг — и обратно, точно по меридиану, то есть двигать ее только вверх или вниз. Вправо или влево труба не поворачивается, Поэтому в пассажный инструмент нельзя рассматривать любую звезду на небе, а только ту, которая в данный момент проходит через меридиан. Перед наблюдением астроному приходится поджидать, когда нужная ему «часовая» звезда сама заглянет в объектив.

Этой особенностью инструмента объясняется его название — пассажного, так как звезды появляются и проходят в поле зрения, как проезжие, как пассажиры.

Пассажный инструмент. В кружке видно, как проходит звезда в поле зрения трубы.

Ограничение подвижности пассажного инструмента не является его недостатком— наоборот, это его достоинство. Всегда лучше уметь делать одно дело, да как следует, чем много дел, но кое-как. Пассажный инструмент и приспособлен для выполнения одного дела: он позволяет очень точно замечать момент прохождения звезды через меридиан. И с этой обязанностью инструмент справляется прекрасно, гораздо лучше, чем иной большой телескоп. Неподвижная установка предохраняет астронома от многих ошибок при измерениях.

Внутри трубы пассажного инструменты натянуты тончайшие нити: одна — горизонтальная и несколько — вертикальных. Дождавшись появления «часовой» звезды, астроном подводит инструмент так, чтобы «посадить» звезду на горизонтальную нить. Звезда движется вдоль горизонтальной линии, как по дорожке. По пути ей попадаются вертикальные нити; она их пересекает, а астроном в эти мгновения нажимает клавишу, связанную с хронографом. Клавиша включает ток в одну из катушек хронографа; от этого его перышко вздрагивает и оставляет на бумажной ленте зубчик.

Одновременно к другому перышку хронографа подведены сигналы секунд эталонных часов, и оно на соседней дорожке ставит каждую секунду по зубчику.

Когда звезда уйдет из поля зрения инструмента, астроном берет ленту хронографа и сравнивает вычерченные на ней линии с зубчиками. На одной из них отпечатались секунды по сигналам эталонных часов, а на другом — сигналы от клавиши, на которую нажимал астроном в моменты пересечения звездой вертикальных нитей.

Так как время прохождения звездой меридиана известно заранее и очень точно, то, измеряя расхождение зубчиков от звезды и от часов, астроном определяет, насколько ушли или отстали часы.

Обычно наблюдений только одной «часовой» звезды бывает недостаточно. Для большей надежности за ночь повторяют наблюдения над несколькими звездами и поправку часов определяют с точностью в несколько сотых долей секунды.

Таким сравнительно несложным способом пользовались до конца прошлого столетия. Астрономов тогда удручали чересчур большие ошибки наблюдений. И это было понятно, — астроному приходилось выполнять одновременно два ответственных дела: следить за звездой, улавливая момент пересечения ею нити, и нажимать клавишу хронографа. Внимание рассеивалось, рождалась ошибка. При этом способе она была совершенно неизбежна.