Стали известны подробности венерной экспедиции 1874 года

Гринвичская королевская обсерватория оцифровала и выложила в свободный доступ материалы экспедиции 1874 года на Гавайи, целью которой было наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца. Через фотографии, дневники и журналы наблюдений можно прикоснуться к живой истории и наглядно представить, как жилось ученым во второй половине XX века.

Прохождение Венеры по диску Солнца — это довольно редкое астрономическое явление. Дело в том, что орбиты обеих планет не располагаются в одной плоскости. Наклон орбиты Венеры составляет 3,4 градуса к орбите Земли, поэтому обычно Венера проходит чуть выше или чуть ниже солнечного диска. Однако иногда положения планет совпадают таким образом, что Венеру можно увидеть на фоне Солнца.

Последовательность прохождений повторяется по два раза (с интервалом в восемь лет) с промежутками 121,5 и 105,5 года.

Впервые полноценное наблюдение транзита Венеры провел в 1639 году английский астроном Джереми Хоррокс. Используя расчеты Кеплера, он уточнил орбиту второй от Солнца планеты и заключил, что прохождения должны наблюдаться «парами» через восемь лет. Воспользовавшись тем, что прохождение вблизи Манчестера наблюдал и его друг Уильям Крабтри, Хоррокс смог оценить расстояние от Земли до Солнца. У него получилось 95,6 млн км, что несколько меньше современного значения в 149,6 млн км. Однако с тех пор интерес к транзитам Венеры был связан именно с определением расстояния от Земли до Солнца (так называемая астрономическая единица — а.е.).

Следующие два транзита произошли в 1761 и 1769 годах. Астрономы заранее готовились к этим событиям, и по миру были разосланы десятки экспедиций. Именно во время транзита 1761 года

Михаил Ломоносов открыл атмосферу Венеры, заметив тонкий светлый ободок вокруг диска планеты.

Наблюдение прохождения Венеры было одной из главных целей плавания Джеймса Кука в 1768–1771 годах. Анализ данных со всех экспедиций позволил значительно уточнить расстояние между Землей и Солнцем. Астрономическая единица важна для определения расстояний между различными телами Солнечной системы, а также для оценки размеров самих планет. Знание параметров орбит космических тел позволило бы ученым лучше предсказывать астрономические явления. Еще одним важным следствием наблюдений было уточнение географических координат между различными точками наблюдений. Это безусловно вносило огромный вклад в навигацию и картографию. Поэтому астрономические наблюдения были приоритетным направлением исследований для колониальных держав.

Спустя сто лет природа опять преподнесла человечеству шанс уточнить масштабы расстояний и размеров в Солнечной системе. Научные приборы стали точнее, а математический аппарат совершеннее.

Для наблюдения транзита 1874 года Гринвичская королевская обсерватория подготовила пять экспедиций.

Они были отправлены в Египет, на Южные Сандвичевы острова (Гавайи), Родригес, Крайстчерч (Новая Зеландия) и Кергелен (архипелаг в Индийском океане). Именно к гавайской экспедиции относятся архивные материалы, опубликованные на сайте Кембриджского университета.

Выложенные в открытый доступ документы наглядно показывают, как важны были астрономические экспедиции для Британской империи. Военные и правительство были готовы вкладывать огромные средства в проведение выездных научных исследований. Человеком, который взял на себя основные работы по организации экспедиции, а позже и длительный процесс обработки полученных научных данных, был капитан Королевской морской артиллерии Джордж Лион Тапмен.

Ему пришлось полностью отойти от военных дел и целиком посвятить десять лет жизни транзитам Венеры. Тапмен занимался отбором и подготовкой участников экспедиции, закупкой и производством оборудования, планированием путешествия и научных работ. Также он выступал в качестве главного астронома для станции «B» в Гонолулу.

Cambridge Digital Library/Cambridge University Library Один из инструментов экспедиции

Ход экспедиции легко восстанавливается по полевым журналам Тапмена и по записям главного астронома станции в Кайлуа профессора Джорджа Форбса, также представленным в архиве. Потомки Джорджа Тапмена предоставили исследователям его личный дневник. Хотя записи в нем довольно краткие, из них можно многое узнать о здоровье, личной жизни и отношениях с коллегами начальника экспедиции. Например, выяснилось, что Тапмен любил расслабляться после тяжелого рабочего дня в обсерватории, катаясь на роликовых коньках на катке города Блэкхит.

Кроме журналов наблюдений, личных дневников и фотографий отсканированный архив содержит карикатурные рисунки, выполненные лейтенантом Эвелином Ноублом. Из карикатур можно многое узнать о быте экспедиции и условиях, в которых пришлось работать людям. Также рисунки наглядно показывают процесс транспортировки и работу с измерительными приборами. Скорее всего Ноубл рисовал карикатуры, чтобы развеселить других участников экспедиции.

Cambridge Digital Library/Charlotte Tupman and Cambridge University Library Карикатура, изображающая страдания астрономов от москитов

Тяжелые условия и москиты сильно сказывались на настроении в коллективе. Например, на страницах дневника Тапмен высказывает недовольство наблюдателем Генри Барнаклом, считая его присутствие вредным для экспедиции.

Тапмен пишет, что Барнакл «сошел с ума» и должен быть отправлен обратно как можно скорее.

Среди рисунков Эвелина Ноубла шаржи на Барнакла встречаются довольно часто. Во время экспедиции Гавайи еще были независимым королевством, хотя многие державы имели здесь свои интересы. Дневники содержат описание приема членов экспедиции королем Калакауа и посольствами других стран. Интересно отметить, что Ноубл, как и многие другие представители экспедиции, демонстрировали явные расистские стереотипы в отношении местных жителей. Правда, досталось и британскому консулу с его «слезящимися глазами патриотизма».

Работа по оцифровке материалов была начата в 2013 году. Это стало возможным благодаря щедрости Шарлотты Тапмен, которая позволила оцифровывать документы экспедиции из ее личного архива.