Из пушки на Луну

ГЛАВА ХХIII
Телескоп Пушечного клуба

За год перед тем, 20 октября, после выяснения результатов всемирной подписки на предприятие Пушечного клуба, Барбикен переслал в Кембриджскую обсерваторию сумму, достаточную для сооружения огромного телескопа, предназначенного для наблюдения за полетом снаряда колумбиады. Труба должна была обнаруживать на поверхности Луны всякий предмет более трех метров в поперечнике — таково было основное условие заказа.

Зрительные трубы бывают двух родов, и между ними очень большие различия: нужно было прежде всего решить, какой тип наиболее пригоден для специальных целей Пушечного клуба — труба-рефрактор или отражательный телескоп?

В рефракторе на верхнем конце расположено выпуклое стекло, формой похожее на чечевицу, которое называется объективом, то есть «предметным» стеклом. На объектив падают световые лучи от наблюдаемого предмета и, преломившись в веществе стекла, дают в определенном месте той же трубы изображение предмета.

В нижнем конце такой трубы находится другая чечевица, называемая окуляром, то есть «глазным» стеклом. В него смотрит наблюдатель. Окуляр расположен таким образом, что увеличивает изображение, даваемое объективом, подобно тому, как собирательное стекло, или лупа, увеличивает маленькие и близкие предметы. Таким образом, астрономическая труба закрыта в противоположных ее концах двумя стеклами — окуляром и объективом.

Отражательный телескоп является трубой, открытой в верхнем ее конце. В трубу непосредственно проникают лучи от наблюдаемого предмета и встречают большое вогнутое зеркало, расположенное внизу трубы. От зеркала лучи отражаются и притом, вследствие его вогнутости, сближаются друг с другом. В месте взаимного их пересечения образуется изображение наблюдаемого предмета. Наблюдатель рассматривает это изображение не прямо, а через увеличительное стекло, которое называется окуляром телескопа.

Таким образом, в астрономической трубе главную роль играет рефракция (преломление) лучей, проходящих через объектив, а в отражательном телескопе пользуются отражением (рефлексией) лучей, падающих на вогнутое зеркало. Отсюда понятно, почему астрономическая труба называется рефрактором, а телескоп — рефлектором. Главная трудность при изготовлении как рефракторов, так и рефлекторов лежит в выделке больших чечевиц и больших зеркал.

Однако в то время, когда Пушечный клуб приступал к своему грандиозному опыту, изготовление астрономических труб достигло уже высокой степени совершенства и давало великолепные результаты. Далеко уже было то время, когда Галилей наблюдал небесные светила в свою крохотную трубку, увеличивавшую только в несколько десятков раз! С ХVI века зрительные трубы все увеличивались в своих размерах и к середине XIX столетия давали уже возможность далеко проникать в неведомые до тех пор глубины звездного неба.

Наиболее замечательными рефракторами этой эпохи считались пулковский в России, стоивший 80 тысяч рублей, с объективом в 38 сантиметров в диаметре, труба французского оптика Леберула с объективом той же величины и, наконец, рефрактор Кембриджской обсерватории в Соединенных штатах с объективом в 48 сантиметров.

Из телескопов своими гигантскими размерами и увеличительной силой издавна известны два. Первый, построенный знаменитым Гершелем, имел 12 метров длины; зеркало его достигало полутора метров в диаметре; увеличение его считается в 6 400 раз.

Второй был сооружен лордом Россом в его имении Биркастль, в Ирландии. Длина телескопа — 16 метров, вес — 120 тонн; пришлось строить каменное здание, чтобы поддержать трубу и те приспособления, посредством которых можно было ею управлять. Предметное зеркало имело в диаметре два метра. Увеличение, даваемое рефлектором Росса, считалось в 6400 раз.

Отсюда видно, что, несмотря на колоссальные размеры труб, увеличение их в круглых числах не превышало шести тысяч. Такое увеличение «приближает» Луну лишь до расстояния около 60 километров, то есть позволяет различать на ее поверхности предметы размером не меньше 20 метров.

Между тем, по заданиям Пушечного клуба, требовалось изготовить трубу, которая позволяла бы заметить снаряд шириной в три метра при пятиметровой длине; следовательно, требовалось «приблизить» Луну до расстояния около восьми километров, или, другими словами, довести увеличительную силу трубы до 48 тысяч.

Такова была задача, поставленная Кембриджской обсерватории. Решение ее значительно облегчалось тем, что обсерватория могла затратить сколько угодно денег; но все же оставались почти неодолимые трудности технического характера.

Прежде всего обсерватория должна была выбрать тип трубы: рефрактор или рефлектор.

Кембриджская обсерватория решила остановиться на отражательном телескопе, так как изготовление его легче и, во всяком случае, скорее; что же касается увеличительной силы, то в этом отношении рефлекторы не уступают рефракторам, а иногда даже превосходят их. Кроме того, можно было рассчитывать на значительно большую яркость телескопических изображений, благодаря указанию Пушечного клуба, что труба будет установлена на одной из высочайших гор Соединенных штатов. Действительно, когда обсерватория стоит на очень высоком месте, световые лучи могут проникать в трубу, не проходя через нижние слои атмосферы, то есть через наиболее плотные и мутные, а потому поглощающие большой процент света.

Окуляр увеличивает получающиеся в телескопе изображения; величина же этих изображений зависит от размеров зеркала, служащего объективом; следовательно, чтобы достигнуть необычайной силы увеличения в 48 тысяч раз, требовалось дать зеркалу телескопа значительно больший диаметр, чем в известных телескопах Гершеля и Росса.

В этом и заключалась наиболее трудная в техническом отношении задача, так как отливка очень больших металлических зеркал весьма редко бывает удачна. При возрастании диаметра зеркала возрастают и технические трудности изготовления его кривизны.

Задача могла бы даже оказаться неразрешимой, если бы не открытие Фуко. Этот знаменитый французский физик показал, что и для самых точных наблюдений можно заменить металлические зеркала стеклянными, покрытыми слоем серебра. Отливка стекла правильной кривизны вообще не представляет серьезных затруднений, так же как и серебрение его.

Понятно, что Кембриджская обсерватория остановилась на указаниях Фуко.

Обсерватория заказала зеркало с диаметром в пять метров и трубу длиной в 85 метров.

Выбор места для установки телескопа не отнял много времени. Требовалось поставить его на очень высокой горе, а высоких гор в Соединенных штатах совсем мало.

Действительно, на территории Союза выделяются лишь две большие горные цепи.

На востоке — это Апалахи, замыкающие Аллеганские горы. На восток от Апалах текут реки в Атлантический океан, на запад — множество притоков, питающих великую Миссисипи, которую американцы назвали бы «королевой рек», если бы вообще оказывали какой-нибудь почет королям и королевам.

Но Апалахи не высоки: высшая их точка — в Нью-Гемпшире — достигает лишь высоты одного километра.

Вторая цепь — Скалистые горы — составляет часть той огромной, наиболее длинной на Земле, цепи, которая начинается у Магелланова пролива, затем — под названием Анд и Кордильеров — тянется вдоль всего западного берега Южной Америки, образует Панамский перешеек, расширяется в Мексике и Соединенных штатах и проходит через всю Северную Америку до берегов Северного Полярного моря.

Скалистые горы также не особенно высоки: Швейцарские Альпы, Кавказ и Гималаи имели бы право смотреть на них «с высоты своего величия».

В самом деле, высшая точка Скалистых гор достигает лишь немногим более трех километров над уровнем океана, тогда как Монблан возвышается на пять километров, Эльбрус — на шесть, Гауризаккар, или Эверест, в Гималаях, — на девять километров. Но так как Пушечный клуб постановил, чтобы его обсерватория находилась на земле Соединенных штатов, то пришлось выбирать лишь между отдельными вершинами Скалистых гор. Избрана была вершина Лонгспик в штате Миссури.

Трудно себе представить, какое множество препятствий возникло при сооружении обсерватории на Лонгспике! Пришлось поднимать на гору, выше линии вечного снега, огромные камни, тяжелые деревянные и железные балки и другие части для сооружения колоссальной цилиндрической трубы телескопа и для построек.

Нелегок был подвоз этих материалов даже до подножья главной вершины — при отсутствии проложенных дорог через пустынные степи и непроходимые леса, вдали от населенных центров; когда же пришлось совершать подъем на самый пик, — через скалы, через бешеные горные потоки, через груды осыпавшихся камней и расщелины во льду, — понадобились вся энергия американских рабочих и вся изобретательность американских инженеров, чтобы довести дело до благополучного конца.

В последних числах октября, то есть меньше чем через год от начала работ, колоссальный рефлектор на вершине Лонгспика возвышал уже к небу свою 85-метровую трубу.

Труба была подвешена к громадной железной надстройке, причем благодаря остроумным механизмам можно было управлять колоссальной трубой с замечательной легкостью: вращать во все стороны, наводить на все точки неба и неуклонно следить за движением любого светила от восхода его в одной части горизонта до заката в другой. Американские инженеры отличились здесь на славу.

Телескоп обошелся в 400 тысяч долларов. Когда его в первый раз навели на Луну, наблюдателей охватило жуткое чувство любопытства и тревоги. Что должно было представиться их взорам? Что откроется в поле этого телескопа, увеличивающего наблюдаемые предметы в 48 тысяч раз? Что-нибудь особенно новое, быть может, озеро или море, здания, города или какие-нибудь другие свидетельства населенности Луны?

Нет. Телескоп Пушечного клуба не обнаружил на лунной поверхности ничего такого, что не было бы раньше известно. Он лишь подтвердил в подробностях вулканическое строение земного спутника.