Астрономическая экспедиция Академии наук в Орске

С 23 мая по 3 июня 1769 года, в Орской крепости на горе Преображенской, работала астрономическая экспедиция Академии наук во главе с поручиком Христофором Эйлером. 

 

 

Молодой офицер всё свободное от службы время, посвящал занятиям математики и астрономии, как и полагалось сыну академика Петербургской Академии наук Леонарда Эйлера - величайшего математика, внёсшего фундаментальный вклад в развитие механики, физики, астрономии, автора более 850 научных работ: по математическому анализу, дифференциальной геометрии, теории чисел, приближенным вычислениям, небесной механике, математической физике, оптике, баллистике, кораблестроению, воздухоплаванию, химии, медицине, ботанике, теории музыки...В изучении астрономии Христофор Эйлер достиг таких успехов, что в 1769 году был назначен командиром астрономической экспедиции Академии наук в Орскую крепость, для наблюдения прохождения Венеры через Солнце. 

 

Для решения какой научной цели была организована эта экспедиция? В 18 веке происходит бурный рост экономики и морской торговли, что способствовало развитию навигации, картографии и повышению требований к более точному определению координат географических пунктов не только на суше, но и на море. Ученые разных стран пытались усовершенствовать методы расчета, но главным препятствием для составления точных астрономических таблиц, было отсутствие точного значения основной астрономической постоянной - параллакса Солнца, которая позволяет определить расстояние от Земли до Солнца и получить масштаб всей Солнечной системы. Поэтому, с древних времен, ученые проявляли повышенный интерес к определению этой константы, используя в своих астрономических расчетах движение планет Венеры и Меркурия. Так как Меркурий находится на небольшом расстоянии от Солнца, то наблюдать его можно только очень низко над горизонтом. Вследствие малости его угловых размеров наблюдения эти производить очень трудно, поэтому особое внимание ученые обратили на изучение прохождения Венеры по диску Солнца в 1769 году. Почему именно в этот год? Дело в том, что если бы Меркурий и  Венера обращались в плоскости орбиты Земли, то прохождение планеты по диску Солнца происходило бы при каждом нижнем соединении, но поскольку орбита Меркурия наклонена на 7°, а орбита Венеры на 3°, то прохождение планет будет наблюдаться только в тех случаях, когда нижнее соединение совпадает с пересечением планетой эклиптики. Земля проходит эти точки в строго определенное время, однако периодичности этого явления не одинакова для этих планет. За 100 лет прохождение Меркурия можно наблюдать - 14 раз, а Венеры всего - 2 раза. Для тех, кто силен  в математике, можно добавить, что горизонтальный параллакс Солнца - ?, есть малый угол в прямоугольном треугольнике, в котором гипотенузой является расстояние между центрами Земли и Солнца, а малый катет - есть радиус земного экватора. После измерения этого угла, зная радиус Земли, можно определить расстояния между Солнцем и Землей решая простую тригонометрическую задачу по вычислению гипотенузы, когда длина катета и угол между ним и гипотенузой известны:  A = ae /sin ?. На практике же измерение параллакса Солнца сопряжено с многочисленными трудностями. 

 

В 1769 году Российская Академия наук, для наблюдения прохождения Венеры из различных населенных пунктов страны, организовала 8 экспедиций под руководством ученых: академик С.Я.Румовский,  Ф. А.Охтенский и Г.Бородулин был направлены в Колу, Ж.А. Малле в Поной, Ж.Л.Пикте в Умбу, Г.М.Ловиц и П.Б.Иноходцев в Гурьев, И.И.Исленьев в Якутск, В.Л.Крафт в Оренбург, Христофор Эйлер в Орск и Х.Майер в обсерваторию Петербурга. 

 

Специальным указом, императрица Екатерина II  приказала выдать всем участникам экспедиций двойное жалование, а губернаторам, через чьи губернии пролегал путь экспедиций, было приказано выделить солдат для охраны ученых и имущества, а также «чинить им всякое потребное вспоможение…». Перед отъездом в дальний  путь русская императрица Екатерина II удостоила астрономов личным приемом и прощанием.

 

23 мая 1769 года участники экспедиции под руководством поручика  Эйлера благополучно прибыли в Орскую крепость, преодолев расстояние в 2354 версты от Санкт - Петербурга, 1678 версты от Москвы и 265 версты  от Оренбурга.

 

{{images2}}

 

На горе Преображенской была построена временная обсерватория, установлен телескоп. Ясная, теплая погода позволила ученым хорошо подготовиться к проведению наблюдений за прохождением Венеры через диск  Солнца.

 

{{images3}}

 

Вечером 3 июня, ученые приступили к наблюдению к вступлению Венеры. Само явление началось в 4 часа 7 минут при восходе Солнца.

 

{{images4}}

 

Участникам Орской экспедиции удалось отчетливо увидеть, что в момент «внутреннего прикосновения» сзади Венеры на краю Солнца образовался выступ. Еще мгновение и выступ исчез, а Венера начала свой путь по диску Солнца. 6 часов понадобилось планете, чтобы пройти от одного края Солнца до другого. В четверть одиннадцатого Венера приблизилась к противоположной границе солнечного диска. При выходе Венеры, опять появился на краю Солнца выступ. Появление этого светового ободка - выступа, объяснялось преломлением солнечных лучей в верхних слоях атмосферы Венеры. 

 

{{images5}}

 

После завершения наблюдений, участники экспедиции определили точные  географические  координаты  Орской крепости: 51 градус 12 секунд северной широты, 76 градусов 14 секунд восточной долготы. 

 

{{images6}}

 

В Петербурге расчет солнечного параллакса по наблюдениям участников экспедиций 1769 года, был произведен Леонардом Эйлером. Он получил результат в 8.62", что соответствовало расстоянию от Земли до Солнца 152.6 миллионов километров. Таким образом Россия, затратив огромные усилия на организацию экспедиций, внесла достойный вклад в решении этой научной проблемы. Не стоит забывать, что наш родной город Орск и гора Преображенская тоже внесли свой пассивный вклад в развитие отечественной науки.

 

Материал подготовил Юрий Сураев.

Фотографии из книги «Орская летопись».