О жизни и смерти Царь-рефрактора

mevamevo — 08.07.2025

Узнал на днях о существовании «Царь-рефрактора». Как известно, Царь-пушка никогда не стреляла, Царь-колокол никогда не звонил, а Царь-бомба, слава Богу, ни разу не применялась по назначению, лишь испытывалась. Так и Царь-рефрактор — вроде и стал крупнейшим за всю историю телескопом-рефрактором, но никакой научной пользы не принёс... Интересно? Ну, для начала — несколько вводных/просветительских слов :).

Каждому (надеюсь!), кто лишь имеет среднее школьное образование, должно быть известно, что основной инструмент астрономии — телескоп. Уже не все из даже более-менее продвинутых школьников знают, что, упрощая, телескопы по своей конструкции делятся на две группы: рефракторы (у них главным элементом, собирающим свет, является линза) и рефлекторы (они в качестве объектива используют зеркало); ну, понятно, что есть ещё и «комбинированные формы», сочетающие как линзы, так и зеркала, но всё равно что-то (либо линза, либо зеркало) будет являться главным элементом всей конструкции! Уже далеко не все земляне, а лишь более-менее интересующиеся астрономией, знают, что в случае с большими/серьёзными телескопами рефлекторы имеют множество преимуществ перед рефракторами. Самое очевидное из них заключается в том, что изготовить и поддерживать в недеформируемом (под действием собственного веса) состоянии зеркало большого размера заметно проще, нежели линзу аналогичных параметров. Ну, не буду говорить о куче других тонкостей, но поверьте на слово: уже более-менее в начале XX века стало ясно, что при дальнейшем наращивании апертуры (диаметра объектива) будущее однозначно принадлежит рефлекторам (пусть и с кучей дополнительных примочек).

Ну, чтобы были понятны масштабы, дам ряд пояснений и приведу ряд фактов. Нынешние более-менее бюджетные любительские телескопы (что рефракторы, что рефлекторы) обладают объективами диаметром порядка 10 сантиметров (ну, до 15; при дальнейшем увеличении размера объектива они становятся уже совсем небюджетными). Понятно, что это весьма больше, нежели у первого телескопа Галилея (наибольший из объективов, который он использовал, имел диаметр 3,8 см), однако даже 15 см для объектива телескопа в наше время — это лишь начально-любительский уровень.

Парочка зрительных труб первой половины XVII века
Предполагается (но и нет достоверной уверенности), что это и есть зрительные трубы самого Галилея
См. источник фото: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Galileo_galilei,_telescopi_del_1609-10_ca..JPG

Если говорить о наиболее крупном из реально научно-полезных рефракторов, то таковым является телескоп Йеркской обсерватории (США): он обладает объективом с диаметром в 101,6 см и фокальным расстоянием в 19,3 м, в своё время (1897−1908) он являлся крупнейшим телескопом в мире и вроде как до сих пор в строю. К слову, это ещё не самый «длинный» из рефракторов: самый длинный из до сих пор работающих рефракторов (обсерватория Архенхольда, Берлин) обладает фокусом в 21 метр (правда, диаметр объектива у него заметно меньше — «лишь» 68 см).

Рефрактор Йеркской обсерватории
См. источник фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Yerkes_40_inch_Refractor_Telescope-2006.jpg

Как уже говорилось, последующие рекорды принадлежали лишь рефлекторам. Следующим крупнейшим в мире телескопом (сменившим на этой позиции йеркский рефрактор) стал рефлектор обсерватории Маунт-Вилсон (США): диаметр его зеркала составлял полтора метра (до него существовал и ещё более крупный рефлектор с зеркалом в 1,8 метра, но он прекратил полноценную работу уже к началу 1890-х). В 1917 году в той же обсерватории Маунт-Вилсон заработал уже 100-дюймовый рефлектор (с зеркалом в 2,5 метра диаметром, если по-нашему): он оставался крупнейшим телескопом в мире до 1949 года. Ему же было суждено стать, пожалуй, самым знаменитым «традиционным» телескопом: именно с его помощью Эдвин Хаббл (тогда ещё человек, а не телескоп!) коренным образом изменил наши представления о структуре Вселенной.

100-дюймовый рефлектор обсерватории Маунт-Вилсон
См. источник фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:100_inch_Hooker_Telescope_900_px.jpg

СССР весьма гордился «крупнейшим телескопом в мире» (БТА), размеры монолитного/цельного зеркала которого (6 метров в диаметре) были рекордными с 1975 под 1998 год (о том, что зеркало оказалось хуже качеством, чем планировалось и желалось, пропаганда предпочитала умалчивать). На сегодняшний день крупнейшим в мире телескопом с цельным/монолитным зеркалом является телескоп обсерватории имени Веры Рубин (Чили), вот буквально недавно получивший «первый свет»; диаметр его зеркала составляет 8,4 метра.

Строительство телескопа обсерватории имени Веры Рубин (этап сборки монтировки телескопа; фото сделано в октябре 2021 года)
См. источник фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rubin_Telescope_Mount_Assembly.jpg

Однако будущее, очевидно, принадлежит телескопам с сегментированными зеркалами: крупнейшим из таких на сегодняшний день является Большой Канарский телескоп (Испания), диаметр его зеркала составляет 10,4 м. Наконец (в качестве отдельного зачёта), непременно следует упомянуть и о так называемом Большом бинокулярном телескопе (США): его оптическая система состоит из двух отдельных первичных зеркал (каждое диаметром в 8,4 метра); подобная конструкция даёт телескопу кучу значимых для науки преимуществ, но если говорить лишь о светосиле (параметр, непосредственно зависящий от диаметра объектива), то данный телескоп по этому свойству более-менее сопоставим с гипотетическим однозеркальным телескопом, обладающим зеркалом с диаметром примерно в 11,8 м.


Всё это было, как говорится, присказкой; перейдём к сути. В общем, в истории науки принято считать, что самый крупный из когда-либо созданных рефракторов (созданных с научными целями и принесших научную пользу) — это телескоп Йеркской обсерватории (объектив с диаметром 101,6 см и фокальным расстоянием 19,3 м). Однако по чисто формальным признакам существовал и ещё более крупный рефрактор с занятной судьбой! Та-да-да-даммм! Леди и джентльмены, позвольте представить вашему вниманию Большой телескоп Всемирной выставки в Париже 1900 года!

Для начала нужно вспомнить/напомнить, что, во-первых, тогдашние времена были ещё довольно «дикими» и «медленными»: ну, телеграф уже был, даже телефон уже формально был, но сравниться с нынешней эпохой по скорости обмена информацией те времена не могут никак. Да и о развлечениях вроде телевидения и интернета тогда ещё никто не помышлял :). Во-вторых, Франция в то время ещё была если не пупом Земли, то уж как минимум весьма «популярной» страной, почитавшейся за некий «идеал» технологического и культурного развития. Немудрено, что страна-организатор очередной Всемирной выставки была просто обязана хоть чем-нибудь всех удивить (напомним, что на предыдущей парижской Всемирной выставке от 1889 года всех поразила Эйфелева башня; несмотря на кучу критики в её адрес, она стала наиболее узнаваемым символом и Парижа, и всей Франции).

С идеей строительства гигантского по тем временам телескопа ещё в 1892-м году выступил Франсуа Делонкль (1856−1922), тогдашний член Палаты депутатов (аналог нынешнего Национального собрания Франции); незаурядная личность, про него даже имеется статья в словаре Брокгауза и Эфрона. В общем, телескоп был заказан не астрономами, а политиками, потому и стал больше «развлечением», нежели научным инструментом. Окончательное решение о строительстве было принято 8 июля 1892 года. Практически сразу проект стал поводом для многочисленных насмешек и карикатур, а также для множества довольно критических оценок (хотя находились и сторонники, например, Камиль Фламмарион, бывший в ту пору известнейшим популяризатором астрономии). Сам инициатор проекта ничуть не унывал и даже не без гордости отмечал: «Как я и предполагал, проект сразу же захватил воображение, и „Луна с расстояния в один метр“ тут же стало одним из тех крылатых выражений, которые облетают весь мир с телеграфической скоростью».

Журнал «Le Don Quichotte» (11 сентября 1892) изображает Делонкля, преподносящего Луну на блюде
См. источник фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Great_Ex_Telescope_Cartoon.jpg

Конструкция телескопа предполагала, что он должен обладать объективом (двулинзовым ахроматом) диаметром в 1,25 метра и фокусным расстоянием 57 метров. Учитывая громоздкость всей конструкции, трубу телескопа предполагалось сделать неподвижной, установив её в горизонтальном положении в направлении север-юг, при этом наведение телескопа на разные участки небесной сферы должно было осуществляться отдельным механизмом под названием сидеростат — он представлял собой подвижное двухметровое зеркало, отражающее свет в неподвижный объектив. Фокусировка осуществлялась перемещением окулярной части по направляющим рельсам. При увеличении в 500 раз угловое поле зрения инструмента составляло 3 угловых минуты (для сравнения — угловой размер лунного диска составляет порядка 30 угловых минут). Понятно, что столь амбициозный проект стал вызовом для французских инженеров, оптиков и производителей стекла, давая им замечательную возможность продемонстрировать, на что они способны.

Общий план строения телескопа. Сверху — общий вид в разрезе (сидеростат находится слева в помещении с раздвижным потолком; по центру — труба телескопа; справа — «зрительный зал», где на стену проецируется изображение); внизу — крупное изображение сидеростата и объективного конца телескопа; на врезке внизу справа — окулярный конец телескопа, ответственный за фокусировку.
См. источник фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Great_Ex_Telescope_Design.jpg

Основную массу работ над телескопом произвёл знаменитый инженер и производитель научных приборов Поль Фердинан Готье: он руководил как созданием механической основы телескопа, так и шлифовкой/полировкой его оптических элементов. Заготовка под зеркало сидеростата была сделана под руководством Жоржа Депре на стекольном заводе в Жёмоне (на севере Франции), причём было сделано двенадцать попыток отлить эту заготовку (из них лишь самая первая вышла достаточно успешной; в мастерскую Готье эта заготовка была доставлена особым поездом в июне 1895 года). Шлифовка и полировка зеркала производилась механическим способом при помощи специально сконструированного аппарата и заняла 9 месяцев (поскольку работы производились лишь в течение нескольких часов в день, чтобы избежать деформаций, вызванных перепадами температуры); качество зеркала было признано великолепным.

Эдуар Мантуа, наиболее выдающийся производитель стекла на то время (он был ещё и продвинутым яхтсменом, даже стал обладателем бронзовой медали Олимпийских игр 1900 года по парусному спорту среди лодок водоизмещением от 1 до 2 тонн; и это при том, что он скончался за месяц до проведения соревнований; вероятно, его товарищи по команде отдали дань уважения Эдуару, вписав его имя в протоколы задним числом; вот же какие времена были!), отказавшийся от изготовления заготовки под зеркало (из-за его размеров), тем не менее взялся за производство заготовок под линзы объектива. Объектив телескопа являлся двухлинзовым ахроматом, то есть состоял из двух линз, одна из которых (двояковыпуклая с толщиной у края около 4 см) была произведена из кронгласса, а вторая (плоско-вогнутая с толщиной у края около 6,5 см) — из флинтгласса (ну, это такие разновидности стекла). При этом планировалось, что у телескопа будет два сменных объектива: один — оптимизированный под визуальные наблюдения, а второй — под фотографические. К сожалению, к открытию выставки (в апреле) лишь второй объектив был готов; два элемента второго объектива экспонировались на той же выставке, но не рядом с телескопом, а в Доме инвалидов (где во время выставки демонстрировались и другие выдающиеся продукты из стекла). Приданием линзам формы и их шлифовкой занимался тот же Готье (тоже с использованием лишь механической обработки, что потом ставили телескопу в укор: по мнению профессионалов, без ручной полировки подобные объекты не могли получить надлежащего качества).

Телескоп был смонтирован в отдельном павильоне выставки, называвшемся «Palais de l’Optique» («Дворец Оптики»); павильон располагался на Марсовом поле совсем неподалёку от Эйфелевой башни. Труба телескопа состояла из 24 цилиндрических секций диаметром 1,5 м, удерживаемых на семи опорах из бетона и стали; при этом ось трубы располагалась в семи метрах над полом. Галерее, в которой располагался телескоп, дали название Галерея Фуко.

Вид на телескоп с его окулярного конца
См. источник фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Great_Ex_Telescope_Telescope.jpg

Сидеростат располагался в зале, которому дали название в честь Поля Готье; над залом был оборудован раздвижной потолок. Окулярный конец телескопа располагался в зале, которому дали название в честь Галилео Галилея; рядом с ним располагался зрительный зал, вмещавший около трёх тысяч зрителей. Картинка с телескопа проецировалась на стену. Кроме собственно «живых» изображений с телескопа была предусмотрена возможность проекции заранее подготовленных фотографий не только Луны и Солнца, но также и туманностей и других небесных объектов.

Вид на трубу телескопа снизу
См. источник фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Great_Ex_Telescope_Complete.jpg

Разумеется, во Дворце оптики демонстрировался не только телескоп, но и куча других интересных и занимательных объектов, связанных с оптикой и светом, однако именно телескоп стал наиболее привлекательным экспонатом как павильона, так и всей выставки. В этом смысле исходный расчёт Франсуа Делонкля («ошарашить всех») вполне оправдался! На картинке ниже можно увидеть рекламный плакат, на котором полуобнажённая женщина словно подносит Луну к посетителям Дворца оптики и молодому человеку, видимому в левом нижнем углу (автор — Georges Paul Leroux).

Рекламный плакат Всемирной выставки (1900)
См. источник фото: https://collections.artsmia.org/art/110043/exposition-universelle-palais-de-loptique-la-grande-lunette-de-1900-georges-paul-leroux

Почти сразу после закрытия Всемирной выставки компания «L’Optique», специально созданная в 1896 году для постройки телескопа, объявила о своём банкротстве. Этот факт поставил создателей и сторонников телескопа (включая Камиля Фламмариона) в весьма неловкое и затруднительное положение, а в сочетании с противодействием академических ученых это означало, что шансы на сохранение инструмента для дальнейшего использования крайне малы. Ну, понятно: сама поспешность строительства и крайне неудачное размещение (в самом центре Парижа!) не вызывали у серьёзных астрономов никакого доверия. Сам телескоп ещё несколько лет продолжал находиться на Марсовом поле, пока в 1909 году не был выставлен на аукцион. Поскольку покупателя не нашлось, телескоп был разобран. Его механические компоненты некоторое время хранились под навесом в Мёдоне (юго-западный пригород Парижа), пока не были утилизированы. Двухметровое зеркало сидеростата до сих пор выставлено для обозрения в историческом здании Парижской обсерватории. Две линзы объектива были недавно обнаружены в подвалах обсерватории в двух отдельных деревянных контейнерах; детальное исследование их состояния не проводилось, но на первый взгляд никаких дефектов и утери прозрачности линзы не демонстрируют.

Несмотря на то, что большинство астрономов называли телескоп «слепым» (из-за его малой пригодности к серьёзным наблюдениям по целому ряду причин, включая неудачное расположение и ряд структурных дефектов), его всё же использовали как минимум два опытных наблюдателя. Первым был Теофиль Морё, который при помощи телескопа в июне 1900 года выполнил великолепную зарисовку солнечного пятна; сообщение об этом в Академии наук было сделано астрономом Анатолем Буке де ла Грийе; впоследствии зарисовка была опубликована в «Отчётах» академии и в популярном журнале «Cosmos». Вторым был Эжен Мишель Антониади, который при помощи телескопа сделал несколько зарисовок различных туманностей (наблюдения проводились в июне, июле и сентябре 1900 года при участии Шарля Нордмана, который управлял инструментом), эти зарисовки были опубликованы той же осенью в «Bulletin de la Société Astronomique de France». Несмотря на то, что наблюдателя и позабавил тот факт, что фокус находился на метр внутри трубы, Антониади отметил, что сидеростатом было довольно легко управлять, а его перемещения были удивительно точными.

Пожалуй, третьим и последним хоть немного полезным результатом работы телескопа следует считать три фотографии Луны, выполненные в течение нескольких ночей астрономом Парижской обсерватории Шарлем ле Морваном (1895−1933); эти фотографии были опубликованы в ноябрьском номере популярного журнала «Strand magazine» в Лондоне. На оригинальных изображениях диск Луны имел диаметр около 60 сантиметров; сохранились ли оригинальные фотопластины — неизвестно. В общем, как видите, весьма негусто для столь большого телескопа, но повторимся: речь шла не о полноценном астрономическом приборе, а именно что о Царь-рефракторе, который должен был поражать больше размерами, нежели практической пользой...


Вот такая вот история! Надеюсь, вы узнали что-то новое и интересное! Любите это небо!

Про этот телескоп есть статья в русской википедии, но я не поленился и нашёл полнотекстовую версию научной статьи, посвящённой этому телескопу (Launay, F. The great Paris Exhibition telescope of 1900 // Journal for the History of Astronomy. — 2007. — Vol. 38, Part 4, No. 133. — p. 459−475); со статьёй можно ознакомиться тут, там имеется ряд фотографий вдобавок к тем, что уже были показаны. Основная масса фактической информации почерпнута мной именно оттуда, даже если местами она противоречит тому, что представлено в википедии.

Оставить комментарий

Популярные посты:

macrinus

Значение растяжки и мобильности в силовом тренинге

pantv

29 сентября ● "День осеннего одиночества" и "Всемирный день сердца"...

staryiy

Михаил Горбачев: что первое он сделал на следующий день после смерти Черненко?

pantv

Tenshi трейдер + притча про отца, сына и осла

appavlenko

Бегство Керенского из Гатчины

lavritov_anatol

Пропала семья Усольцевых...

pro100_mica

Фото дня от Валерия Плотникова

vg_saveliev

Что не так с Евросоюзом

kozrogatii

Закон суров...

• Архив