Долгота - [20]

Небесные часы стали главным соперником Джона Гаррисона: метод лунных расстояний, основанный на движении Луны, был единственной разумной альтернативой его морскому хронометру. По удивительному совпадению Гаррисон сделал свои часы именно тогда, когда у астрономов появились наконец теории, инструменты и атласы, чтобы прочесть долготу на небе.

В гонке за долготой, где никто столетиями не мог продвинуться и на шаг, внезапно вырвались вперёд два фаворита и теперь шли ноздря в ноздрю. В тридцатые — шестидесятые годы оба метода развивались параллельно. Гаррисон, как всегда в одиночку, пробирался через лабиринт часового механизма, его противники — профессора астрономии и математики — сулили навигаторам и парламенту луну с неба.

В 1731 -м, в тот же год, когда Гаррисон составил описание H-1, два изобретателя — один англичанин, другой американец — создали инструмент, требовавшийся для метода лунных расстояний. История науки признаёт равные заслуги Джона Гадлея, сельского помещика, впервые продемонстрировавшего этот прибор Королевскому обществу, и Томаса Годфри, стекольщика из Филадельфии, которого независимо осенила та же самая мысль. (Позже выяснилось, что сэр Исаак Ньютон оставил чертёж почти идентичного инструмента, но после смерти учёного описание затерялось в кипе бумаг, оставленных Эдмунду Галлею. Сам Галлей, а до него Гук, тоже набрасывал схему подобного устройства.)

Вполне естественно, что британские моряки окрестили инструмент квадрантом Гадлея (а не квадрантом Годфри). Называли его и октант, из-за шкалы, составляющей восьмую часть круга, или отражательный квадрант — из-за системы зеркал. Под тем или иным названием прибор помогал мореходам находить широту и долготу.

Старые инструменты, от астролябии до градштока и квадранта Дейвиса, веками использовались для определения широты и локального времени по высоте Солнца и некоторых звёзд над горизонтом. Благодаря трюку с двумя зеркалами новый отражательный квадрант позволил напрямую определять высоту двух небесных тел сразу и расстояние между ними. Даже в сильную качку объекты в поле зрения наблюдателя неподвижны друг относительно друга. Вдобавок квадрант Гадлея обеспечивает свой собственный неподвижный горизонт на случай, если настоящий будет закрыт тучами. Этот прибор довольно быстро эволюционировал в ещё более удобное устройство — секстант (моряки обычно называют его «секстан»), включающий в себя подзорную трубу и увеличенный лимб. Все эти усовершенствования позволили точно определять расстояние от Луны до Солнца в дневное время и до звёзд ночью.

Теперь, располагая подробными звёздными каталогами и точными инструментами, хороший навигатор мог встать на палубу и определить лунные расстояния. (Вообще-то многие делали это сидя, для большей аккуратности, а самые старательные даже ложились на спину.) После этого он сверялся с таблицами, где указывались угловые расстояния от Луны до различных небесных тел на определённый час по лондонскому или парижскому времени. (Как явствует из названия, угловое расстояние меряется в градусах: оно соответствует углу между направлениями на два интересующих нас объекта.) Затем навигатор сопоставлял время, когда видел Луну в тридцати градусах, скажем, от звезды Регул в созвездии Льва, со временем в таблице. Пусть, например, он провёл замер в час ночи по локальному времени, а таблица сообщает, что в Лондоне такое расстояние наблюдалось в четыре утра: значит, корабельное время отстает от лондонского на три часа, и корабль находится на 45 градусах западной долготы (считая от лондонского меридиана).

«Покурим?» — спрашивало наглое Солнце в газетной карикатуре на метод лунных расстояний. «Держись на расстоянии, наглец!» — отвечала ему кокетливая Луна.

Успех квадранту Гадлея обеспечили астрономы, закрепившие координаты неподвижных звёзд на циферблате небесных часов. Один только Флемстид отдал картированию небес больше сорока человеко-лет. В качестве первого королевского астронома он провёл тридцать тысяч тщательно задокументированных наблюдений при помощи телескопов, которые изготовил собственными руками или купил за свой счёт. В окончательном каталоге Флемстида было в три раза больше звёзд, чем в атласе Тихо Браге, а точность определения их координат возросла на несколько порядков.

Из Гринвича Флемстид видел лишь часть звёздного неба, поэтому очень обрадовался, когда в 1676 году, сразу после создания Королевской обсерватории, неугомонный Галлей отправился в Южную Атлантику. Там, на острове Святой Елены, Галлей организовал мини-Гринвич. Географически точка была выбрана удачно, да только атмосфера подкачала: Галлей насчитал сквозь дымку лишь триста сорок одну новую звезду. Тем не менее и это было огромным достижением; не зря Галлея прозвали «южным Тихо».

В 1720 году он возглавил Королевскую обсерваторию и следующие двадцать с лишним лет посвятил наблюдениям за Луной: ведь картирование небес было лишь прелюдией к главной задаче — отметить маршрут ночного светила на поле недвижных звёзд.

Луна движется вокруг Земли по неравномерной эллиптической орбите, так что расстояние от неё до нашей планеты постоянно меняется. Кроме того, плоскость лунной орбиты поворачивается с периодом восемнадцать лет и несколько суток, так что для минимально точного расчёта её позиции нужны данные наблюдений за восемнадцать лет.