2000 №5

Звезда в ночи над морем

Доктор педагогических наук Е. ЛЕВИТАН

Лето теперь уже, увы, очень далекого 1954 года. Ночь. Небольшое суденышко лихо несет нас из Азовского моря в Черное. Мы — это двое студентов: я и мой друг Саша, ныне доктор физико-математических наук. Но в то время мы еще и не мечтали о своих кандидатских и докторских диссертациях, ведь только-только досрочно сдали очередную весеннюю сессию. «Досрочность» понадобилась для того, чтобы нас взяли в экспедицию, отправляющуюся наблюдать на берегу Азовского моря полное солнечное затмение.

Нам повезло, и мы в полной красе увидели это чудесное явление природы. Да к тому же за хорошую работу в экспедиции нас по-царски одарили: оплатили морское путешествие до Ялты. Наши места были на палубе, удобств, разумеется, там никаких, но разве в них дело! Вокруг море, а над нами небо, к сожалению, в ту ночь оно почти сплошь было закрыто довольно плотными облаками. Наговорились, надышались соленым морским воздухом и задремали на своих рюкзаках.

Я, вероятно, так бы и проспал до утра, но Сашка растолкал меня часа в два ночи. Он что-то кричал, отчаянно жестикулировал, а я спросонья долго ничего не мог понять. Оказывается, нужно было посмотреть на небо, где в неожиданно образовавшемся прорыве облаков великолепно сияло какое-то яркое светило. Сон исчез. Мы уже оба стояли на ногах, слегка пошатываясь на качающейся палубе, и обсуждали наблюдаемое. «Обсуждал» в основном Саша, точнее, не обсуждал, а утверждал, что мы видим… вспыхнувшую сверхновую звезду!

Определение географических координат с помощью секстанта на корабле в открытом море. Гравюра по рисунку Страдануса. 1520 год.

Надо ли напоминать читателю о том, что вспышки сверхновых звезд, наблюдаемые невооруженным глазом, относятся к чрезвычайно редким явлениям. И если бы нам действительно довелось наблюдать такую вспышку, то мы, вероятно, потом всю жизнь считали бы, что эта ночь была для нас самой счастливой. (К слову сказать, за свою жизнь я три раза наблюдал полное солнечное затмение, но, конечно, ни разу не видел вспышку сверхновой.)

Успокоить моего разбушевавшегося друга было совершенно невозможно. Он твердо верил, что стал первооткрывателем взорвавшейся звезды, и мечтал только о том, как бы поскорее оказаться в Крыму и сообщить о своем открытии астрономам Крымской астрофизической обсерватории. Между тем загадочное светило ярко сияло в ночи над морем, а все кругом на палубе спокойно спали.

Я чувствовал, что надо что-то предпринять, чтобы мой друг в своем бурном экстазе не разбудил и не перепугал всех пассажиров. И придумал: потащил Сашу к капитану. Мне удалось уговорить его одолжить нам на несколько минут бинокль. На этом «открытие» «закрылось»: вооруженный биноклем глаз отчетливо различал диск светила. Значит, перед нами не звезда, а планета. Мы даже определили, что это — Юпитер, потому что около него рассмотрели четыре крошечные «звездочки». Это открытые еще Галилеем самые большие спутники самой большой планеты Солнечной системы…

Хронометр — переносные часы, которые хранятся в особо приспособленных ящиках с подвесками и другой защитой от всевозможных помех.

Секстант. Этим астрономическим прибором моряки издавна пользуются для определения высоты светила в небе. А секстантом прибор назван потому, что измерения делаются с помощью разделенной на угловые меры дуги в 1/6 часть окружности (лат. sex-tantis — шестая часть).

При наблюдениях секстант держат в руках, так как палуба корабля не всегда остается горизонтальной.

Во всей этой истории меня не меньше, чем само «открытие», поразило равнодушие капитана к происходящему на небе. Видимо, оттого, что в юности я начитался книг о мореплавателях, открывателях новых земель — архипелагов, островов, континентов. И в моем сознании осталось представление, что каждый мореплаватель жизненно заинтересован в знании небесных светил, в умении ориентироваться по ним.

Истоки мореходной астрономии теряются в глубокой древности. Когда первые мореплаватели (ими могли быть древние финикийцы или древние греки) отваживались отправиться в дальнее путешествие по морям-океанам и берег уже терялся из вида, то небесные светила (днем — Солнце, а ночью — звезды), подобно компасу, помогали путешественникам узнавать, куда надо плыть. В поэме философа и поэта Гомера «Одиссея» есть довольно подробное описание, имеющее отношение к ориентировке на море:

Вечернее звездное небо летом.

Даже из этого маленького отрывка видно, что навигатор использовал в кораблевождении и перечисленные здесь созвездия: Орион, Boot (то есть Волопас), Медведица, — и звездное скопление Плеяд, и ему, видимо, было хорошо известно, как перемещаются по небу эти звезды-ориентиры.

В IX–VII веках до н. э. греки уже знали и многие созвездия, и отдельные звезды, например Сириус, или Сверкающую, — ярчайшую звезду неба; отмечали, что звезды Большой Медведицы никогда «не купаются» в океане. Особо их интересовали созвездия вблизи небесного экватора. Гомер ничего не говорит о какой-либо приметной звезде над Северным полюсом мира. Наверное, потому, что главная звезда Малой Медведицы еще не занимала это место, ей только предстояло стать Полярной.

В древности особая точность в ориентировке и не требовалась. Мореплаватели «соглашали свой путь» с Солнцем, Луной, яркими звездами (такие звезды потом стали называть навигационными). Но когда просторы Средиземноморья были уже тесны для мореплавания, то и приближенная ориентировка оказалась недостаточной.

Историки полагают, что первое пособие по навигационной астрономии составил в VI веке до н. э. один из родоначальников античной философии и науки Фалес Милетский.

И тут без знания небесных светил моряки обойтись уже не могли. Пришлось разрабатывать, например, методы определения географической долготы по наблюдениям лунных затмений и затмений галилеевых спутников Юпитера.

Великий мореплаватель XV века Христофор Колумб считал способ ориентировки по звездам самым верным и надежным. Называл счастливцами тех, кто этим способом владел.

Мореходная астрономия из века в век интенсивно развивалась и достигла большого совершенства. Этот важный раздел практической астрономии позволял морякам очень точно определять географические координаты (широту и долготу) в открытом море. В распоряжении морских штурманов появились точные угломерные инструменты, морские астрономические справочники.

Общий вид авиационного секстанта. Внутри этого прибора помещен уровень с пузырьком так, что направление горизонтального луча соответствует положению, при котором в поле зрения виден пузырек уровня.

Штурман в полете с авиационным секстантом в руках.

Леви бен Герсон в 1325 году изобрел так называемый жезл, или посох Якова, с помощью которого астрономы могли определять высоту звезд и угловые расстояния между ними.

Рассмотрев эти два рисунка, вы не только поймете принцип действия посоха Якова, но при желании сможете сами сделать такой астрономический инструмент и пользоваться им.

Перед вами довольно четкая фотография большого участка звездного неба. Хорошо видна часть Млечного Пути. Попытайтесь отыскать на снимке хотя бы несколько навигационных звезд.

В 1714 году парламент Великобритании — крупнейшей тогда морской державы — установил огромную премию за разработку наиболее надежного способа определения долготы. Одним из экспертов выступал сам Ньютон. Был предложен метод (и он прослужил очень долго), основанный на сравнении моментов времени в данном месте и месте, географическая долгота которого точно известна. Из астрономических наблюдений определяли местное время, а хронометр, который непременно должен был быть на судне, показывал точное время того пункта, относительно которого желали определить долготу.

Конечно, с появлением радио задача упростилась, поскольку стало возможным непосредственно узнавать время нулевого географического меридиана или пункта с известной долготой. Разность времен равна разности географических долгот. Штурман должен либо принять сигналы точного времени, например из Лондона или Москвы, либо иметь в своем распоряжении точные часы (хронометр), идущие по времени какого-либо известного пункта. А местное время пункта, в котором находится судно, штурман определяет из астрономических наблюдений и с помощью данных, содержащихся в каталогах или звездных картах.

Вторую географическую координату — широту — определяли по склонению и прямому восхождению светила, находящегося в зените.

Мы познакомили вас лишь с общей идеей метода. На практике все оказывается сложнее, особенно с определением географической широты. Далеко не всегда в нужный момент можно увидеть яркую звезду в зените, а Солнце и Луна в средних широтах вообще не бывают в зените. Поэтому местоположение приходится определять по наблюдению двух звезд или по двум наблюдениям Солнца, Луны, Венеры либо Юпитера. По этим данным проводят на географической карте линии положения (линии равных высот) и на них находят точку, соответствующую местоположению корабля. Тому, кто захочет ознакомиться с этим более подробно, советуем обратиться к книге П. И. Попова «Общедоступная практическая астрономия». — М., 1950.

В нашу эпоху на службу мореплавателям поставлена радионавигационная техника. Для целей навигации запускают системы специализированных искусственных спутников Земли. Но и старая мореходная астрономия не забыта. В случае необходимости любой штурман должен уметь с помощью навигационных звезд определить, где находится корабль и в каком направлении следует плыть дальше.

Таких навигационных звезд 26. Это светила не слабее 2-й звездной величины. 18 из них расположены в небе Северного полушария, остальные — Южного. Штурманов учат узнавать эти звезды «в лицо», уметь использовать их для ориентировки даже при непродолжительном появлении в просветах между облаками.

Основы мореходной астрономии в усовершенствованном виде в XX веке нашли широкое применение и в авиации и в космонавтике. И уж, конечно, штурманы авиации и космонавты прекрасно знают навигационные звезды.

А какие из навигационных звезд, расположенных в небе Северного полушария, знаете и можете быстро отыскать в небе вы?

Вот имена этих звезд: