Рис. 5.4. Зарисовки Луны в разных фазах, выполненные Томасом Хэрриотом в период с июля 1609 по сентябрь 1610 гг. Архив Хэрриота (Petworth House, Sussex). Даты на рисунках указаны по юлианскому календарю, которым пользовались в те годы в Англии.
Рис. 5.5. Две карты Луны Томаса Хэрриота, составленные им в 1610 г. на основании собственных телескопических зарисовок.
Как выяснилось позже, одновременно с Галилеем зарисовки Луны выполнял английский математик и астроном Томас Хэрриот (1568–1621). Не исключено, что в 1597 г. он уже располагал телескопом. Рукописи Хэрриота содержат некоторые наблюдения, сделанные им с июля 1609 по сентябрь 1610 гг. На одном из рисунков, изобразив контуры морей и кратеров, он обозначил отдельные детали буквами и цифрами (рис. 5.5). Эти рисунки воспроизведены в диссертации Е. Страута, который доказал, что первую зарисовку всего видимого полушария в телескоп выполнил именно Хэрриот. По мнению Страута, на этой карте цифрами обозначены кратеры: Платон — 1, Май- ран — 2, Гримальди — 3, Мерсен — 6, Море Кризисов — 18, Кавказ — 23, Аристарх — е, Коперник — в, Шрётер — а, Кеплер — с. Всего 75 обозначений, в том числе и два светлых луча. О работах Хэрриота стало известно довольно поздно: о них не знал даже Зденек Копал, опубликовавший полвека назад подробный обзор карт Луны. Вполне возможно, что мы до сих пор не знаем еще о каких‑то рисунках Луны того периода. Нам совсем не известно, какие работы велись в этом направлении, например, в Китае.
Существенный вклад в изучение лунной поверхности внес немецкий математик, астроном и физик Христофор Шейнер (1575–1650).
Рис. 5.6. Карта Христофора Шейнера (1619 г.)
Рис. 5.7. Карта Шарля Малапера.
По-видимому, не позднее 1613 г. Шейнер сконструировал свой телескоп по схеме Кеплера и использовал его для демонстрации солнечных пятен, а также для зарисовки лунной поверхности. Карта Шейне- ра, опубликованная в 1619 г., имела диаметр 9,2 см. На ней легко отождествляются лунные моря восточного полушария, обозначенные буквами латинского алфавита. В 1620 г. была опубликована карта Луны бельгийского астронома и математика Шарля Малапера (1581–1630). Одной из лучших считается карта, составленная Гассенди (1592–1655) и Пейреском (1580–1837) на основе наблюдений, выполненных ими с 1618 по 1634 гг., и опубликованная в 1636 г.
В середине XVII в. появился целый «букет» лунных карт. В 1645 г. свою карту опубликовал Микаэль Лангрен (1600–1675), голландский ученый, живший в Брюсселе и служивший при дворе испанского короля Филиппа IV. На этой карте деталям лунной поверхности Лангрен присвоил названия — имена короля и членов его семьи. Тогда же появилась карта, составленная чешским оптиком и астрономом Антонином фон Рейта (1597–1660). А через год итальянский астроном Франческо Фонтана (1585–1656) опубликовал карту, на которой изобразил светлые лучи.
Рис. 5.8. Карта Христофора Шейнера (1636 г.)
Значительно продвинулся в картографировании Луны польский астроном Ян Гевелий (1611–1687). В течение полутора лет (с 4 ноября 1643 г. по 19 апреля 1645 г.) он выполнил последовательные зарисовки Луны в разных фазах и на их основе создал карту видимого полушария, которую сам же и гравировал. Диаметр Луны на 38 зарисовках составлял 16,2-16,5 см. Два рисунка в крайнем северном и крайнем южном положениях использованы Гевелием для отображения либрации по широте. Из названий, приведенных на карте Гевелия, ныне сохранились лишь названия лунных гор, аналогичные названиям земных. Гевелий считал, что темные пятна на Луне связаны с водой, т. е. что лунные «моря» — это настоящие «мокрые» моря. А наиболее яркий участок видимой стороны (на современных картах — кратер Аристарх и его окрестности) по Гевелию «выглядит как огненный». Картой Яна Гевелия ученые пользовались до середины XVIII в.
Рис. 5.9. Карта Яна Гевелия.
В 1651 г. вышла книга Джованни Риччоли «Новый Альмагест», в которой приведена карта Луны, изготовленная Гримальди. Большинство приведенных на ней названий используется и сегодня. Риччоли предложил называть кратеры именами великих ученых разных эпох. При этом он придерживался определенного порядка: имена единомышленников (философов и ученых) размещались по соседству, образуя несколько групп. В северной части Луны располагался Платон со своими друзьями и учениками, в южной части — Тихо (Браге) и его сторонники. Сам Риччоли тоже был последователем взглядов Тихо на строение Вселенной, поэтому самый заметный в полнолуние, благодаря его мощной лучевой системе, кратер был назван Тихо. Другой заметный кратер с лучами получил имя Коперника Научные заслуги Аристарха (Самосского) также были отмечены присвоением его имени самому яркому кратеру.
Рис. 5.10. Карта Кассини (1680 г.)
Вторая половина XVII в. не менее богата зарисовками Луны, среди которых — карта Борели (1608–1679), изданная в 1656 г., карта Монта- нари (1633–1687), созданная в 1662 г., а также карта Кирхера (1601–1680), весьма похожая на карту Рейты. Достаточно хорошее изображение Луны можно видеть на картах Цана (1580–1626) и Стансела (1621–1695).
Начало детальному изучению лунной поверхности положили Гюйгенс (1629–1695), первым открывший трещины, и Гук (1635–1703), зарисовавший кратер Птолемей. Роберт Гук считал, что моря на Луне — это водные пространства, причем прозрачность воды позволяет видеть в глубину. К этому же периоду относится создание первого глобуса Луны. Де Ла Гир (1640–1718) на основе своих десятилетних наблюдений создал атлас лунной поверхности.
Одна из лучших карт в XVII столетии была составлена директором Парижской обсерватории Жаном Домиником Кассини (1625–1712). Вместе с Себастьяном Леклерком он зарисовал Море Влажности. Листы с пятью дюжинами рисунков размером 62×46 см стали основой для создания карты диаметром 50 см всего видимого полушария, прекрасно отображавшей рельеф лунной поверхности. Ее представили Парижской академии 18 февраля 1679 г. и на следующий год издали. Карту Кассини опубликовали и в России. Один ее экземпляр хранится в Пулковской обсерватории. Астрономы долго пользовались этой картой, хотя она и не была точной. По результатам своих наблюдений Кассини в 1693 г. сформулировал три закона вращательного движения Луны, которые позволили построить систему координат на поверхности Луны.
5.4. Карты Луны XVIII в.
Уточнение теории движения Луны было основной задачей немецкого математика и картографа Тобиаса Майера (1723–1762). Именно он в 1750 г. создал первую полноценную карту Луны. Это произведение имело все важнейшие элементы карты: опорную сеть селенодезиче- ских пунктов, сетку координат, построенную в определенной проекции, отображение рельефа поверхности с применением условных знаков и, разумеется, масштаб (рис. 5.11). Карта была издана после смерти ее автора, в 1775 г. В 1748 г. Майер предложил считать нулевым меридианом тот, который проходит через центр лунного диска, видимый из центра Земли в тот момент, когда Луна находится на линии узлов и линии апсид своей орбиты. За основную опорную точку была выбрана центральная горка кратера Манилий. В прилагаемой к карте таблице содержатся координаты 89 пунктов. Издателем карты Майера был крупный ученый того времени Лихтенберг (1744–1799). Карта Майера стала стандартом в своей области, на который ориентировались последователи. Тобиаса Майера можно считать основоположником немецкой школы селенографов, включающей Лормана, Мёдлера, Шмидта и Фаута.
В 1780–1783 гг. была опубликована лунная карта Ламберта (1728–1777), основанная на микрометрических измерениях и составленная в стереографической проекции.
Выдающийся астроном Вильям Гершель (1738–1822) в работе «Астрономические наблюдения, касающиеся гор на Луне» предложил метод определения высот лунных гор, усовершенствовав способ Галилея, применявшийся Гевелием и другими астрономами. Метод Герше- ля позволяет выполнять измерения не только в моменты четвертей, но и при других фазах. На карте Луны, составленной Гершелем, отмечены места, которые он называл «вулканами». Любопытно, что Гершель считал Луну обитаемой.
Друг Гершеля Иоганн Шрётер (1745–1816) предложил создать на основе карты Т. Майера новую лунную карту диаметром 116 см, выполнив измерения положений отдельных объектов по отношению к точкам, координаты которых определял Майер, а также измерить высоты наиболее значительных неровностей. Множество рисунков отдельных участков поверхности Луны, сделанных Шрётером в разных масштабах, не удалось объединить в одну карту. Эти рисунки впервые показали, что поверхность морей не гладкая. Шрётер тоже допускал наличие на Луне разумной жизни: «Мог ли творец оставить эту великолепную обсерваторию без разумных существ и наблюдателей?» Возможно, это высказывание — лишь шутка, но она показывает, что астрономы той эпохи ясно понимали: Луна практически лишена атмосферы и представляет собой идеальный плацдарм для обсерватории. Желание проводить наблюдения с поверхности Луны астрономы сохранили до сих пор. Недаром говорят: «После смерти астронома его душа улетает на Луну».
Рис. 5.11. Карта Тобиаса Майера с координатной сеткой.
Шрётер разработал метод определения высоты лунных гор по измерению длины их тени. Математическую часть этого метода развил знаменитый немецкий астроном Генрих Ольберс (1758–1840). Проводя измерения, Шрётер вывел правило: объем окружающего кратер вала равен объему впадины кратера. Но, как показали наши исследования, в точности это правило не выполняется.
После смерти Шрётера в 1816 г. селенографические исследования продолжили Груйтуйзен и Лорман, а затем Бер и Мёдлер.
5.5. Карты Луны XIX в.
Картограф Вильгельм Лорман (1796–1840), наблюдая лунные Апеннины в начале 1820–х гг., задумал создать карту Луны диаметром 96 см, состоящую из 25 секций. Для этого с помощью нитяного микрометра он измерил координаты 79 точек лунной поверхности, определяя не только положение, но размер и высоту деталей рельефа. Первые 4 секции карты были опубликованы в 1824 г. Используя шкалу, предложенную Шрётером, Лорман отобразил участки различной яркости.