Искусственный глаз астронома

В тридцатых годах XX века молодой астроном Николай Никифорович Павлов вместе с директором обсерватории ехал по делу из Пулкова в Павловск. Лошадка не спеша трусила по дороге, а молодой ученый делился с директором своими планами и замыслами научных работ. Говорили они о повышении точности астрономических наблюдений, о том, как хорошо было бы изобрести прибор, способный заменить астронома у телескопа. Электрический глаз – равнодушный, вечно спокойный, точный, зоркий – вот чего не хватает ученым.

В разговоре Павлов обмолвился, что он давно уже обдумывает устройство такого прибора.

Директор, внимательно слушавший своего собеседника, улыбнулся и сказал:

– Вот и хорошо! Вот и займитесь этим делом! С сегодняшнего дня будем считать это темой вашей научно‑исследовательской работы!

Отказываться было невозможно, да и не хотелось.

Так мысль, высказанная мимоходом в разговоре, превратилась в рабочее задание и, может быть, в задачу всей жизни ученого.

В 1934 году Николай Никифорович Павлов приступил к работе.

Вскоре стало известно, что за границей тоже конструируют электрический наблюдатель. Поступали сообщения об опытах. Потом в иностранных журналах перестали писать об этих работах. Опыты заканчивались неудачей. Изобретатели не находили способа сделать искусственный глаз более чувствительным и точным, чем человеческий. Их приборы «видели» только самые яркие звезды.

Н. Н. Павлов продолжал работать, уверенный в успехе. У него было одно важное преимущество. В те годы, когда среди молодежи началось увлечение радиотехникой, он был одним из первых советских радиолюбителей. Н. Н. Павлов жил тогда в Омске. С трудом добывая нужные радиодетали или изготовляя их вручную, он строил детекторные приемники с галеновым кристалликом и спиралькой, собирал сложные схемы приемников с лампами «микрушками» и с увлечением изучал радиотехнику.

Радиотехника вытеснила на время любимую астрономию, которой Павлов увлекался с детства. Еще десятилетним мальчиком он знал наизусть все созвездия северного неба, безошибочно отыскивал на небе планеты и мысленно странствовал среди звезд.

Однако, несмотря на всю новизну и богатое будущее, радиотехника не смогла вытеснить астрономию совсем. Она была только временным увлечением.

Н. Н. Павлов стал астрономом, но дружбы с радио не потерял. И вот, когда он приступил к созданию электрического наблюдателя, его юношеский радиолюбительский опыт и знания оказались драгоценными помощниками.

Иностранные ученые, работавшие в этой области до Павлова и одновременно с ним, были либо астрономами, недостаточно знавшими радиотехнику, либо инженерами, не знакомыми с астрономией. И те и другие терпели неудачи.

У Павлова в руках были два козыря: знание и радио и астрономии. Это преимущество обещало победу, но, конечно, не спасало от неудач. Первый прибор, построенный Павловым, был слеповат. Он «видел» фонари, но не замечал звезд. Чувствительность заграничных фотоэлементов, выписанных в обсерватории, была слишком мала. Слабые лучи звезд не оказывали на них никакого действия. Перышко самозаписывающего аппарата чертило унылую, совершенно прямую линию.

Однако Павлов работал в советской стране, где наука делает невиданные успехи; он не был одинок в своих исканиях. Одна лаборатория, очень далекая в своей работе от астрономии, изготовила для профессора Павлова особо чувствительный фотоэлемент. Отечественный прибор оказался несравненно лучшим. С таким фотоэлементом уже можно было быть уверенным в успехе.

В декабре 1935 года Н. Н. Павлов приступил к опыту. Для начала была выбрана самая яркая звезда нашего неба – Сириус.

Луч света звезды должен был скользнуть в узкую щель астрономической трубы и упасть на фотоэлемент.

В это мгновение в фотоэлементе под действием светового луча возникнет слабенький электрический ток. Усиленный мощными радиоусилителями, этот ток должен подействовать на магниты самозаписывающего прибора хронографа. Магниты притянут якорек, якорек щелкнет, а прикрепленное к нему перышко поставит на телеграфной ленте зубчик.

Наступал решительный момент. Сириус приближался к меридиану обсерватории. Павлов следил за медленным перемещением звезды в поле зрения инструмента.

Сейчас звезда пройдет через меридиан. Остаются считанные секунды, доли секунды, и тут громко щелкнули магниты хронографа. Перышко дрогнуло и поставило на ленте отчетливый зубчик. Это Сириус своим лучом расписался в прибытии на меридиан. Прибор впервые «увидел» звезду.

Правда, Сириус очень ярок. Заметить такую звезду еще не заслуга, но, как говорится, лиха беда – начало.

Ученый продолжал совершенствовать свое изобретение, и два года спустя его искусственный глаз по чувствительности сравнялся с человеческим, но по точности значительно превзошел его.

В течение тяжелых лет блокады Ленинграда Павлов продолжал улучшать свой прибор. В 1946 году было опубликовано подробное описание его изобретения.

Электрический глаз профессора Павлова имеет вид круглой коробки, величиной с литровую банку. Он привинчен к окуляру пассажного инструмента и составляет с ним одно целое.

На другом конце оси инструмента укреплена труба‑искатель. С ее помощью астроном наводит телескоп на нужную ему часовую звезду, а затем включает электрический глаз. С этого момента астроном оказывается в положении телеграфиста, который собирается принять телеграмму, только его корреспондентом будет не другой телеграфист, а звезда.

Нити, служившие в пассажном инструменте для точных отсчетов, сняты; их заменяет круглая пластинка с узкими вертикальными щелями.

В тот момент, когда звезда проходит через меридиан инструмента, луч ее света проскальзывает в щель и попадает на фотоэлемент. В фотоэлементе возникает электрический ток.

Сигнал звезды заставляет вздрогнуть перышко самозаписывающего прибора, и оно ставит на бумажной ленте зубчик.

Второе перышко самозаписывающего прибора, соединенное с часами, отмечает зубчиками секунды. Астроном берет ленту с записью сигналов звезды и часов, спокойно, не торопясь изучает и измеряет ее.

Электрический глаз никогда не спешит, не волнуется, не устает; он не капризен, как человеческий глаз, и не допускает его ошибок.

Правда, хотя чужих ошибок прибор профессора Павлова не повторяет, он не свободен от своих собственных; и, чтобы проверять своего электрического заместителя, ученый придумал контролера. Этот контролер имеет вид фонарика. В нем светится маленькая тусклая неоновая лампочка. Она соединена прямым проводом с самозаписывающим прибором.

Когда нужно проверить работу электроглаза, профессор подносит фонарик к объективу пассажного инструмента и нажимает кнопку. Лампочка вспыхивает, электрический глаз улавливает вспышку, как луч звезды. В самозаписывающем приборе вздрагивают перышки: одно – от сигнала электрического глаза, другое – от сигнала, поступившего по прямому проводу от фонарика.

Два сигнала – два зубчика. Ученый берет ленту и смотрит, насколько запаздывает сигнал звезды, то есть на сколько ошибается его электрический заместитель. Эту поправку астроном учитывает при вычислении точного времени.

Самовидящий и самопишущий прибор профессора Павлова избавил астрономов от многих ошибок. Погрешности при измерениях уменьшились во много раз.

Советские астрономы выиграли битву за точность. Благодаря этому изобретению советские ученые могут лучше обслуживать сигналами точного времени всех своих многочисленных и разнообразных заказчиков.