Михаил Васильевич Ломоносов. 1711-1765 - Александр Морозов

Рядом последовательных опытов Ломоносов установил и доказал, что наличие в этих телескопах небольшого дополнительного зеркальца только ухудшает видимость и что они «должны быть исправляемы более от излишества, нежели недостатка». Руководствуясь мыслью о необходимости убрать все лишнее, что составляет преграду свету, падающему на большое зеркало, Ломоносов устраняет дополнительное зеркальце и решительным образом изменяет всю конструкцию телескопа. Попутно Ломоносов изучает и различные другие вопросы, решение которых могло обеспечить улучшение работы любого оптического инструмента, устроенного с применением зеркал: о возможной точности изготовления вогнутых сферических зеркал, о том, насколько искажается изображение предмета зеркалом, «не всегда имеющим одинаковую округлость», о потерях света при отражении от зеркальной поверхности и пр.

Ломоносову удалось построить телескоп, состоявший только из одного вогнутого зеркала и окуляра.[318]

Работая над созданием нового типа телескопа, Ломоносов проявляет большую смелость и независимость конструкторской мысли.

«Новоизобретенная» им труба, как указывал Ломоносов в сохранившихся черновых заметках, «тем должна быть превосходнее Невтонианской и Грегорианской, что 1) работы меньше, для того что малого зеркала не надобно; а потом 2) и дешевле; 3) не загораживает большово зеркала и свету не умаляет; 4) не так легко может испортиться, как вышеписанные, а особливо в дороге; 5) не тупеют и не путаются в малом зеркале (коего нет и не надобно) лучи солнечные, и тем ясность и чистота умножаются; 6) новая белая композиция в зеркале к приумножению света способна». 15 апреля 1762 года, как указывает далее Ломоносов, была «учинена проба трубы катадиоптрической об одном зеркале, и мое изобретение произошло в действие с желаемым успехом».

Приступив к астрономическим наблюдениям, Ломоносов обнаружил еще одно преимущество изобретенного им телескопа, при пользовании которым «сохраняется более обыкновенное положение головы и глаза; при том, чем выше наблюдаемое светило, тем большею выгодою пользуется наблюдатель, ибо видит оное под ногами».

Только в 1774 году зеркальный телескоп точно такой же конструкции был предложен и еще позже, в 1789 году, построен английским астрономом Гершелем, имя которого и было потом присвоено телескопам этого типа, тогда как приоритет в этом изобретении неоспоримо принадлежит Ломоносову.

Разработав новую, оригинальную конструкцию однозеркального телескопа, Ломоносов тотчас же приступает к ее осуществлению. Для этого ему необходимы мастера инструментальщики, оптики и механики, работавшие в академических мастерских. 21 апреля 1762 года Ломоносов входит с рапортом в академическую канцелярию, в котором пишет: «Изобретем мною новый род катадиоптрической трубы об одном большом зеркале без малого, который, ежели к совершенству приведен будет, то превзойдет простотою и чистотою известные поныне таковые инструменты и будет служить к чести Академии». Поэтому Ломоносов просит «для исправления сего дела» определить к нему на месяц на его «коште» (содержании) двух мастеров, Беляева и Тирютина, которые и произвели бы все необходимые работы в его доме и под его присмотром. Однако академическая канцелярия не постеснялась отказать ему в этой просьбе.

Разгневанный Ломоносов через несколько дней пишет вторично, пригрозив, что в случае дальнейшего упорства канцелярии он будет вынужден жаловаться в Сенат. «Уже тому много лет минуло, — писал он, — что инструментальных мастеров для наук не можно добиться, что всякой справедливости противно. Я ныне требую для знатного [дела], да вижу, что чуть ли не напрасно. Я и тем доволен буду, ежели Тирютин и Беляев ко мне на послеполуденные часы определены будут. Что ежели не воспоследует, принужден буду искать помощи тут, где, не принимая отговорок, дело все скоро рассмотрят и отдадут мне надлежащую справедливость». После такого решительного представления канцелярия наконец соблаговолила разрешить двум мастерам ходить «после полудни всякий день» на дом к Ломоносову для делания «новоизобретенной» трубы.

Осуществив изобретение телескопа «об одном большом зеркале без малого», Ломоносов продолжает упорно работать над дальнейшим усовершенствованием астрономических труб.

Отнюдь не отвергая значения конструкций Ньютона и Грегори, Ломоносов занимается их усовершенствованием. Он разрабатывает особую двухзеркальную «невтониано-грегорианскую» трубу, сочетавшую в себе и ломоносовское большое наклонное зеркало, и плоское зеркало Ньютона, и применявшийся Грегори окуляр, расположенный позади большого зеркала. «Основное преимущество этого ломоносовского телескопа перед грегорианским, — пишет В. Л. Ченакал, — состояло, как в «однозеркальной трубе», в полном использовании отражающей поверхности главного зеркала перед ньютонианским же, кроме того, и в том, что при равных фокусных расстояниях больших зеркал ломоносовский инструмент мог быть сделан много короче ньютонова». [319]

Ломоносов стремится вооружить науку и практику возможно большим числом разных инструментов, сообразно их цели и назначению. «Для спутников на море прекрасна», — замечает он о новой предложенной им зрительной трубе (двухзеркальном телескопе) в «Химических и оптических записках».

Только за время с 1761 по 1765 год им было разработано и построено несколько новых конструкций телескопов, выгодно отличавшихся от всех подобных инструментов, известных в его время. Под наблюдением Ломоносова были изготовлены две астрономические трубы — одна «длиною в фут, толщиною в два дюйма», увеличивающая предметы в шестьдесят раз, и труба размером «в половину», увеличивающая в тридцать шесть раз.

В конце своей жизни Ломоносов работал над созданием нового большого телескопа собственной конструкции.

Самой большой трудностью при устройстве зеркальных телескопов в то время был подбор металла для зеркал. Было очень трудно достичь при их отливке необходимой точности поверхности, обеспечить качество и устойчивость полировки, которая быстро изменялась и тускнела. Иностранные мастера-оптики, занимавшиеся изготовлением зрительных труб и нашедшие сколько-нибудь удовлетворительный сплав, держали его в секрете.

Опытный химик и металлург, тонкий знаток всех вопросов оптики, Ломоносов самостоятельно занялся решением этой задачи. Он произвел более пятидесяти опытных плавок, или, как он называл их, «проб», разработав оригинальную рецептуру и технологию изготовления металлических зеркал для телескопов своей конструкции. Ломоносов сам присутствует при этих плавках, превозмогая боли в ногах, вызванные мучительной болезнью, пока не добивается «доброго зеркального металла без ноздрей».