Astronoomilistest vaatlustest Põhja-Eestis XVIII sajandil


 

{ A. Vuuk TK 36 1960 69-75 }

 

Käesoleval ajal on säilinud vähe materjali XVIII sajandil Eesti territooriumil läbiviidud astronoomilistest vaatlustest, andmed on lünklikud ja puudub ülevaade teostatud astronoomilistest töödest ja sel alal tegutsenud isikuist. Alljärgnevas artiklis puudutatakse paari momenti sellest uurimisvaldkonnast, mis aga käsutada olnud materjalide nappuse tõttu ei pretendeeri vaadeldud küsimuste põhjalikule valgustamisele.

 

Kaks sajandit tagasi (1746—1752) teostati Vene Admiraliteedi korraldusel Soome ja Riia lahel Balti meres laialdasi hüdrograafilisi töid väljapaistva hüdrograafi kapten Nagajevi juhtimisel. Nimetatud tööde käigus tekkis vajadus kindlate lähte- ja tugipunktide järele. XVIII sajandil määrati niisuguste punktide geograafilised koordinaadid peamiselt astronoomiliselt, eriti Venemaal, kus sellal triangulatsioonimeetodit veel ei käsutatud. Astronoomilise ekspeditsiooni juhiks Baltikumis nimetati leitnant-geodeet Andrei Krassilnikov, kes omas sel alal suuri kogemusi, ja tema abiks pärastine astronoom Nikolai Kurganov.

 

Et Krassilnikov teostas astronoomilisi vaatlusi ka Eesti pinnal, tutvume lühidalt tema eluloo ja astronoomilise tegevusega.

 

Krassilnikov sündis 1705. a. Semjonovski kaardiväepolgu sõduri perekonnas. Neljateistkümneaastaselt suunati ta õppima Moskva Matemaatika-Navigatsiooni kooli, kust 1722.a. viidi üle Peterburi Mereväe Akadeemiasse. Pärast akadeemia lõpetamist töötas Krassilnikov laevastiku metsakorralduses ja kartograafia alal. 1731. a. saatis Admiraliteet ta kaheks aastaks Peterburi Teaduste Akadeemiasse praktilise astronoomia õppusele, mida sel ajal juhatas Prantsusmaalt kutsutud peaastronoom professor J. Delisle (1688—1768). 1733.a. lähetati Krassilnikov Teaduste Akadeemia II Kamtšatka ekspeditsiooni koosseisus Siberisse astronoomilistele ja meteoroloogilistele vaatlustele. Siberis viibis Krassilnikov 13 aastat järjest ja määras mõlemad geograafilised koordinaadid kümmekonnale linnale, laiused aga mitmekümnele asulale. Tolleaegsetes tingimustes kujunes tema tegevus Siberis geograafia-alaseks kangelasteoks. Siberist tagasitulekul töötas Krassilnikov pedagoogilisel, administratiivsel ja teaduslikul alal Admiraliteedis ja kohakaasluse alusel ka Teaduste Akadeemias.

 

Nagu nähtub Krassilnikovi aruandest akadeemiale, tehti Baltikumi lähetamisel talle ülesandeks määrata mere tähtsamate rannajoone lähtepunktide asukohad Ristna ninal Hiiumaal, Riias, Tallinnas, Kalvi mõisas Virumaal ja Narvas. Ta pidi mõõtma ka magnetinõela käändeid, merevee seisu (tõusud-mõõnad), voolu kiirust ja uurima muid mere omadusi meie saarte piirkonnas. Ekspeditsioon varustati põhiliste tolleaegsete astronoomiliste riistadega: 16-jalane (ca 5 m) mitteakromaatiline pikksilm, 2 kvadranti (raadius ca 0,8—1 m), suur pendelkell, seadmed vaatluspaviljoni ehitamiseks jm.

 

1750. a. kevadel sõitis ekspeditsioon mereteed mööda Hiiumaale. Punktis, mis asus Ristna ninast umbes pool km kägu suunas, määrati pikkus ja laius. Seega oli Krassilnikov esimene astronoom, kes määras suure riigi territooriumi äärmised punktid — Kamtšatkal ja Hiiumaal. Hiiumaalt siirduti Riiga, tehes merevete uurimisi saarte piirkonnas. Pärast Riia linna geograafilise asukoha määramist saabuti maanteed mööda Tallinna. Kahjuks puuduvad andmed, kus kohas nimelt teostas Krassilnikov Tallinnas astronoomilisi vaatlusi. Edasi järgnesid tööd Kalvi mõisa kõrgel mererannikul ja siis Narvas, kus need lõpetati 1751. a. Viimases kahes punktis määras Krassilnikov ainult nende laiused. Seda, et Krassilnikov ei määranud neis punktides pikkusi, võib seletada kas astronoomilise kella riknemisega transpordil või vaadeldava taevakeha mittenähtavusega. Siin on kohane veidi peatuda selleaegsel vaatlusmetoodikal.

 

Laiuse määramist teostati nagu  praegugi taevakeha   (peamiselt  Päikese)  kõrguse mõõtmise teel.  Selle asemel  aga,  et  vaadelda  meridiaani lähedal asuvat taevakeha ja  redutseerida  seejärel  andmed  meridiaanile, vaadeldi täpselt meridiaanis asuvat taevakeha. Selleks märgiti võimalikult täpselt   keskpäevajoon   looduses   gnoomoni   põhimõttel, mis oli küllaltki tülikas toiming. Hetkel, kui Päike kerkis täpselt keskpäevajoone köhale, mõõdeti tema  ülemise või alumise ääre kõrgus.  Kõrgust  parandati  refraktsiooni, Päikese näiva raadiuse ja käände muutuse arvestamisega. Mõni pedantne astronoom arvestas isegi parallaksist tulenevat parandust. Harvemini rakendati teist meetodit, mis nõudis astronoomilise kella käsutamist, samuti selle pärandi ja käigu teadmist. Arvutusest saadud keskpäeva kellaajal mõõdeti sel ajal meridiaanis asuva taevakeha kõrgus. Taevakeha kõrguse mõõtmiseks käsutati puitkvadranti, mis on kujutatud.kahes asendis joonisel 1. Kvadrandi veerandringile 10' tagant kantud jaotustelt püüti lugeda noonius-põikskaala ja luubi abil isegi sekundid. Ripploe peenike loeniit määras kvadrandil nullseisu. Sajandi teisel poolel hakati käsutama (eriti merel) pikksilmaga oktandist väljakujunenud sekstanti, mis võimaldas mõõta nii vertikaal- kui ka horisontaalnurki.

 

Punktide pikkused tuletati XVIII sajandil peamiselt Jupiteri I ja II kaaslase varjutuste vaatlustest. See meetod põhines faktil, et varjutused toimuvad erinevates maapinna punktides ühel ja samal absoluutsel momendil, kuid erinevatel kohalikkudel kellaaegadel. Varjutuste momendid lähtepunkti kohalikus ajas (sellal Pariisi observatooriumi aeg) olid antud. Määratavas  punktis  leiti  need   astronoomiliste   vaatlustega.   Nimetatud aegade vahe oligi määratava punkti ajaühikuis väljendatud pikkuseks, arvestades Pariisi meridiaanist. Lisades kraadimõõtu viidud pikkusele 20°, saadi määratava punkti geograafiline pikkus Ferro algmeridiaanist. Varjutusi vaadeldi eespool mainitud mitteakromaatilise pikksilmaga ja aeg loeti pendelkellalt, mille parand ja käik leiti järgmiselt: mõni tund enne keskpäeva märgiti kellaajad, millal Päike tõusis kvadrandil 5°—10° tagant seatava pikksilma kõrgusele. Pärast keskpäeva korrati vaatlusi samadel kõrgustel. Keskmised kellaaegadest, arvestades Päikese käändemuutust, andsid keskpäeva momendi kellal. Vahe tõelise keskpäeva ja kellast saadud keskpäeva vahel andis kella parandi. Seesuguseid määramisi korrati mitmel päeval ja järelikult näitasid tulemused ka kella käiku. Jupiteri kaaslaste varjutuste vaatlused nõudsid iga kord väga palju aega. Ligemale kolm kuud aastas on Jupiter ühenduses Päikesega, kaob tema kiirtesse ja ei ole nähtav. On aegu, kus ta asub liialt lähedal horisondile. Vahetevahel käsutati vaatlusteks ka tähtede kattumist Kuuga. Sajandi lõpul oli see nn. Kuu kauguste meetod veel väljatöötamise staadiumis. XVIII sajandil oli pikkuste määramise meetod, võrreldes laiuste määramisega, väga puudulik. Tõsiseid raskusi tekitas asjaolu, et astronoomilistes lähtekeskustes suuri pendelkelli vahetult võrrelda ei saadud ja seepärast jäi ühine moment ebakindlaks.

 

Pärast Baltikumist saabumist rakendati Krassilnikov ainult Teaduste Akadeemia ülesannete täitmisele adjunkt-astronoomina. 1753. a. lähetas akadeemia ekspeditsioonid Moskvasse ja Saaremaale astronoomilisteks ja meteoroloogilisteks vaatlusteks. Pikkuste täpsemaks määramiseks olid ette nähtud Jupiteri kaaslaste varjutuste, kuuvarjutuse, tähtede Kuuga kattu-miste ja Merkuuri vaatlused. Moskva ekspeditsiooni juhiks oli Krassilnikov, Saaremaal - peaastronoom professor Grišov koos Kurganoviga. Saaremaa vaatluste kohta meil kahjuks puuduvad lähemad andmed.

 

Järgnevalt töötas Krassilnikov Teaduste Akadeemias peamiselt teaduslikul ja pedagoogilisel alal. Tema poolt kirjutatud «Praktiline astronoomia» nagu mitmed teisedki tema tööd trükis ei ilmunud. Krassilnikov koostas mitu aastat astronoomilise sisuga "St. Peterburgi kalendreid", millest osa ilmus ka saksakeelses tõlkes. Krassilnikovi pedagoogiline tegevus täitis Lomonossovi poolt püstitatud ülesannet — kasvatada astronoomilist kaadrit Venemaa noorte hulgast.

 

1769. a. algul valmistusid maailma astronoomid haruldase loodusnähtuse vastu: 3.—4. juunil (23.-24. mail v. k. j.) pidi Maa lähim naaberplaneet, koidu- ja ehatähena tuntud Veenus üle minema päikesekettast.

 

See väga huvitav ja erakordne taevanähtus on tingitud planeetide omapärasest liikumisest päikesesüsteemis. Teatavasti asub Veenuse peaaegu ringikujuline orbiit Maa orbiidi sees. Momenti, kui Veenus asub Maa ja Päikese vahel, nii et tema eemaldumine Päikesest piki ekliptikat on 0°, nimetatakse Veenuse "alumiseks ühenduseks" Päikesega. Alumises ühenduses on ta kaugus Maast vähem kui 40 miljonit km ja ta on pööratud Maa poole oma valgustamata küljega. Harukordadel satub Veenus sellises asendis just Maad ja Päikest ühendavale sirgele ja siis ilmubki Veenuse tume kettake Päikese ketta heledale foonile ja ületab selle, liikudes idast läände.

 

Nimetatud nähtust võib aga täheldada väga harva: kaks korda sajandis ehk õigemini – 243 -aastase perioodi jooksul ainult 4 korda; näiteks juunis 1518 ja 1526, detsembris 1631 ja 1639, juunis 1761 ja 1769, detsembris 1874 ja 1882 jne. Teadaolevatel andmetel vaatlesid Veenuse üleminekut Päikesest esmakordselt inglise astronoomid Horrocks ja Crabtree 1639. a. Viimane üleminek oli 1882. a. ja praegu ei ole järjekordseid üleminekuid oodata enne kui 7. juunil 2004. a. ja 5. juunil 2012. a.

 

Veenuse üleminekud Päikesest pakkusid tollal suurt teaduslikku ja praktilist huvi. Vaadeldes 1761. aasia üleminekut, avastas geniaalne vene teadlane Lomonossov (1711—1765) planeeti ümbritseva atmosfääri. Veenuse Päikesest üleminekul mõõdeti tema horisondilist parallaksi astronoomilise ühiku ja Päikese parallaksi määramiseks. Veenuse kontaktide momentidest Päikesega aga tuletati vaatluskoha pikkus.

 

Peterburi Teaduste Akadeemia valmistus 1769. a. aegsasti Veenuse ülemineku vaatlemiseks. Vaatlusi pidid teostama erinevates Venemaa kohtades akadeemiast lähetatud ekspeditsioonid. Akadeemia observatooriumis pidi vaatlusi läbi viima Krassilnikov, kes sellega meeleldi nõustus. Krassilnikov, kes koos Kurganoviga vaatles sama taevanähtust ka 1761. a., ei saanud aga eelseisvat üritust teostada. Peab märkima, et sellal kui akadeemia presidendiks oli krahv Razumovski, valitses mõnede sealsete välismaiste teadlaste seas ebasõbralik   suhtumine   vene   akadeemikutesse   ja pidurdati vene uurijate teaduslikku tööd. Niisuguste akadeemikute hulgas oli ka Krassilnikov. Vaatlusi Veenuse Päikesest ülemineku kohta sai ta 1761. a. teostada   üksnes   Lomonossovi   energilisel   kaasabil ja Valitseva Senati otsusel. Välismaalased süüdistasid Krassilnikovi vaatlustulemuste ebatäpsuses ja tema poolt koostatud kalendrite vigades. Selliseks süüdistuseks puudus aga reaalne alus. Kõrvutades Krassilnikovi andmeid näiteks  Baltikumi  osas käesoleva  aja  andmetega,  selgub,  et keskmiselt  ei ületa vahed laiustes O',4 ja pikkustes —20'. Üldiselt aga püsib nende tema poolt määratud pikkuste keskmine viga 12' piires. Vahe Krassilnikovi poolt 1761. a. vaatlustest arvutatud Päikese näiva raadiuse ja käesoleval ajal samal daatumil määratud näiva raadiuse vahel ei ületa 0",7 ja Veenuse omas —1",5. Sel ajal käsutusel olnud vaatlusmeetodid ja instrumentaarium ei võimaldanudki täpsemaid resultaate, eriti pikkuste määramises. Võrdluseks märgime, et praegu NSV Liidus kehtivate instruktsioonide koha-selt ei tohi keskmised ruutvead ületada astronoomiliselt määratud laiustes ±0",3 ja pikkustes + 0%03(0",45).

 

1769. a. ei olnud enam Lomonossovit ega Grišovi. Veenuse ülemineku ja sellele peatselt järgneva päikesevarjutuse vaatlemiseks kutsuti Peterburgi hollandi astronoom G. Meier koos abilisega. Välismaa astronoomide saabumisel vabastas akadeemia komisjon krahv Orlovi eesistumisel (Katariina II favoriidi vend) Krassilnikovi vaatlustest, tuues ettekäändeks tema "halva" nägemise ja määrates talle ühekordseks toetuseks "vaesuse" tõttu palgale lisaks 50 rbl. Krassilnikov suri 15. veebruaril 1773.a., kaotades mõni aeg enne surma nägemise.

 

Krassilnikovi kui tagasihoidlikku ja ustavat töötajat hindasid kõik õiglased kaasaegsed ja hilisemad teadlased. Eriti suure sisemise soojusega suhtus temasse Lomonossov.

RPI «Estonprojekti» van. insener geodeet A. Kivi, kogudes vanemaid materjale Tallinna topograafia, ehituse, heakorrastuse jne. kohta Tallinna Linna ja Harju Rajooni Riiklikus Arhiivis, sattus sissekandele Tallinna Rae protokollide ekstraktide raamatus  [ Aa 336 Protocoll-Extracte  1763—1774, lk. 327.], millest nähtub, et 1769, a. teostati ka Tallinna Oleviste kiriku tornis astronoomilisi vaatlusi ühenduses Veenuse üleminekuga Päikesest. Need vaatlused sooritati poola jesuiitidest Vilniuse (Vilno)  astronoomide Poczobuti ja tema abi Strzecki poolt.

Nagu mõnerealisest protokollist selgub, viibisid Poczobut ja Strzecki Tallinnas 21. maist (v. k. j.) kuni 4. juunini (v. k. j.). Oleviste kiriku tornis vaatlesid nad Veenuse üleminekut Päikesest ja määrasid torni geograafilised koordinaadid. Vaatlustulemused - Oleviste kiriku põhjalaius

 

ö = 59°29'35",   idapikkus   ë = 42°39/15"   (Ferrost)   ja   Tallinna—Pariisi pikkuste vahe Äë = 22-39'15" — anti üle kindralkubernerile.

 

Sm. A. Kivi palvel Vilniuse Riikliku V. Kapsukase nimelise Ülikooli Teaduslik Raamatukogu saatis Poczobuti lühikese elulookirjelduse, mis Tartu Riikliku Ülikooli Raamatukogus leiduvale samasugusele materjalile ja nimetatud Rae protokollile aga kahjuks midagi uut ei lisanud.

Nende andmete kohaselt sündis Martin Odlanicki-Poczobut 30. oktoobril 1728. a. end. Grodno maakonnas Poolas. Kümneaastaselt pandi ta Grodnos jesuiitide kooli, kus viibis seitse aastat. Siit astus ta vastu isa tahtmist Vilniuse jesuiitide ordusse. 1761. a. saadeti ta vürst Tšartoriiski poolt ordule annetatud summade arvel välismaale õppima. Viibis Itaalias ja paar aastat Marseille'is, kus õppis jesuiitide juhendamisel astronoomiat, praktiseerides seejärel 8 kuud Avignon'i observatooriumis. 1764. a. vaatles Poczobut Itaalias päikesevarjutust, pärast seda saabus Vilniusse, kus asus tööle matemaatika ja astronoomia professorina. Siin käsutas ta Prantsusmaalt kaasa toodud 16-jalast mitteakromaatilist pikksilma. 1765. a. soetati talle 6-jalane sekstant, millega Poczobut määras Vilniuse observatooriumi laiuse. Selle eest nimetas poola kuningas teda kuninglikuks astronoomiks. 1768. a. käis Poczobut välismaal, kus ta tellis observatooriumilt riistu vürstinna Oginskaja poolt annetatud suurema summa arvel. Välismaal viibides külastas ta Greenwichi ja Pariisi observatooriume. 1777. a. saadud summade arvel käis tema abi ksendos Andrzei Strzeoki (1737— 1799) Inglismaal uusi riistu (8-jalane kvadrant ja 4-tolline keskpäeva pikksilm) tellimas. 1773.—1797. a. töötas Poczobut Vilniuse observatooriumis vaatlejana ja juhatajana. 1797. a. andis ta observatooriumi juhtimise üle, kuid jäi veel 10 aastaks vaatlusi teostama. 1808. a. lahkus Poczobut haiguse tõttu observatooriumist ja pärast pakutud piiskopikohast äraütlemist astus Dünaburgi (Daugavpils) kongregatsiooni liikmeks. Poczobut suri 1810. a. Tema sulest on ilmunud mitmed teaduslikud tööd. Paljud tema töödest-vaatlustest jäid astronoomide üldsusele teadmatuks, siinhulgas arvatavasti ka Tallinnas teostatud vaatlused.

 

Ei tahaks oletada, et poola astronoomid teostasid neid vaatlusi Tallinnas omal algatusel ja isiklikes huvides. Analoogiline ettevõte prantsuse astronoomi Chappe D'Auteroche'i (1728-1769) poolt, kes 5. juunil 1761. a. vaatles Tobolskis Veenuse üleminekut Päikesest, kutsus esile suure rahulolematuse Venemaa valitsevates ringkondades. On võimalik, et vene ekspeditsioonide vähesuse tõttu tehti Poczobutile ettepanek toimetada vaatlusi Tallinnas kui vaatlustingimustelt sobivas ja Vilniuse observatooriumile lähedases punktis. Samuti võib olla, et taheti välismaalastest akadeemikute ja prantslastest astronoomide kahtlustuste puhul kontrollida Krassilnikovi andmeid ja määrata veelkordselt püsiva lähtepunkti koordinaadid tähtsa meretee sadamas.

 

Päikesest üleminekul asus Veenus Kaksikute tähtkujus. Ülemineku algus, s. o. esimene kontakt Päikesega oli 3. juuni õhtul mõni minut enne Päikese loojumist, seejuures Veenuse kõrgus oli negatiivne, nimelt —0"15'. Üleminek kestis ca 6'30m ja Veenus «lahkus» Päikeselt (viimane kontakt) 4. juuni hommikul kell 3l30m kohalikus keskmises ajas, umbes 40 minutit pärast Päikese tõusu. Sel momendil oli Veenuse kõrgus h = + 2°30'.

 

Arvestades Päikese ja Veenuse horisondilähedast asendit, tuli vaatlusteks valida kõrge punkt.

 

Toomkiriku torni praegusel kujul sel ajal veel ei olnud, see ehitati kümme aastat hiljem. Niguliste kiriku torn ei sobinud oma asendi tõttu, peale selle ei saanud seal üles seada suurt astronoomilist kella. Oleviste kiriku kellatorni põhjapoolne osa aga sobis: avarad kõrged aknad, avar ja takistusteta vaade merele võimaldasid teostada vaatlusi ülemineku sektori ulatuses asimuutidega meridiaani põhjapoolsest punktist lugedes A1= 318°30' kuni A4 = 41°40' (esimese ja viimase kontakti asimuudid). Et Veenuse üleminekul oli Päike enamasti allpool horisonti, siis Poczobut muidugi ei saanud vaadelda nähtust kogu ulatuses.

 

Arvatavasti Poczobut käsutas laiuse määramiseks 1765. a. soetatud sekstanti ja pikkuse määramiseks Veenuse ülemineku vaatlustel 16-jalast mitteakromaatilist pikksilma. Mis puutub Poczobuti poolt määratud Oleviste kiriku torni koordinaatide täpsusesse, siis võrdlusest kaasaegsete andmetega selgub, et vahe põhjalaiuses on +3',1 - (5,7 km) ja idapikkuses +15' (14 km). Piltlikult öeldes: Poczobuti andmetel peaks Oleviste kirik asuma Kallavercs. Vahe pikkuses on lähedane Krassilnikovi poolt määratud pikkuste keskmisele veale, mis on arusaadav sel ajal käsutatud instrumentaariumi ja määramismeetodi tõttu. Suur vahe Poczobuti poolt antud Oleviste põhjalaiuses tuleb arvatavasti panna sekstandiga töötamise arvele.

 

Käesoleva lühikese ülevaate raames kasutatud faktilise materjali põhjal võime väita, et XVIII sajandil vene astronoomide poolt Eesti territooriumil teostatud töödel on väärikas koht meie maa astronoomiliste vaatluste ajaloos ja mõnede välismaa astronoomide halvustav suhtumine vene astronoomide ülalnimetatud töödesse polnud õigustatud. Need tööd olid eelkäijaks kuulsatele astronoomilistele vaatlustele, mida teostas W. Struve XIX sajandi esimestel aastakümnetel Tartu ülikooli observatooriumis.