{ P. Müürsepp TK 25 1959 76-84 }

Hamburgi tähetornis Bergedorfis meister-optikuna töötades konstrueeris B. Schmidt 1930. aastal teleskoobi, mis sai tema nime. Schmidti leiutis oli niivõrd originaalne, et see vapustas kogu maailma optikuid, ja kuni käesoleva ajani peetakse seda üheks meie ajastu silmapaistvamaks saavutuseks instrumentaalse optika alal. Pärast 1930. aastat hakati Schmidti süsteemi kasutama paljudes maades ja praegusel ajal on võimatu kujutleda astronoomi, kes ei tunneks Schmidti teleskoopi. Seevastu teatakse aga Bernhard Schmidtist enesest väga vähe. Tema eluloo kohta võime leida andmeid ainult mõnest lühikesest artiklist, mis on avaldatud peamiselt Hamburgi astronoomide poolt. Kui Tartu astronoomid olid kuni kõige viimase ajani veendunud, et B. Schmidt on sakslane, ja mõned ei julge sellest arvamusest veel praegugi loobuda, siis saksa astronoomid, eriti Hamburgi tähetornis töötav dr. Wachmann, väidavad kategooriliselt, et Bernhard Schmidt oli rahvuselt eestlane.

Käesolev lühike kirjutis on mõeldud eesti lugejate tutvustamiseks selle suure leiduri elu ja tegevusega.

Bernhard Schmidt 1930. a., mil ta ehitas oma esimese komavaba reflektori

Bernhard Woldemar Schmidt sündis 30. märtsil (vana kalendri järgi) 1879. aastal Naissaarel. Tema isa Carl Constantin Schmidt oli loots, vanaisa Mathias aga kalur Naissaarel. Viiest lapsest perekonnas oli Bernhard kõige vanem. Tema vend August jutustas nende nooruspäevist sünnipaigas Naissaarel järgmist: "Bernhard oli väga, väga vähese jutuga. Noores eas, teiste laste hulgas oli ta tagasihoidlik, tihti mõtetes, kuid alati tegevuses millegi huvitavaga."

Pakuks huvi teada, kuidas see juhtus, et Bernhard Schmidt hakkas tegelema just astronoomiliste riistade ja nende osade valmistamisega. Jutt sellest, et ta leidis oma kodusaare rannas pudelipõhja, mille ta mereliiva abil läätseks lihvis, ei ole kuigi usutav. Kuid on teada, et ta juba poisikesena konstrueeris enesele fotoaparaadi, mille abil ta tegi ülesvõtteid oma sugulastest ja Naissaare elanikest. 15-aastaselt kaotas Schmidt pärast õnnetut eksperimenti lõhkeainega oma parema käsivarre. Järgmisel, 1895. aastal hakkas ta tööle öise telegrafistina Tallinna rannavalve jaamas. Selle töö kõrval jäi tal vaba aega astronoomilisteks ja optika-alasteks harrastusteks. Selleks pidi tal olema aega ka hiljem, kui ta töötas fotograafina-retušeerijana ja kui ta aastal 1898 hakkas töötama elektrimasinate tehases «Volta». Mõned märkmed ajakirjas "Astronomische Rundschau" näitavad, et Schmidt juba aastal 1899 tegeles optika probleemidega. Kui võtta arvesse seda edu, mis Schmidtil oli hiljem astronoomilise optika alal, siis kõlab veidralt ajakirja toimetaja nõuanne temale: "Te teeksite paremini, kui ostaksite korraliku objektiivi, sest ostetud kahetolline annab paremaid tulemusi kui teie poolt valmistatud viietolline." Võib arvata, et see viietolline oli Schmidti esimene teleskoop. Igal juhul on kindel, et ta sel ajal suure huviga uuristaevast, sest ajakirjas "Astronomische Rundschau" mainitakse teda korduvalt kui vaatlejat ja 1901. aastal kui üht paljudest Nova Persei avastajatest.

Erialase hariduse saamiseks sõitis Schmidt välismaale. Pärast lühikest Chalmeri instituudi külastamist Gotenburgis (Rootsis) õppis ta Saksamaal Mittweidas mitu semestrit inseneriteadust. Oma esimesi peegleid tuli Schmidtil lihvida pansionis, käsutades alusena poleeritud kummutit. Sellega vihastas ta aga muidu lahket perenaist ja tulemuseks oli, et Schmidt pidi edaspidi töötama möbleerimata tubades ja kolima lõpuks ühte mahajäetud keeglimängu-ruumi. Oma töökojas valmistas ta paraboloidseid peegleid läbimõõduga alates 20 cm. Need peeglid tegid tema nime kuulsaks amatööride seas.

Sel ajal kui amatöörid imetlesid Schmidti paraboloidseid peegleid, leidis ta ise, et on tulnud aeg läheneda elukutselistele astronoomidele. Ta kirjutas 29. mail 1904 Potsdami Astrofüüsika Observatooriumile: "Lubage mul küsida, kas te olete huvitatud peegel-teleskoopidest, sest ma valmistaksin meelsasti observatooriumi jaoks omal kulul suure peegli, et ma saaksin näha, mida on suuteline andma kohalemonteeritud suur peegel fotografeerimisel."

Sellest esimesest kontaktist astronoomidega arenes tihe koostöö Potsdami observatooriumiga. Mõlemad tolleaegsed direktorid, H. C. Vogel ja K- Schwarzschild, märkasid Schmidtis otsekohe täpsete optiliste pindade valmistamise geeniust. See selgub nende kirjavahetusest, mis on säilinud täielikult. Oma käega tegi Schmidt seeria peegleid, isegi valgusjõuga 1 : 2,5, mille teostust laialdaselt kiideti ja mille kohta Vogel kirjutas Schmidtile: "Olen rõõmus, et te olete täitnud ettenähtud spetsifikatsioonid nii täielikul määral".

Schmidti viljakad sidemed Potsdamiga kätkesid tema ajutise interneerimisega vaenuliku välismaalasena Esimese maailmasõja ajal. Seoses sellega ütleb Schmidti kaasaegne Hamburgi tähetornis dr. Wachmann, et tuleb teha lõpp muinasjutule Schmidti saksa päritolust, mida korrutatakse kõigis tema kohta käivates kirjutistes Saksamaal ja välismaal. Wachmann kirjutab: "Nime Schmidt, mis pole just haruldane sakslaste hulgas, võttis endale üks Bernhard Schmidti esiisasid nimega Mats, ajal, mil käputäis sakslasi moodustas Baltimail valitseva klassi ja kui oli tavaliseks asjaks võtta sellist perekonnanime. Nii sai eesti Matsist Schmidt, aga mitte sakslane."

Kibeda huumoriga jutustas Schmidt mõnikord oma sõjakogemustest vangilaagris ja hiljem Mittweidas politsei järelevalve all. Schmidti lemmikinstrument, tema horisontaalreflektor, sattus politsei kahtluse alla, kes arvas, et seda käsutatakse valgussignaalide andmiseks Vene õhujõududele.

Selle horisontaalteleskoobi oli Schmidt amatöörastronoomina enesele ehitanud. See sarnanes suurte Päikese uurimise instrumentidega Mount Wilsonil. Objektiiviks oleva peegli läbimõõt oli 31 cm ja fookusekaugus 30 m. Tsölostaadil oli üksainus tasapeegel, mida vedas teravmeelse konstruktsiooniga hüdrauliline kellamehhanism. Lühema aja jaoks oli järelvedu nii peen, et näiteks Jupiteri kuule asetatud okulaari niitrist mitme minuti kestel jaotas selle kuu täpselt neljaks võrdseks kvadrandiks. Horisontaalpeegli abil tegi Schmidt suure kollektsiooni eeskujulikke Päikese, Kuu ja planeetide ülesvõtteid, mis näitavad mitte ainult instrumendi kõrget kvaliteeti, vaid ka Schmidti suurt vaatlemisoskust, püsivust ja atmosfääritingimuste head tundmist. Tuntud Kuu-uurija Fauth avaldas arvamust, et Schmidti poolt 31 cm peegli abil saadud Kuu ülesvõtted on kvaliteedilt samal tasemel Yerkesi hiigelreflektori abil saadud ülesvõtetega. Hulk aastaid hiljem kirjutas astronoom Henseling, et ta ei ole kunagi näinud paremaid Päikese granulatsiooni võtteid, kui need, mis on tehtud Schmidti poolt.

See horisontaalteleskoop andis meistrile kogemusi, usaldust ja värsket initsiatiivi. 12. märtsil 1916 kirjutas Schmidt Hamburgi observatooriumi direktorile professor R. Schorrile: "Lubage mul saata teile mõned astronoomilised ülesvõtted, mis ma asja tegin siin Mittweidas." Pärast oma optilise süsteemi lühikest kirjeldust jätkab ta: "Ühtlasi lubage mul küsida, kas teil on astronoomilist optikat, mida oleks tarvis ümber lihvida, vanu objektiivklaase, või midagi sellesarnast. Ma võin praegu toota soovi kohaselt objektiive tehnilise konstandiga 0,1. Kui teil on edaspidi huvi selle vastu, olen igal ajal valmis teid varustama detailidega."

Need väga peened fotod veensid Schorri täielikult ja 1916. a. oktoobris sai Schmidt korralduse ehitada Bergedorfile samasugune horisontaalteleskoop. Mida armee juhtkond oli talle kui välismaalasele keelanud sõja ajal, seda lubas talle revolutsiooni päevadel 1918. a. novembris Tööliste ja Sõdurite Nõukogu. See oli Schmidti esimene visiit Berge-dorfi  uue  teleskoobi   kohalemonteerimiseks. Arvatavasti oleks Schmidt jäänud sinna tööle püsivalt, kui Saksamaa rahanduskriis ja järelikult observatooriumi raske majanduslik olukord ei oleks seda takistanud.

Kriis ei jätnud mõju avaldamata ka Schmidti töökojale, kuid vaatamata sellele lükkas ta tagasi ettepaneku emigreeruda Hollandisse, kuna ta ei lootnud, et ta saaks seal edukalt töötada.

Sõja tagajärjel oli astronoomia arendamine Saksamaal langenud tagaplaanile ja Schmidt oli sunnitud astronoomilise optika asemel tegelema mitmesuguste teiste probleemidega. Ta konstrueeris periskoobi kinnisest reisilennukist alloleva maapinna vaatlemiseks. Seejuures saavutas ta rohkem kui 100º-lise vaatevälja kuni servani teravate kujutistega.

Schmidt võttis mitmele oma leiutisele patendi. Toimusid ka läbirääkimised Junkersi lennukitehasega tema leiutiste praktiliseks käsutamiseks. Lennuasjanduse areng oli aga liiga kiire selleks, et saavutada nendest ideedest majanduslikku käsu. Sama saatus tabas Schmidti patenti 1926. aastast paindliku optilise süsteemi jaoks, mis arstiteaduses kannab gastroskoobi nime. Tänapäeval vaevalt teatakse, et Schmidt on seotud selle riista leiutamisega.

1923. aasta inflatsioonist hoidis Schmidt kõrvale oma kodumaal - Eestis. Lootuses saada mõned välismaised tellimused pöördus ta siiski tagasi Saksamaale. See lootus oli aga petlik. Ei tulnud ühtegi tellimust ja Schmidt hakkas tegelema praktiliste tehniliste küsimustega. Ta mõtles välja tuulemootori, mille abil võis sõita otse vastu tuult, mitte küll suure kiirusega, aga siiski kiiremini kui tavalise looviva purjekaga.

On olemas ulatuslik käsikiri, milles Schmidt kirjeldab põhjalikult oma laeva-teooriat. Kuid jällegi ei andnud patendi rakendamine majanduslikku efekti. Ühes oma kirjas Bergedorfi observatooriumile väljendab Schmidt loobumist "tuuleveski tehnikast", nagu ta ise seda nimetas. Kirja lõpetab ta lootusega hakata peatselt tegelema astronoomilise optikaga: "Kas teil on juhuslikult mingit tööd minu jaoks Bergedorfis? Hiljuti hakkasin proovima uut peeglikombinatsiooni, midagi läbipuurimata Cassegraini taolist, koma ja astigmatismi täieliku kõrvaldamisega."

Järgnedes Schorri kutsele, alustas Schmidt 1926. aasta lõpul Bergedorfi observatooriumis tööd vabatahtliku kaastöölisena. Nüüd olid tema käsutuses kõik võimalused edukaks tööks. Ta asus välja arendama suure valgusjõu ja suure vaateväljaga peegelteleskoopi fotograafilisteks vaatlusteks.

Bernhard Schmidt Bergedorfis

Komavabade peeglisüsteemide konstrueerimisel lähtusid arvutajad optikud sfäärilise aberratsiooni ja astigmatismi puudumise nõudest. Selle rahuldamist oli võimalik saavutada optilise süsteemi ülesehituse sobiva valiku, eelkõige pindade deformeerimise teel. Koma esinemist peapeegli juures loeti alati paratamatuks ja optilise projekteerimise kogu kunst seisis selles, et mitmesuguste lisalülide abil seda viga alla suruda.

Schmidt toimis hoopis teisiti. Ta pöördus paraboloidpeegli juurest sfäärilise juurde tagasi, asetas selle kõverustsentrisse diafragma ja oli niiviisi loonud optilise süsteemi, mille juures ei esine koma ega astigmatismi üldse. Järelfkult ei ole neid tarvis ka kompenseerida  (joon.  1). On täiesti ükskõrk, millisest suunast paralleelkiirte kimp läbi diafragma nõguspeeglile langeb, ikka peegeldub ta samaviisi tagasi. Igal kimbul on siin oma optiline telg ja kujutis tekib sfäärilisel pinnal, mille kõveruskeskpunkt ühtib nõguspeegli kõveruskeskpunktiga ja mille raadius on pool nõguspeegli raadiusest.

Joon.  1

Kujutise pinna kõveruse tõttu jääb kõverustsentrisse asetatud diafragmaga sfäärilise peegli juures ainsaks kujutise veaks sfääriline aberratsioon.

Soovides säilitada komavea puudumist, ei ole võimalik sfäärilist aberratsiooni kõrvaldada tavalisel, s. o. peeglile paraboloidse kuju andmise teel. Schmidt vabanes sfäärilisest aberratsioonist originaalselt. Diafragma kohale asetas ta nõrgalt kumerdatud läätse või, õigemini, nõrgalt deformeeritud plaadi, mis painutas valguskiiri nii, et nad pärast peegeldumist sfäärilises peeglis aberratsioonivabalt lõikusid   (joon. 2).

Joon. 2

Niisuguse plaadi, nn. korrektsiooniplaadi valmistamine on aga äärmiselt täpne ja peen töö. Kui Schmidti teleskoobi konstrueerimise ettepanek oleks tulnud mõnelt teoreetikult, siis oleks tekkinud tõsine kahtlus, kas on üldse võimalik sellist korrektsiooniplaati teha. Bernhard Schmidt aga kui erakordsete võimetega praktik teostas lühima aja jooksul oma idee. Juba 1930. aastal valmis tal peeglisüsteem korrektsiooniplaadiga, mille läbimõõt oli 36 cm ja paksus ainult 5 mm, ja sfäärilise peegliga, mille läbimõõt oli 44 cm ning fookusekaugus 62,5 cm. Avasuhe oli seega 1 : 1,74. See esimene Schmidti peegel andis kumerdatud filmil 16°-lise kasutatava välja. Tähtede kujutised olid üle kogu välja täiesti ühtlaselt ümmargused, läbimõõduga 0,03 mm. Niisuguse suure avasuhte juures jäid kõik teised tolleaegsed pikksilmad sellest saavutusest kaugele maha. Prof. Schorri soovil tegi Schmidt Bergedorfi tähetornile veel ühe suurema fookusekaugusega peeglisüsteemi (korrektsiooniplaadi ja peegli läbimõõt 60 cm, fookusekaugus 3 m, avasuhe 1:5, vaateväli 3,2°). Selle Schmidti peegli kohalemonteerimine ja väljareguleerimine oli  geniaalse mehe viimaseks tööks. Ta suri 1. detsembril 1935. a.

Bernhard Schmidti valmistatud teleskoop Bergedorfis

Schmidt ei pannud oma leiutist kaitse alla. Ta piirdus ainult sellega, et hoidis saladuses korrektsiooniplaadi valmistamise meetodi. Pärast tema surma oli majanduslik tagamõte kadunud, sest Schmidt oli vallaline, ja prof. Schorr pidas võimalikuks Schmidti meetodit koos mõningate tema joonistega üldsusele teatavaks teha.

Leiduri saatuse sügav tragöödia peitub selles, et Bernhard Schmidt ei elanud nii kaua, et näha oma komavaba teleskoobi imetlemisväärset levimist üle kogu maailma pärast 1936. aastat, kui Schorr oli avaldanud korrektsiooniplaadi valmistamise saladuse.

Joon. 3. Maailma suurim Schmidti süsteemi teleskoop Mount Palomari observatooriumis.

Peegli läbimõõt on 1.5 m, korrektsiooniplaadi läbimõõt 1.22 m

Schmidt oli oma ala suurim geenius. Ta saavutas imestamisväärseid tulemusi vägagi primitiivsete vahenditega. Tal oli haruldane oskus katkestada poleerimist õigel momendil, et kontrollida optilist pinda. Tõenäoliselt seisneski tema edu tõeline saladus selles ja tema kogenud silma võimes avastada pinna vähimgi erinevus ideaalsest kujust. Selge mõttekäik ja paljude aastate kogemused ütlesid talle otsekohe, kuidas ja mille abil tuleb neid kõrvalekaldeid korrigeerida. Imetlemisväärne oli tema. vasaku ja ainsa käe peen tundlikkus. Schmidt ise ütles: "Minu käsi on tundlikum kui kõige peenem etaloon." Schmidt ei pooldanud masinatega poleerimist: "Kui käsi tunneb hõõrdumist, siis võite töö otsekohe katkestada, kuni temperatuur on ühtlustunud. Teie masin ei saa aga seda avastada, ta poleerib edasi, soojendades hoolimatult hõõrdekohta, mille tagajärjel defekt muutub ikka suuremaks."

30. märtsil 1959. a. möödub 80 aastat Bernhard Schmidti sünnist. Teadus ja tehnika arenevad edasi, kuid hoolimata aja möödumisest jäävad kõrge optilise täiuslikkusega ja suurima astronoomilise tähtsusega peeglid seotuks tema nimega.

Mis puutub Schmidti päritolusse ja rahvusesse, siis on teada, et Bernhard Schmidti sündimine on registreeritud Tallinnas Jaani kirikus. Rahvust sel ajal, nagu nähtub ka Jaani kiriku meetrikaraamatu väljavõtetest, otseselt välja ei toodud. Rahvust näitab kaudsel kujul kogudusse kuuluvus. Saksa kogudustesse B. Schmidt ja ta vanemad kuulunud ei ole. Tallinna  Jaani  ja  Tallinna  Pühavaimu  koguduse   liikmed   (kuhu  kuulusid B. Schmidt ja tema vanemad) olid peamiselt eestlased. Bernhard Schmidti ema Marie-Helene-Cristine (sünd. Rosen) on pärast oma mehe surma abiellunud mehe vennaga ja eesti kogudusest üle läinud Tallinna Soome-Rootsi Mihkli kogudusse, mille tõttu võiks B. Schmidti rahvusele lisandada ka Skandinaavia päritolu. Suurem osa dokumente viitab aga sellele, et B. Schmidt oli põhiliselt eesti päritoluga.

Seda kinnitab ka Tartu Riikliku Ülikooli professor Eesti NSV TA akadeemik P. Ariste ("Edasi" nr. 118, 17. IV 1958), kes oli 1932. ja 1933. aastal Tartu ülikooli teadusliku stipendiaadina Hamburgis. Suur-Hamburgis oli tol ajal umbes 60 eestlast. Enamik neist tundsid üksteist. Oli kujunenud tavaks, et iga neljapäeva õhtul kell 8 koguneti Soome klubi ruumidesse, et kõnelda eesti keelt ja üksteise käekäigust teateid saada. Klubi külastajate hulka kuulus ka Bernhard Schmidt.

P. Ariste kirjutab: "Schmidt rääkis veidi vananenud, kuid siiski korralikku eesti keelt. 1933. a. kevad-talvel oli ta neljapäevakuil paar korda. Ühel sellisel korral leppisime kokku, et ma lähen Sternwartet vaatama, kus ta töötab. Käisingi seal. Tol korral mainis B.Schmidt, et eelmisel aastal oli teda külastanud tolleaegne Tartu ülikooli professor K.Kirde, kelle ühe äsjase töö äratõmme oli tal laual. Minuga oli kaasas soome stipendiaat Erkki Valli, kes on praegu Helsingi ülikooli germaani filoloogia professor. B. Schmidt hakkas E. Valliga rootsi keelt kõnelema, mida ta rääkis siiski halvemini eesti keelest. Naissaare elanikkond oli umbes pooliti eesti- ja pooliti rootsikeelne. Osati enamalt jaolt mõlemat keelt. Eesti või rootsi rahvusesse kuuluvus oli Naissaarel õige keeruline. Et oli palju segaabielusid, võisid sama perekonna lapsed end eri rahvuse liikmeks pidada. Hamburgis elades pidas Bernhard Schmidt ennast siiski eestlaseks."

Käesoleva artikli kirjutaja avaldab siinjuures suurimat tänu huvitavate andmete eest peale artiklis mainitud isikute veel Bernhard Schmidti Tallinnas elunevale sugulasele Dagmar Siitamile, Läti Riikliku Ülikooli Teadusliku Raamatukogu töötajale Tõnu Kärmale ja Eesti NSV Vabariiklikule Perekonnaseisuaktide Büroole.

Bernhard Schmidti pikema ja üksikasjalisema biograafia koostamiseks kogub praegu Tallinnas andmeid Üleliidulise Astronoomia-Geodeesia Ühingu tegevliige Aleksander Toom, kes on Naissaarelt pärit ja on Schmidti tundnud isiklikult.