[ Lea Leppik, TÜ ajaloo muuseum. TK 87 2011 66-74 ]

Astronoomial on Eesti kultuuriloos eriline koht. Ühelt poolt on Eestis tehtud suurt maailmateadust, millele võime õigusega uhked olla. Teisalt mängisid ärkava eesti talupoja maailmavaate kujundamisel muuhulgas olulist rolli teadmised maailmaruumi kohta, mida levitasid Masingu "Pühapäeva-vahelugemised", Kreutzwaldi "Ma-Ilm ja Mõnda" või talupoja kõige tavalisem ilmalik lugemisvara -- kalender. Eesti astronoomiateaduse süda on kindlasti Tartu vana tähetorn, mis 2011. aasta 27. aprillil oma uksed rahvale taas muuseumina avab. See sündmus, mida tähistatakse rahvusvahelise konverentsi "Expanding the Universe" korraldamisega, annab põhjust veidi juubilari möödunud aastatele tagasi vaadata. Et juubilar on just hoone, siis keskendumegi sellele.

1810. aasta 10. detsembril, kaks päeva enne ülikooli aastapäeva (seda tähistati igal aastal 12. detsembril, keiser Aleksander I sünnipäeval, sest sel päeval oli ta alla kirjutanud keiserliku Tartu ülikooli asutamisaktile), kandis toonane ülikooli arhitekt Johann Wilhelm Krause (1757 - 1828) ülikooli nõukogule ette, et valmis on saanud viimane uusehitis -- tähetorn. Eelmisel päeval oli arhitekt arveldanud ehitusmeistriga, kes esitas üsna kopsaka lisatööde arve. Kuna lisatööd olid tekkinud esiteks ülikooli kui tellija poolsest plaanide muutumisest ja teiseks üldisest elukalliduse tõusust seoses käimasoleva sõjaga Euroopas, suhtuti ehitusmeistri nõudmistesse mõistvalt.

Tartu tähetorn enne 1825. aastat (A. Clara, TÜ rmtk)

1810. aastal valminud observatoorium kuulus moodsaimate hulka tolle aja Euroopas. Häda oli aga selles, et observatooriumil polnud juhti. Ülikooli põhikirja järgi pidi astronoomiat õpetama matemaatikaprofessor. Johann Wilhelm Andreas Pfaff (1774 - 1835) aga lahkus kehva majandusliku olukorra tõttu juba 1809. aasta kevadel Saksamaale, jõudmata uue observatooriumi valmimist ära oodata. Johann Sigismund Gottfried Huth (1763 - 1818), kes tema järglaseks valiti, polnud veel kohale jõudnud. Ülikooli tolleaegsel vaimsel liidril, füüsikaprofessor Georg Friedrich Parrotil (1767 - 1852), kes ka ise astronoomiast huvitus, oli põhjust olla murelik. Kuid vaevalt aimas temagi, kui hea valiku ta teeb, soovitades ühel terasel klassikalist filoloogiat õppival noormehel pühendada end hoopis astronoomiale. See noormees oli muidugi Friedrich Georg Wilhelm Struve (1793 - 1864), kelle energilisele ja sihipärasele juhtimisele võlgnevad oma hilisema kuulsuse Tartu ja Pulkovo observatooriumid.

19. sajandi algus oli aeg, kus valitsused lootsid astronoomialt ja geodeesialt palju. Napoleoni sõjad tegid selgeks paremate kaartide vajaduse. Võimsad mereriigid püüdsid kindlustuda oma kolooniates, mille hulka kuulus ka nende kaardistamine. Arenevad turusuhted nõudsid omandi piiride kindlaksmääramist -- selleks oli jälle vaja kaarte. Sajandivahetuse ümber tehtud tehnilised uuendused mehaanika ja optika vallas lubasid vajalikke mõõtmisi teostada senisest hoopis täpsemini. Nii maa kui taevas ootasid mõõtmist ja kaardistamist. Mõlemasse andis Tartu tähetorn oma märkimisväärse panuse.

Noor Struve tegi enesele nime Liivimaa Üldkasuliku ja Ökonoomilise Sotsieteedi ülesandel Liivimaa kubermangus aastail 1816--1819 triangulatsioonitöid läbi viies. Järgnevalt tehti just talle ülesandeks nn suur vene kraadimõõtmine, st mööda Tartu meridiaani tuli ehitada välja triangulatsioonivõrgustik Jakobstadtist kuni Suursaareni Soome lahes (umbes 3 kraadi). Selle töö puhul oli põhieesmärk teaduslik.

Tausta selgitab hästi Struve kiri, mille ta kirjutas 21. jaanuaril 1821 Eestimaa kubernerile:

Lahendamaks suurt küsimust Maakera suurusest ja kujust, mis juba 2000 aastat haritud maailma on huvitanud ja astronoomias ülimat tähtsust omab, on teatavasti uuemal ajal paljude valitsuste poolt kraadimõõtmisi korraldatud. Kõige suuremad teened on siin Prantsusmaal ja Inglismaal, nüüd on nendega liitunud ka Taani ja Hannover. Nii on Euroopas meridiaankaare mõõtmine 38. ja 57. laiuskraadi vahel varsti lõpetatud. Seda tööd saaks jätkata vaid Rootsis või Venemaal. Pean end ülimalt õnnelikuks, et see just mulle on ülesandeks tehtud ja et Venemaale saab osaks au viia edasi teaduslikku ettevõtmist, mida on alustanud Euroopa kõige haritumad rahvad. (EAA. 29-1-4920)

Fraunhoferi refraktor (Struve rmt).

Suurejoonelist projekti finantseeris Vene valitsus heldelt, sest osalemist maailma mõõtmisel peeti prestii{\v z}iküsimuseks ja nii saigi Tartu tähetorn kui projekti keskus enesele Fraunhoferi refraktori, maailma suurima akromaatilise teleskoobi, kus esmakordselt kasutati tehnilise uuendusena ekvatoriaalset monteeringut ja väga head kellamehhanismi ning mikromeetreid.

Laseme jälle rääkida meistritel endil. Kui Joseph von Fraunhofer oli saanud Struvelt esimesed vaatlustulemused, kirjutas ta 25. veebruaril 1825 vastuseks:

Mu austatud sõber!

Erakordselt suur oli rõõm, mida mulle valmistas Teie kiri 10. selle kuu päevast ja ma tänan Teid selle eest südamest. Täpsus, mida te juba praegu olete refraktoriga suutnud saavutada, ületab minu lootusi. Ma näen, et see instrument on Teie käes avanud justkui rõõmude laeka, mida ei saa võrrelda millegi muuga. Olen Teile äärmiselt tänulik, kui Te annate mulle ka edaspidi teada nii seda, mida Te juba saavutanud olete kui ka seda, mida Te veel sooviksite. (Staatsbibliothek Berlin, Preussischer Kulturbesitz.)

Kui observatooriumi saabus uus teleskoop, ehitati 1825. aastal torn ümber. Selle projekti autor oli füüsikaprofessor G. F. Parrot. Leidlik ja töökindel torni pööramise mehhanism sündis tegelikult katse-eksituse teel ja pööramise kergus üllatas lõpuks tegijaid endidki. Struve tutvustas seda trükises, mis oli pühendatud Fraunhoferi refraktori kirjeldamisele. Nii levis kirjeldus laiemalt ja leidis järgneva poole sajandi jooksul kasutamist paljudes observatooriumides üle kogu Euroopa. Vene kirjanik Faddei Bulgarin (1789 - 1859), Karlova mõisa omanik, on jäädvustanud järgmise emotsionaalse kohtumise: Austatud hr. Struve viis mind observatooriumisse, mis oli tema soovituste järgi sisustatud. Mehhanism on viidud täiuseni: ühe käega ratast pöörates pöördub kogu hoone ülaosa sellise kergusega, et käsi ei {tunnegi} vastupanu. Optiline pete tekitab veidra tunde, nagu liiguks hoopis torni alaosa, kivist torn. ... Ma armastan kirglikult teadust ja inimesi, kes ennastsalgavalt talle anduvad, ning kuulasin seepärast suurima huvi ja tähelepanelikkusega austatud Struve juttu, kui ta selgitas mulle refraktori ehitust ja mehaanikat. Minu tähelepanu innustas Urania lemmikut. Ta rääkis kirglikult. Istudes oma toolil ja viies ühe sõrme liigutusega liikumisse refraktori, mis kaalub 3500 naela, jäi mulje, et Struve ise juhatabki tähtede liikumist. (F. Bulgarin. Sotshinenija Faddeja Bulgarina. Chast' tretija. SPb, Lisjanov, 1836. S. 451.)

Tüüplahenduseni kogu observatooriumi ehituse, ruumide ja vaatlusriistade paigutuse mõttes jõuti järgmises Vene riigi observatooriumis - 1834 valminud Helsingis. Struve kuulsus levis ja Vene valitsus kutsus ta rajama uut Venemaa kesk-observatooriumi Peterburi lähedale Pulkovosse (1839). Ka siin kasutati Tartus ja Helsingis äraproovitud lahendust ning Pulkovo jäi pikaks ajaks musterobservatooriumiks, sinna paiknes ümber kogu Vene riigi astronoomiateaduse keskus. Kahjuks võttis Struve lahkudes kaasa ka suurema osa parimaid instrumente, sh need, mis olid Tartus tehtud või täiustatud. Muuseumis on alles vaid paar tolleaegset sekstanti ja kaks universaalriista. Fotokogust õnnestus leida vähetuntud foto sellest, kuidas toimus 19. sajandi keskel baasjoone mõõtmine Tartu ülikooli mehaaniku poolt selleks spetsiaalselt valmistatud mõõteriistaga.

Baasjoone mõõtmine Tartu ülikooli mehaaniku Brückeri valmistatud baasjoone mõõtmise aparaadiga, foto 19.sajandi keskelt (TÜAM).

Struve oli suurt vene kraadimõõtmist alustades hellitanud lootust pikendada seda põhja poole nii kaugele kui loodus lubab. 1828. aasta jaanuaris saabus Tartusse eesti päritolu kindral Karl Friedrich Tenner (1783 - 1859), kes sõjaväetopograafia osakonna ülesandel teostas triangulatsioonitöid Leedu ja Valgevene aladel (Vilniuse ja Grodno kubermangudes), ning pöördus Struve poole veelgi suurejoonelisema ettepanekuga - kraadimõõtmised ühendada. Kaks meest kirjutasid alla lepingule, kus oli täpselt kirjas, kuidas nad oma mõõtmised ühendavad, ja et sõltumatu eksperdina kasutatakse Königsbergi tähetorni direktori Friedrich Besseli (1784--1846) abi. Struve liikus oma abilistega edasi põhja ja Tenner lõunasse. Sündis unikaalne triangulatsiooniahel, mis ulatub Mustast merest kuni Nordkapini. Arhiividokumentidest käib läbi ka idee jõuda lõunas välja Kreekani, kuid see jäi siiski teostamata. Ka sellisena - 25 kraadi ja 20 minutit - on tegemist pikima triangulatsiooniahelaga, mis andis tõhusa panuse, lahendamaks "suurt küsimust maa suurusest ja kujust" ning tõestades lõplikult, et Maa on poolustelt veidi lapikuks surutud.

1820. aastate lõpul sai Tartu tähetornist Vene geodeesia väga oluline õppekeskus. Analoogiliselt samal ajal toiminud professorite instituudiga saadeti siia õppima ja stažeerima kindralstaabi ohvitsere, kes kohe geodeetidena rakendust leidsid. Kindralstaabi ülesandeid asusid täitma ka paljud Tartu ülikooli tsiviiltudengitest kasvandikud.

Maakera mõõtmine käis käsikäes taeva mõõtmisega. Struve koostas Tartus tema käsutuses olnud suurepäraste riistade abil uue kaksiktähtede kataloogi. Esimesena maailmas õnnestus tal mõõta tähe (Veega) aastaparallaks ja arvutada tähe kaugus Maast. Nii andis Tartu tähetorn oma panuse maailmaruumis valitsevate tegelike kauguste teadasaamisse.

Tähetorni järgmine direktor Johann Heinrich Mädler (1794 - 1874, direktor 1840 - 65), enne Tartusse tulekut tuntud Kuu-uurijana, võttis ette Galaktika ehituse ja tähtede liikumise. Tema algatatud stellaardünaamika uurimissuund on aktuaalne tänini. Omaaegne diskussioon Galaktika keskmes asuva nn Centralsonne ümber viis teadusmõtet tublisti edasi. Kaasaegse teooria kohaselt on galaktikatel keskne keha olemas - suur must auk. Mädler tundis elavat huvi kõige uuendusliku vastu. Ta kirjutas vähe teadusartikleid, kuid pani enese ja teiste uusimad tulemused kohe oma populariseerivatesse raamatutesse. Mädler ennustas suurt tulevikku taevafotograafiale ja muretses Tartu tähetornile kaks spektroskoopi. Kuid tema ametiaeg sai enne läbi, kui need uuringud olid kuhugi jõudnud, pealegi oli valitsuse prioriteet Pulkovo.

1858. a komeedi joonis Mädleri raamatust "Der Himmel", 1869.

Direktor Ludvig Schwarz (1822 - 1894, direktor 1872 - 94) oli enesele nime teinud geodeetiliste töödega Siberis, kuid Tartus on tema aega iseloomustatud pigem stagnatsioonina. Ei saa aga märkimata jätta, et just sel ajal oli Tartu haaratud suurde rahvusvahelisse projekti -- tsoonivaatlustesse, mille tulemusena mõõdeti meridiaanringiga üle tuhandete tähtede koordinaadid. Kümnete observatooriumide ühistööna valminud kataloogi - Bonner Durchmusterung - kasutatakse tänapäevani. Tegu oli viimse fotograafia-eelse suure taevaülevaatega. 1885. aastal jõudis Tähetorni telegraafiliin, mille vedas Toomele Venemaa kindralstaap, et määrata senisest täpsemini pikkuskraadide vahe Pulkovoga. Varem oli selleks tulnud vedada edasi-tagasi kronomeetreid.

Direktor Grigori Levitski (1852 - 1918, direktor 1894 - 1908) kavandas Tartu observatooriumi täielikku uuendamist, kuid esialgu õnnestus vaid mõningaid täiendusi teha. Olulisemad olid 1895. aastal elektri toomine tähetorni, remondi sildi all uue vaatluspaviljoni ehitamine ja fotolabori sisseseadmine. 20. sajandi alguses joonistati valmis uhked projektid, kuidas observatooriumi uuendada, kuid I maailmasõda tõmbas neile plaanidele kriipsu peale.

Iseseisval Eesti riigil polnud samuti piisavalt finantse, et arendada astronoomiateadusele vajalikku maailmatasemel vaatlusbaasi. Olemasolevat hoiti käigus ja keskenduti teoreetilistele uuringutele. Võib ainult imestada, kuidas noore riigi astronoomid haarasid lennult uusi ideesid. Kõik uus jõudis kiiresti rahvani. Sõdadevaheline Eesti vabariik pidas väga oluliseks teaduse populariseerimist, või nagu tol ajal öeldi, teaduse viimist rahva sekka. Sageli tuli alustada elementaarse sõnavara loomisest, kuid sellega rajati ühtlasi tänaseni kestev populariseerimise traditsioon. Nii võis eesti lugeja juba 1933. aasta tähetorni kalendrist lugeda Ernst Öpiku kirjutist Universumi vanusest, mis toetus alles mõned aastad varem (1929) Hubble'i poolt tehtud avastusele, et kõik galaktikad eemalduvad meist ja järelikult peab meile nähtav maailm olema tekkinud üsna hiljuti. Nõukogude ajal koolis käinud mäletavad, et siis õpetati meile jälle palju vanemat teooriat, mille kohaselt on Universum eksisteerinud igavesti.

Napp eelarve sundis olema leidlik ja osav. Nii võime me muuseumis näha tulevase akadeemiku Aksel Kipperi lihvitud objektiivprismat ja Öpiku nõuannete kohaselt valmistatud mikrofotomeetrit. Petzvali tüüpi kaameraga varustatud Zeissi teleskoobist (see oli muretsetud 1911) eraldati kaamera, saades ühest vaatlusriistast kaks. Koos linna veevärgi rajamisega sai ka tähetorn lõpuks 1933. aastal kauaoodatud veevärgi.

Teine maailmasõda möödus hoonele üldiselt õnnelikult, seda tänu komandant Rudolf Pallavi ennastsalgavusele, kes ööl ja päeval vahti pidas. Eesti kultuurihoidjad olid kõikjal valmis kaitsma kultuurivara kasvõi elu hinnaga, samasuguseid valvekordi peeti Riigi keskarhiivis ja mujal.

Teise maailmasõja lõppedes oli tähetorn küll alles, kuid riistvara osas siiski kannatanud -- paljudel väiksematel teleskoopidel oli kadunud optika, suure Fraunhoferi refraktori toru leiti observatooriumi juurest põõsastest jne. Sõjajärgsel ajal suurendati koosseise (1946. aastal läks tähetorn ülikooli alluvusest Teaduste Akadeemia alluvusse) ja uute tööruumide saamiseks ehitati läänesaalile vahelagi. See oli aga ajutine lahendus - vaatlusbaas väljaspool linna, kus tänavavalgustus jms järjest enam tõsiseid vaatlusi segas, oli muutunud hädavajalikuks. 1950. aastatel oskasid Tartu astronoomid - ennekõike Grigori Kusmini isikus - näidata end heast küljest ja Nõukogude Liidu astronoomiateadust koordineeriv Astrosovet otsustas 1953. aastal, et Tartu peab saama uue observatooriumi. See valmis 1964. a Tõraveres.

Täna võime tõdeda, et tänu vahepealsele vaesusele - et jäi teostamata ümberehitus enne I maailmasõda ja kahe sõja vahel - on meil säilinud üsna autentne 19. sajandi alguse moodne observatoorium. Meil on endiselt alles: Dollondi passaažiriist (1807), luukide avamise mehhanism (1810), Reichenbachi meridiaanring (1822), torni käsitsi pööramise mehhanism (1825), Fraunhoferi refraktor (1824) - et nimetada vaid mõned.

Aksel Kipper, Harald Keres ja Vladimir Riives observatooriumile uut asukohta otsimas (Jaan Einasto fotokogu).

Tartu linna südames, ülikooli vanas keskuses Toomemäel on vanast tähetornist saamas uus ja moodne muuseum. Heino Eelsalu kirjutas kavast luua ülikooli muuseumikompleks Toomkirikust, vanast anatoomikumist ja tähetornist juba 1974. aastal, nüüd on see siis lõpuks tõesti teoks saamas. Struve geodeetilise kaare osana kuulub tähetorn 2005. aastast UNESCO maailma kultuuripärandisse. See avas ka paremad finantsvõimalused. 2009 andis Ettevõtluse Arendamise Sihtasutus Tartu Ülikoolile vajaliku toetuse muuseumi väljaarendamiseks. Kaks aastat on muuseumitöötajatest, kujundajatest, ehitajatest, astronoomidest ja veel tervest hulgast erialaspetsialistidest koosnev meeskond teinud tihedalt tööd, et Tähetorni muuseum võiks avada uksed 27. aprillil 2011.

Idasaalis hakkab nägema klassikalist astronoomiat ajaloolises keskkonnas, läänesaal - mis nüüd jälle omaaegse ruumimahu on tagasi saanud - näitab astronoomia arengut astrofüüsika tekkest 1860. aastail kuni Universumi kärgstruktuuri ja tumeda aine avastamiseni.

Ekspositsioon annab ettekujutuse, kuidas ja milliseid vahendeid kasutades on samm-sammult laienenud inimkonna teadmiseid Maast ja maailmaruumist ning milline on selles protsessis olnud Tartu ja Eesti astronoomide panus. Muuseumi säravaim eksponaat on kindlasti Fraunhoferi refraktor, teleskoop, millega esmakordselt mõõdeti tähe kaugus Maast, koostati ületamatu kaksiktähtede kataloog ja tehti palju muudki. Selle instrumendi kirjelduse leiame igast teleskoopide ja astronoomia ajaloost. Nii laialt tuntud maailma tipptehnoloogiat (omas ajas muidugi) polegi Tartus vist muudel erialadel kõrvale panna. Tõeline haruldus on ka araabia taevagloobus, mis tähetorni ja Tartusse on ilmselt sattunud pooljuhuslikult 19. sajandi esimesel poolel ja jäänud seepärast seni vajaliku tähelepanuta. Pärinedes Oxfordi professori Emilie Savage-Smithi hinnangul ajavahemikust 1250--1350, kuulub see väheste maailmas säilinud sedavõrd varajaste islami taevagloobuste hulka ja toob meieni araabia kaupmeeste ning täheteadlaste tarkust ajast enne Jüriööd.

20. sajandi astronoomias mängis olulist rolli eesti päritolu astrooptiku Bernhard Schmidti (1879 - 1935) tehtud täiustus teleskoopide juures, mis võimaldas saada paremaid fotosid suurematest taevaaladest. Kuigi Bernhard Schmidt pole töötanud Tartu tähetornis, räägime me ekspositsioonis Schmidti teleskoopide tööpõhimõtetest ja eksponeerime kuulsa mehe üht varasemat tööd, omamoodi perekonnareliikviat, mille muuseumile annetas tema vennapoeg Erik Schmidt. Muuseumis on ka vahetud tunnistajad 1950. aastatel alguse saanud Nõukogude Liidu ja Ameerika Ühendriikide vahelisest kosmosevõidujooksust. Nimelt on eksponeeritud 1950. aastatel tähetornis ja Tartu äärelinnas tegutsenud Maa tehiskaaslaste vaatlusjaama varustus.

Vahelae lammutamisel avanesid kinnimüüritud vanad aknad (foto V. Valder, 2009).

Läänesaali ekspositsiooni lõpetab ülevaade Universumi suurtest struktuuridest ja Eesti astronoomide tehtud avastustest selles vallas. 1922 arvutas Eesti astronoom Ernst Öpik Andromeeda udukogu kauguse, tõestades, et see ei asu meie Galaktikas, vaid on kindlasti väljaspool. Muuseumi ekspositsioonis hakkab sellele muu hulgas tähelepanu juhtima teaduslikult täpne pilt Andromeeda udukogust, mille on uuemate võimalustega kokku pannud Tõravere astronoomid. Ja et ring täis saaks, jõuame järgmise sammuni Eesti ja maailma astronoomiateaduse arenguloos - 1977. aastal esitas Jaan Einasto IAU sümpoosionil Tallinnas teooria galaktikate jaotusest ja Universumi kärjelisest struktuurist. Seda illustreeriv film, tehtud koostöös R. Milleriga, on filmiarhiivi vahendusel jälle vaadatav. Läänesaali ekspositsiooni hakkab ilmestama kohapeal tehtud originaalne Päikesesüsteemi mudel liikuvate planeetidega. Külastaja võib proovida meteooride vaatlemist ja panna puslena kokku Mädleri koostatud taevakaarti 1860. aastatest, kuulata sputniku signaale ja lehitseda vanu taevaatlasi.

Tähetorn hakkab pakkuma võimalusi astronoomilisteks vaatlusteks ja astronoomiatundideks. Kuna astronoomia on eesti koolides viimasel ajal muutunud fakultatiivseks õppeaineks, omandavad muuseumi pakutavad tunnid ajaloolises keskkonnas senisest suurema kaalu.

Tähetorn on valmis vastu võtma külalisi nii kodu- kui välismaalt. Infot pakutakse kuues keeles.

Ja lõpetuseks on sobiv tuua üks tsitaat tähetorni pikaajalise direktori Taavet Rootsmäe artiklist "Astronoomia üldkultuurilisest tähtsusest", mis on kirja pandud aastal 1946, kuid võiks olla juhiseks täna ja tulevikuski: "Astronoomia pole paigalpüsiv, staatiline ja tardunud teadmiste kogu või süsteem. Ta pole muusa, kes ülevas rahus valitseb oma ala, vaid innukalt püüdlev demiurg, elav ja õilsalt revolutsiooniline, sest veel sügavam kui otsest kasu taotlev on tema kasvatav, distsiplineeriv ja avardav mõju loova mõtte arengule ning maailmavaate kujundamisele."

Niisiis, palju õnne, 200-aastane tähetorn! Loodame, et muuseum annab uue impulsi nii mõnelegi loovale vaimule ja aitab sündida mõtteil, mis uuesti meie arusaamu maailmast avardavad.