Czytaj książkę: «Астероиды. Рожденные пламенем»

Подпишись на науку. Книги российских популяризаторов науки

В оформлении обложки использована иллюстрация:

INSdesign / Shutterstock / FOTODOM

Используется по лицензии от Shutterstock / FOTODOM

Во внутреннем оформлении использованы фотографии:

Framalicious / Shutterstock / FOTODO M;

Claudio Caridi / Shutterstock / FOTODOM

Используется по лицензии от Shutterstock / FOTODOM;

© Сергей Мальгавко / ТАСС / Legion-media;

© Volgi archive, Zuri Swimmer, Historical image collection by Bildagentur-online, Imprint, Rye Hobie, World History Archive, History and Art Collection, FLHC 1A, AMcCulloch, Pictorial Press Ltd / Legion-media;

© SCIENCE PHOTO LIBRARY / NASA / Legion-media;

© ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, DAVID PARKER, JULIAN BAUM,

LUCINDA DOUGLAS-MENZIES, Universal History Archive,

ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY, HALE OBSERVATORIES /

SCIENCE PHOTO LIBRARY / Legion-media;

© D THOLEN, R TUCKER, F BERNARDI / UNIVERSITY

OF HAWAII / NASA / Legion-media;

© Mary Evans Picture Library / Legion media;

из архива С.А. Язева (фото Н.С. Черных)

© Леонид Еленин, текст, иллюстрации, 2025

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2025

Глава 1
Primus ¹

Прекрасный вечерний Палермо, расцвеченный тысячами огней, весело праздновал Capodanno, или «Голову года» – первый день нового года и века. По улице Святой Пинты быстро шел человек, кутаясь от холодного, пронизывающего зимнего морского ветра в тяжелый плащ с капюшоном. В окнах богатых домов Старого города горели свечи, а их резные двери были украшены ветками пряной и терпкой омелы. Человек свернул на площадь Независимости и направился к небольшой калитке в стене Королевского дворца. Когда он открыл свою уже тронутую сединой голову, гвардейцы вице-короля Сицилии пропустили его внутрь. Мужчина необычайно легко для своих 54 лет поднялся по лестнице башни Святой Нинфы в построенную десятью годами ранее университетскую астрономическую обсерваторию.

Ученый поднял забрало купола телескопа, чтобы впустить внутрь прохладу зимнего Тирренского моря, и, как это бывало почти каждую ясную ночь, стал готовиться к наблюдениям. Могучий северный ветер за пару часов до наступления сумерек разогнал последние облака и стих. Астроном, вращая большие колеса, управляющие перемещением трубы телескопа, навел его на интересующую точку на небе и прильнул глазом к холодному металлу окуляра трехдюймового телескопа-рефрактора.

Как многие из вас уже догадались, таинственным астрономом был не кто иной, как Джоаккино Джузеппе Мария Убальдо Николо Пьяцци, человек, которого в эту ночь ждало поистине великое открытие. Впрочем, он об этом пока не знает. Для него это очередная наблюдательная ночь, ради которой ему пришлось оставить праздничный стол и веселье, обменяв его на безмолвие и темноту внушающей ночной страх башни Святой Нинфы. Его наблюдения продлятся до утра, а пока он аккуратно записывает координаты далеких светил, планомерно проходя все новые и новые области искрящегося звездами ночного неба, у нас есть время рассказать его весьма необычную историю…

Джузеппе Пьяцци родился 16 июля 1746 года в небольшом городке Понте в долине Вальтеллина, что в Ломбардии. Его семья была одной из самых богатых в провинции Сондрио, а он сам – предпоследним из десяти сыновей Бернардо Пьяцци и Франчески Артарии. Мальчик родился слабым, и родители всерьез опасались за его жизнь. Его крестили дома сразу после рождения, безотлагательно пригласив священника. По иронии судьбы этому мальчику предстояло прожить долгую и насыщенную жизнь длиной в 80 лет.

Д. Пьяцци

Следуя давней традиции, младших детей из богатых и знатных семей готовили к церковной жизни и принятию священного сана. Джузеппе в 18 лет вступил в Театинский мужской священнический орден при монастыре Святого Антония в Милане и был рукоположен в священники в 1769 году. В отличие от монашеских орденов, театинцы, дававшие обеты бедности, целомудрия и послушания, не давали обета безбрачия и не уходили от мира, продолжая исполнять обязанности приходских священников. Пьяцци обучался в орденских колледжах Милана, Турина, Рима и Генуи под началом Джироламо Тирабоски, Джовани Батисты Беккарии и отцов Ле Сера и Жакье, которые познакомили его с математикой и астрономией и по сути изменили его дальнейшую судьбу.

После окончания учебы Пьяцци некоторое время преподавал философию в Генуе и математику в Мальтийском университете, после чего перебрался в Рим уже как преподаватель догматического богословия. В 1779 году одним из его коллег был священник Барнаба Кьярамонти, который спустя всего каких-то 11 лет станет папой Пием VII. В марте 1781 года Пьяцци призвали на кафедру возвышенного исчисления (исчисления бесконечно малых величин) в Королевскую академию исследований в Палермо (которая в 1806 году станет Палермским университетом). 19 января 1787 года его назначили профессором астрономии. Для изучения астрономии нужна обсерватория, и в марте того же года молодому ученому поручили курировать строительство новой королевской обсерватории в Палермо. Будучи астрономом лишь на бумаге, Джузеппе отправился в трехлетнее турне по обсерваториям Парижа и Лондона, где познакомился с такими великими учеными, как Жозеф Жером де Лаланд, Шарль Мессье, Джованни Кассини и Уильям Гершель.

Пьяцци вернулся в Палермо в ноябре 1789 года не с пустыми руками: из Англии он привез 7,5‑сантиметровый рефрактор на альт-азимутальной монтировке, созданный руками великого механика и оптика XVIIIвека Джесси Рамсдена. Первого июля 1790 года он получил от короля Сицилии Фердинанда III разрешение на строительство обсерватории в башне Святой Нинфы королевского дворца. Работа шла споро, и строительство было завершено уже в 1791 году, а сам Пьяцци стал первым директором обсерватории и в этой роли оставался всю свою долгую жизнь.

Обладая прекрасным оптическим инструментом – 5‑футовым ² Палермским кругом, прозванным так за две оси телескопа которые управляются двумя колесами, итальянский астроном в качестве направления своих научных исследований выбрал измерение точных координат звезд – задачу, актуальную и в наше время, но, конечно, выполняемую уже совсем другими астрономическими инструментами по иным методикам наблюдений. Для себя Пьяцци разработал следующую технику: он получал не менее четырех измерений пространственного положения звезды на небесной сфере в каждую из ночей, после чего усреднял их. Итогом этой кропотливой и ответственной работы стала публикация его первого звездного каталога в 1803 году. За эту работу астроном был удостоен премии по математике и физике Национального института Франции и избран членом Королевского общества. Но это будет потом, а пока давайте вернемся в первый день нового века…

5-футовый Палермский круг Д. Пьяцци

Пьяцци планомерно проходил по длинному списку звезд, которые нужно было измерить в течение этой наблюдательной ночи. Он искал 87‑ю звезду из Каталога зодиакальных звезд аббата Ла Кайля, пока около восьми часов вечера его размеренная работа не была прервана неожиданной находкой – «лишней» звездой в «плече» Тельца ³, которой не было ни в одном из каталогов, хотя по своему видимому блеску примерно восьмой звездной величины эта «звезда» уже давно должна была быть известной и каталогизированной. Измерив и записав ее координаты, Джузеппе вернулся к работе, еще не подозревая, что именно открыл в эту холодную зимнюю ночь!

Ему повезло: следующая ночь вновь выдалась ясной, и Джузеппе поднялся на башню Святой Нинфы. Загадочная звезда была в поле зрения его телескопа, но ее координаты значительно отличались от тех, что он измерил вчера. Неужели он, опытный астроном, мог так ошибиться? Пьяцци вновь записал координаты и с большим интересом и волнением стал ждать следующей ночи. Мы не знаем, молился ли он о том, чтобы небеса оставались чисты, и ветер с моря не принес облаков, но вечер 3 января 1801 года над Палермо вновь выдался ясным. «Звезда» не пропала, словно морок, но, как и в прошлую ночь, вновь немного сместилась. Было абсолютно понятно, что новый объект обладает заметным собственным движением, а значит, это вовсе не звезда, а объект Солнечной системы, возможно, комета. Джузеппе так и подмывало рассказать всем о своем открытии, и ему стоило больших усилий и профессионализма дождаться еще одной, решающей ночи.

Джузеппе пришел в обсерваторию рано, еще засветло. Оттуда, с высоты, он наблюдал за тем, как над морем, гонимые зимними ветрами, клубятся и перекатываются серые облака. Ему нужна была еще всего одна ночь! Джузеппе мерил шагами башню, то и дело посматривая на небо, которое, к его великой радости, вновь очищалось и постепенно темнело. Наступало время звезд – его время. Закрутились колеса телескопа, астроном навел его на созвездие Телец, туда, где ждала его находка. А она все еще была здесь и снова переместилась именно туда, куда и предполагал ученый. Движение было предсказуемым, равномерным и попятным ⁴, то есть новый объект перемещался в противоположную сторону от направления, в котором движется по небу само Солнце и большую часть времени планеты. Оставался один вопрос: что это за объект? Комета? Да, этот объект точно принадлежал Солнечной системе, но он выглядел как звезда, не походя ни на туманные очертания комет, ни на планету с ее пусть крохотным, но все же различимым диском. Кометы открывали регулярно, а новая планета – Уран – стала великим открытием ⁵ самого Гершеля, и с того момента прошло уже без малого 20 лет. Значит, все же комета? В ту ночь он не стал больше наблюдать, а на следующий день поспешил сделать заявление для местных газет о том, что вечером 1 января 1801 года открыл свою первую комету!

С 5 по 9 января природа, как будто дождавшись разрешения загадки и дав астроному возможность совершить главное открытие своей жизни, все же опомнилась и закрыла небо над Палермо непроницаемой пеленой облаков. Джузеппе Пьяцци отдыхал после бессонных ночей и волнений, еще не зная, что объект, который он только что открыл, давно ищет целая группа ученых. Но, для того чтобы понять, что же они так усердно искали и какие для этого были научные предпосылки, нам необходимо вернуться на 200 лет назад, в самый конец XVI века – в мир, где все еще главенствует геоцентрическая система Гиппарха и Птолемея.

В 1596 году, читая лекции по математике в университете Граца, Иоганн Кеплер, сторонник гелиоцентрической модели мира, в своей работе «Тайны мироздания» (Mysterium Cosmographicum) сделал предположение о существовании неизвестной планеты между орбитами Марса и Юпитера. И хотя Кеплер и был ученым с революционными и опасными на тот момент научными убеждениями, но он был сыном своего времени. Вопрос, который он задавал себе и на который стремился ответить, звучал так: «Почему Бог сделал орбиты планет именно такими, а не иными?» Значит, в этом был какой-то смысл, красота, порядок и божественное провидение? Он предположил, что для законченности планетной системы как Божественного творения в ней должны существовать еще две планеты – одна между орбитами Меркурия и Венеры, а вторая – между Марсом и Юпитером. Именно этот «разрыв» – пустое пространство между четвертой и пятой планетами – будет привлекать внимание ученых на протяжении двух последующих столетий.

И. Д. Тициус и И. Э. Боде

В разное время им занимались Исаак Ньютон, Иммануил Кант, Иоганн Генрих Ламберт, Дэвид Грегори, Уильям Уистон и Христиан фон Вольф. Однако в обобщенном и привычном для нас виде первым эту мысль сформулировал немецкий астроном Иоганн Даниэль Тициус, добавив два новых абзаца к своему переводу книги Шарля Бонне «Созерцание природы» (Contemplation de la Nature), впервые опубликованному в 1766 году. Интересен тот факт, что сам Бонне был вовсе не астрономом, а известным французским натуралистом и философом. В своей книге он описал неразрывную связь природы – от ее малых, едва заметных форм до грандиозных, таких как планеты, и указал, что «сейчас мы знаем 17 планет [то есть планеты и их спутники], которые входят в состав нашей Солнечной системы; но мы не уверены, что их не больше». К этому высказыванию Иоганн Тициус добавил свое:

«Обратите внимание на расстояния планет друг от друга и поймите, что почти все они удалены друг от друга в пропорции, соответствующей их телесным величинам. Разделите расстояние от Солнца до Сатурна на 100 частей; тогда Меркурий будет отделен от Солнца четырьмя такими частями, Венера – 4 + 3 = 7 частями, Земля – 4 + 6 = 10, Марс – 4 + 12 = 16. Но обратите внимание, что от Марса до Юпитера происходит отклонение от этой точной прогрессии. От Марса следует пространство в 4 + 24 = 28 таких частей, но до сих пор там не было замечено ни одной планеты. Мог ли Господь-Архитектор оставить это пространство пустым? Вовсе нет. Поэтому предположим, что это пространство, несомненно, принадлежит еще не открытым спутникам Марса, а также добавим, что, возможно, Юпитер еще имеет вокруг себя несколько меньших [спутников], которые пока не удалось разглядеть ни в один телескоп. Рядом с этим, пока еще не изученным для нас пространством, высится сфера влияния Юпитера на 4 + 48= 52 части и сфера влияния Сатурна на 4 + 96 = 100 частей».

Смелое и верное заявление. В 1772 году другой немецкий астроном – Иоганн Элерт Боде – включил его во второе издание своей книги «Путеводитель по изучению звездного неба» (Anleitung zur Kenntnis des gestirten Himmels), причем не сославшись на первоисточник. Да, в последующих переизданиях цитата Тициуса была добавлена, но теперь мы знаем этот закон как «правило Тициуса – Боде». Я не буду поднимать извечный вопрос научной этики, ведь это далеко не первый и не последний подобный случай в истории. К высказыванию самого Тициуса впоследствии тоже были вопросы. Он, как и Михаил Васильевич Ломоносов, был учеником известного марбургского философа и математика Христиана фон Вольфа, который высказывал подобные идеи в своей научной работе 1723 года. Еще более ранняя версия схожих рассуждений приписывается шотландскому астроному и математику Дэвиду Грегори. Интересен тот факт, что схожие «открытия» будут вновь и вновь появляться на протяжении почти двух сотен лет после публикации закона Тициуса – Боде либо как его дополнение и переосмысление с учетом новых астрономических открытий, либо по незнанию того факта, что математическое объяснение подобной зависимости уже было предложено двумя веками ранее. Да, бывает и такое.

Стоит отметить, что эмпирическое правило Тициуса – Боде получило всеобщую известность именно благодаря Иоганну Боде и по-настоящему всколыхнуло научное сообщество спустя девять лет после выхода его книги, когда было полностью подтверждено открытием седьмой планеты Солнечной системы – Урана. Большая полуось его орбиты была очень близка к предсказанному значению – 19,22 а. е .⁶ вместо расчетных 19,6 а. е. (отклонение менее 2 %), а значит, между орбитами Марса и Юпитера просто обязана была быть еще одна планета!

Одним из тех, кто загорелся этой идеей, был директор Сибергской обсерватории ⁷ и придворный астроном герцогства Саксен-Гота-Альтенбург – Франц Ксавьер фон Зак. Астроном-самоучка, изучивший основы этой науки по многочисленным книгам, в том числе «Трактату об астрономии» (Traité d’astronomie) Ж. Ж. де Лаланда, с большим энтузиазмом взялся за поиск новой планеты. Его тактика поиска была проста и эффективна. Он верно предположил, что неуловимая планета, скорее всего, как и все известные планеты Солнечной системы, обращается по слабо наклоненной к плоскости эклиптики орбите, а значит, область поиска можно ограничить лишь зодиакальными созвездиями ⁸. Следующим шагом фон Зака стало создание каталога всех зодиакальных звезд, доступных для наблюдения в его телескоп. Франс фон Зак даже пытался рассчитать возможную орбиту планеты, но у него ничего не вышло: ему не хватило знаний. И тогда он решил, что искать восьмую планету Солнечной системы нужно сообща!

В 1798 году Франс фон Зак пригласил 13 астрономов из Германии, Франции и Англии посетить Готу и обсудить вопросы централизованного поиска новой планеты. Это десятидневное мероприятие считается одной из первых международных астрономических конференций. К сожалению, в тот раз все закончилось лишь беседой и принятием «соглашения о намерениях». Фон Заку нужно было двигаться дальше и переводить дело из области рассуждений к реальным наблюдениям и поискам. У него уже сложилось понимание, с кем это можно сделать, и в сентябре 1800 года он совершил «небольшое астрономическое турне», как сам его называл, посетив Целле (близ Ганновера), Бремен и Лилиенталь, где встретился с такими уже заслуженными астрономами, как Адольф фон Энде, Генрих Ольберс, Иоганн Гильдемайстер, Иоганн Иероним Шрётер и Карл Людвиг Хардинг. На первом общем собрании в обсерватории Шрётера они основали «Объединенное астрономическое общество» (Vereinigte Astronomische Gesellschaft), «Общество Лилиенталя» ⁹, или, как оно известно в наши дни, – «Небесную полицию».

Члены общества приняли общую стратегию поиска: они разделили зодиакальный пояс на 24 зоны по 15 угловых градусов долготы и ±8 градусов широты от линии эклиптики. Каждая из этих зон закреплялась за одним «астрономом» – членом «Небесной полиции», а значит, им было необходимо расширить штат еще на 18 «детективов». В итоге к 1801 году в общество входили: Ф. Х. фон Зак (Гота), И. И. Шрётер (Лилиенталь), К. Л. Хардинг (Лилиенталь), Г. Ольберс (Бремен), А. фон Энде (Целле), И. Гильдемайстер (Бремен), И. Э. Боде (Берлин), И. С. Г. Хут (Франкфурт-на-Одере), Г. С. Клюгель (Галле), Ю. А. Кох (Данциг), И. Ф. Вурм (Блаубеурен), И. Т. Бюрг (Вена), Т. Бугге (Копенгаген), Д. Меландерхельм (Стокгольм), Й. Сванберг (Упсала), Т. фон Шуберт (Санкт-Петербург), И. К. Буркхардт (Париж), П. Мешен (Париж), Ш. Мессье (Париж), Ж. Тули (Марсель), Н. Маскелайн (Гринвич), У. Гершель (Слау), Б. Ориани (Милан) и Дж. Пьяцци (Палермо).

Стоит отметить, что вклад каждого члена общества в поиск новой планеты был неравнозначным. К примеру, до сих пор ведутся споры о том, принимал ли в них действенное участие великий астроном Уильям Гершель, хотя он и был включен в список. Доподлинно известно, что Жозеф Жером де Лаланд отклонил приглашение, сославшись на загруженность другой работой, а пригласительное письмо миланскому астроному Барнабе Ориани было датировано 29 мая 1801 года, то есть через пять месяцев после открытия новой планеты. Ситуация с самим Джузеппе Пьяцци складывалась еще более странно. Хотя он и был в списке членов общества, но никогда не получал приглашения. В письме Ориани фон Зак пишет следующее: «Вы и Пьяцци были в списке этого астрономического общества, которое было создано в сентябре 1800 года. …когда вы напишете Пьяцци, пригласите его от имени Общества». Таким образом, мы можем заключить, что Джузеппе Пьяцци не знал об «участии» в совместном поисковом проекте «Небесной полиции», когда совершил свое открытие, еще не понимая, что он нашел. Но давайте вновь вернемся к нашему первооткрывателю, и я расскажу, что было дальше, ведь история его открытия только начиналась…

10 января 1801 года, к счастью для Пьяцци, над Палермо снова было безоблачное небо. Ученый наблюдал свою находку каждую ясную ночь, пытаясь уловить хотя и призрачные, но все же намеки на ее кометную природу, но все было тщетно. 11 января новый объект сменил свое видимое движение по небесной сфере с попятного на прямое. 24 января, имея 14 позиционных измерений «кометы» и в душе все же надеясь, что это новая планета, Пьяцци пишет письма своему близкому другу Барнабе Ориани в Милан и Иоганну Боде в Берлин. Эти письма во многом схожи, разница лишь в том, что в письме другу Джузеппе делает робкое предположение о том, что открытый им объект все же может быть новой планетой.

«Я назвал эту «звезду» кометой, но поскольку она не имеет туманных очертаний и, кроме того, обладает медленным и довольно равномерным движением, я предполагаю, что она может быть чем-то большим, чем просто комета, однако я ни в коем случае не хочу публично озвучивать эту догадку. Как только у меня будет большее количество наблюдений, я попытаюсь вычислить элементы ее орбиты».

В письме Боде он четко указывает на то, что им открыта именно новая комета.

«1 января я обнаружил комету в Тельце… Она очень крошечная и достигает максимум 8‑й звездной величины без заметной «туманности». Пожалуйста, сообщите мне, наблюдалась ли она уже другими астрономами, поскольку в этом случае я не буду утруждать себя вычислением ее орбиты».

Почему же Пьяцци выбрал именно этих адресатов? С Ориани все ясно: он был его близким другом, астрономом и священником, как и сам Джузеппе, и ему просто хотелось поделиться радостной вестью. Но почему Боде? Возможно, принимая во внимание его непосредственное участие в создании современной формулировки закона Тициуса – Боде, Пьяцци решил завуалированно узнать его мнение по поводу обнаруженной им «некометной» кометы. Вдруг сам Боде с его авторитетом, выскажется за то, что этот объект может быть той самой недостающей планетой?

В конце февраля новость об открытии новой косматой гостьи дошла до других стран. 27 февраля в «Журналь де Пари» (Journal de Paris) ее прочел Жозеф де Лаланд и в тот же день написал письмо в Палермо. Это письмо Пьяцци получил в начале апреля, еще до ответа на написанные им два письма, которые были доставлены адресатам 20 марта (Боде) и 5 апреля (Ориани). Да, вот такими были скорости обмена информацией в начале XIX века. Хотя Пьяцци хорошо знал Лаланда, но не особо хотел делиться с ним всеми собранными данными. В то время «кража» открытий была менее наказуема и отслеживаема, чем в наши дни. Достаточно вспомнить закон Тициуса – Боде… Возможно, что решение все же поделиться данными с Лаландом он принял потому, что директор Парижской обсерватории был гроссмейстером могущественной масонской ложи «Общества Девяти сестер» ¹⁰, а сам Пьяцци тоже был масоном.

11 апреля он отправил свои измерения Лаланду и Ориани, но, не получив никаких вестей от Боде, более ему не писал. А сам Иоганн Боде не сидел сложа руки. Как только он получил письмо от Пьяцци, то уцепился за брошенную как бы вскользь фразу: «…без заметной «туманности». Он сопоставил координаты, где был обнаружен новый объект, и всерьез задумался над тем, а не является ли эта находка итальянца тем, что они так ищут? Ему потребовалось немного времени на расчет круговой орбиты с теми параметрами, которые, по его мнению, могла иметь орбита таинственной планеты, в частности, ее среднее расстояние от Солнца, и понял, что его расчеты неплохо согласуются с полученными Пьяцци измерениями. И… нет, он вовсе не собирался писать ответ первооткрывателю такой интригующей находки. Вместо этого 26 марта 1801 года он выступил с предварительным заявлением в Прусской академии наук, после чего написал обо всем Францу фон Заку. Последний на тот момент был не только председателем «Небесной полиции», но и редактором астрономического бюллетеня «Ежемесячная корреспонденция» (Monatliche Correspondenz), издание которого венгерский астроном организовал в 1800 году.

Они встретились через две недели, сразу после Пасхи, в Гамбурге, где Боде объявил об открытии новой планеты, которую единолично назвал Юноной. Теперь вы понимаете чувства и опасения Джузеппе Пьяцци, не спешившего делиться с коллегами детальной информацией о своем открытии? Фон Зак, в свою очередь, настаивал на древнегреческом имени той же богини – Гера. Это название задолго до описываемых событий предложил его покровитель – герцог Эрнст I Саксен-Кобург-Готский. Именно этот вариант и стал широко известен, по крайней мере, на территории современной Германии.

А что же Пьяцци? Он продолжил наблюдать свою «комету» на протяжении января и начала февраля. Астрометрические (позиционные) измерения были получены: 1–4, 10–14, 18–19, 21–23, 28, 30–31 января и 1–2, 5, 8 и 11 февраля. Найденные мной записи говорят о том, что дальнейшие наблюдения были невозможны из-за болезни Пьяцци, а после – из-за малой элонгации объекта наблюдения, то есть угла между ним, наблюдателем и Солнцем. Расчеты показывают, что 11 февраля 1801 года данный угол составлял без малого 94°, что является абсолютно приемлемым условием наблюдений для большинства современных телескопов. Возможно, Палермский круг Пьяцци из-за своей конструкции не позволял проводить наблюдения при высоте (угле места) объекта менее примерно 65°, а выше объект находился уже на светлом закатном небе и был недоступен для наблюдения. Стоит также заметить, что его видимый блеск по сравнению с 1 января 1801 года упал с 7,8 до 8,5 звездной величины. С 16 февраля элонгация снизилась до 90°, и загадочный объект, как говорят астрономы-наблюдатели, ушел на соединение с Солнцем. Как мы знаем сейчас, объект, открытый Пьяцци, вновь стал доступен для наблюдения лишь к концу 1801 года…

Что же происходило все это время? Так как об объекте стало известно лишь тогда, когда он уже был недоступен для наблюдений, коллегам Пьяцци оставалось лишь спорить о его природе и наиболее подходящем, по их мнению, имени. 25 июля 1801 года Джузеппе получил письмо от своего друга Барнабы Ориани; тот писал следующее:

«Должен предупредить вас, что имя Ηρα, или Гера, то есть Юнона, было дано ей почти повсеместно во всей Германии».

Конечно, у Пьяцци подобное самоволие вызвало лишь гнев; с другой стороны, более никто не говорил о его открытии как о комете, так как подобных объектов на круговых орбитах еще не знали ¹¹. Сам же Джузеппе Пьяцци назвал свою новую планету Церера Фердинанда, в честь богини-покровительницы Сицилии и короля Фердинанда III Бурбонского. Ровно через месяц, 25 августа, он отправил ответное письмо, в котором, не скрывая своего раздражения, написал:

«Если немцы считают, что у них есть право давать имена чужим открытиям, то они могут называть мою новую звезду так, как им нравится; что касается меня, то я всегда буду называть ее Церера и буду очень обязан, если вы и ваши коллеги сделаете то же самое».

В конце концов справедливость восторжествовала, и постепенно имя Церера, данное Пьяцци, хотя и в таком сокращенном варианте, было принято как научным сообществом, так и далекими от астрономии людьми. 25 февраля 1802 года фон Зак в своем письме Ориани – видимо, он не общался с Пьяцци напрямую – писал:

«Что касается меня, то я буду называть ее Церерой, но прошу Пьяцци отказаться от «Фердинанда», потому что оно слишком длинное».

Конечно, в этом была своя логика, хотя все понимали и логику самого Пьяцци: в то время подобное выражение благодарности высокому покровителю было абсолютно обыденным, вспомните хотя бы первое название планеты Уран ¹².

Но давайте вновь вернемся в лето 1801 года. Церера открыта, но не наблюдалась уже несколько месяцев. В распоряжении ученых было лишь 21 измерение общей наблюдательной дугой в шесть недель и три угловых градуса небесной сферы. Астрономы «понимали», что во второй половине года, когда новая планета должна стать доступной для наблюдений, им вновь придется искать ее на небе, если у них не будет достаточно точной орбиты и эфемериды ¹³. Конечно, область нового поиска будет сокращена, но все же на это может потребоваться много наблюдательного времени. Жозеф де Лаланд передал все астрометрические измерения, полученные от Пьяцци, молодому французскому астроному немецкого происхождения Иоганну Карлу Буркхардту. Несмотря на неполные тридцать лет, этот ученый уже приобрел репутацию специалиста по кометным орбитам, в частности, за исследование движения кометы Лекселя ¹⁴, заслужившее общее признание и премию Парижской академии наук.

Буркхардт с энтузиазмом взялся за новую работу и уже 6 июня отправил своему учителю, фон Заку, рассчитанные им элементы круговой орбиты, а 9 июня – «эллипс», более приближенную к реальности слабоэллиптическую орбиту. По его расчетам, построенным по астрометрическим измерениям Пьяцци, выходило, что планета может быть доступна для наблюдений с августа, хотя, как мы знаем сейчас, это было попросту невозможно, ведь ее реальная элонгация на протяжении этого месяца составляла всего от 9 до 23 градусов. В августе французские астрономы предприняли безрезультатную попытку поиска новой планеты, и часть астрономов начала считать, что, возможно, ее не было вовсе, ведь наблюдал ее лишь один человек на Земле – Джузеппе Пьяцци. Франц фон Зак написал письмо Ориани, по сути, обвиняя его друга в том, что тот так долго скрывал свои измерения от научного сообщества и поставил всех в такое сложное положение.

«Есть некоторые астрономы, которые начинают сомневаться в реальном существовании такой звезды. Буркхардт подозревает, что наблюдения очень ошибочны. Это факт, что он [Пьяцци] дал вам и Боде склонение, ошибочное, по крайней мере, на полградуса. Буркхардт говорит, что есть и другие ошибки. Теперь я не могу представить, как такой опытный наблюдатель, как Пьяцци, снабженный лучшими инструментами, полным экваториальным кругом и транзитным телескопом Рамсдена, мог допустить такие ошибки в своих меридианных наблюдениях?»

И. К. Ф. Гаусс

В сентябрьском номере бюллетеня фон Зака «Ежемесячная корреспонденция» Джузеппе Пьяцци опубликовал финальный набор своих астрометрических измерений, которые отличались от тех, что он предоставлял ранее. Было ли это работой над ошибками или умышленным искажением данных, мы не знаем, но факт остается фактом. Выпуск этого бюллетеня попал в руки молодому 24‑летнему немецкому математику Иоганну Карлу Фридриху Гауссу ¹⁵, который лишь двумя годами ранее опубликовал свою диссертацию. Именно ему суждено было поставить точку в этом детективном сюжете о пропавшей планете, разработав новый, революционный метод определения орбит по астрометрическим измерениям, который, конечно, в многократно доработанном виде используется и в наши дни. Позже в своей фундаментальной научной работе «Теория движения» (Theoria Motus), опубликованной в 1809 году, он напишет:

«Нигде в летописи астрономии мы не встречали столь благоприятного случая, и вряд ли можно представить себе более благоприятную возможность, чтобы в условиях кризиса и острой необходимости, когда вся надежда обнаружить на небе этот планетарный атом среди бесчисленных малых звезд после почти годичного перерыва основывалась только на достаточно приблизительном знании его орбиты, основанном на этих немногих наблюдениях, продемонстрировать его наиболее ярко. Мог ли я когда-либо найти более подходящую возможность проверить практическую ценность моих концепций, чем сейчас, применяя их для определения орбиты планеты Цереры, которая за эти сорок один день описала геоцентрическую дугу всего в три градуса и после почти что года должна быть обнаружена в области небесной сферы, весьма отдаленной от той, в которой она наблюдалась в последний раз?»

В чем же заключался революционный математический метод гениального ученого и чем он отличался от общепринятых на тот момент методов, использовавшихся Галлеем, Лекселем, Буркхардтом и другими учеными? Главное отличие – это абсолютно новый подход к решению задачи. Методики, использовавшиеся до Гаусса, подразумевали расчет кеплеровой орбиты с «простейшей» круговой до эллиптической и параболической (в случае комет). Эту орбиту необходимо было «вписать» в те позиционные измерения, что были получены астрономами. Комета, а в большей степени это касалось именно их, должна была пройти на небе те же точки, где она и наблюдалась в действительности. Подобные «ручные» вычисления занимали много времени и были доступны лишь избранным математикам. Каждый раз это была во многом «творческая» работа.

Гаусс же предложил четкий алгоритмизированный подход, делавший ставку лишь на астрометрические измерения. В этом и проявился его математический гений. Кеплерова орбита задается шестью параметрами, отвечающими за ее форму (большая полуось, эксцентриситет), ориентацию в пространстве (наклонение, долгота восходящего узла, аргумент перицентра) и положение объекта на ней в заданный момент времени (средняя аномалия). Для того чтобы их определить, нужны минимум три астрометрических измерения, включающих в себя экваториальные координаты объекта на небесной сфере (прямое восхождение α, склонение δ), время наблюдения и координаты наблюдателя. После прохождения четко определенных шагов, где гений Гаусса впервые применил для решения системы уравнений метод наименьших квадратов ¹⁶, из преобразований и вычислений, которые я, конечно, не стану здесь приводить, получается решение. Причем для его уточнения можно и даже нужно повторно проходить все шаги – использовать итерационный метод, пока не будет достигнута требуемая точность. Теперь уже любой ученый, владеющий общим математическим аппаратом, мог найти решение этой нетривиальной задачи.

Метод Гаусса стал основой, фундаментом для решения задач определения орбит поначалу естественных, а через полтора века и искусственных космических объектов. Как я уже говорил, в своем классическом определении в наши дни этот метод интересен лишь с точки зрения истории науки. Он многократно дорабатывался многими учеными, которые пытались обойти его проблемные стороны и сделать более универсальным, что им в итоге удалось. Но давайте вновь вернемся в 1801 год.

В октябре Гаусс получил первое решение своей задачи: он определил орбиту Цереры, которая вовсе не походила на решения, уже рассчитанные другими учеными. Он рассчитал эфемериды для своего учителя Франца фон Зака и отправил их в Готу. Дождавшись хорошей погоды 7 декабря, тот навел телескоп на предполагаемое Гауссом местонахождения потерянной планеты и обнаружил в поле зрения три неизвестные звезды. В то время подобное было нормальным явлением: звездные каталоги были еще неполны, хотя он и использовал самый последний, совсем недавно опубликованный Иоганном Боде. Фон Зак измерил положение своих находок, пронумеровав их, и стал ждать следующей наблюдательной ночи. Ему было необходимо подтвердить собственное движение ¹⁷ одной из этих «звезд» и тем самым найти потерянную планету.

Как назло, погода в Готе вновь испортилась, и лишь 16 декабря, уже отчаявшись, он смог провести наблюдения в разрывах облаков, гонимых зимними ветрами. Фон Зак навел телескоп на область, где все три его кандидата должны были пересечь небесный меридиан ¹⁸. В назначенное время «звезда № 1» не появилась, и у Франца участилось сердцебиение, но он продолжал ждать. Если сейчас покажутся две другие звезды, то он нашел то, что так долго искали все астрономы мира. Но звезды № 2 и № 3 также не появились, и фон Зак понял, что все они были скрыты тонкой пеленой облаков, которые продолжали застилать небо вплоть до самого Нового года. 18 декабря в своем письме Ориани он разгневанно пишет:

«Что происходит с кораблем Ceres Ferdinandea? Пока ничего не найдено ни во Франции, ни в Германии. Люди начинают сомневаться, скептики уже шутят по этому поводу. Что делает дьявол Пьяцци? Лаланд написал мне, что он [Пьяцци] снова изменил свои наблюдения и опубликовал их новое издание! Что это значит? Лаланд в своем письме добавляет: «Вот почему я не верю в эту планету…»

Немного странное заявление для редактора издания, в котором итальянский астроном опубликовал новую редакцию своих измерений. Ну а что же сам Пьяцци? Что делал он все эти месяцы, пока другие ученые спорили, рассчитывали орбиты и придумывали его планете свои имена? Сразу после своего последнего наблюдения Цереры 11 февраля он серьезно заболел. После выздоровления Пьяцци полностью погрузился в работу по созданию линии меридиана в кафедральном соборе Успения Девы Марии – такие линии часто размещали в итальянских церквях в XVII и XVIII веках. Их можно рассматривать как простейшие гелиометры, позволявшие демонстрировать видимое движение Солнца, а также изменение его угловых размеров, а значит, и расстояния до него. Меридиан в Палермо был торжественно открыт в июне 1801 года, но вряд ли все дело было только в этом. Как мы видим, Пьяцци очень ревностно относился к своему открытию, и его можно понять. Скорее всего, он хотел официально опубликовать свои наблюдения вместе с построенной им самим орбитой новой планеты – открыть ее не только на небе, но и «математически». Но он не был великим математиком, и эта задача, даже в варианте с простейшей круговой орбитой, ему не далась. Он был подавлен. Многие из его коллег открыто обвиняли его в том, что благодаря его «нерасторопности» или гордыне новая планета утеряна, а кто-то уже и вовсе не верил, что она когда-либо существовала.

«Господин Пьяцци, астроном короля двух Сицилий в Палермо, открыл новую планету в начале этого года, и это открытие было настолько желанным, что он держал эту вкусную добычу при себе в течение шести недель, когда он был наказан за свою ограниченность приступом болезни, в результате чего он потерял ее след…»

Невил Маскелайн

У нас нет документальных свидетельств того, что Пьяцци пытался отыскать Цереру по расчетам, полученным Гауссом, как нет и свидетельств того, что он их получил. Его участие в «Небесной полиции» было номинальным: по сути, он никогда не входил и напрямую не общался с этой группой ученых, кроме Барнабы Ориани, особенно после той травли, которую организовали некоторые из них. Итак, для Джузеппе Пьяцци Церера осталась таинственным призраком, который он наблюдал 40 дней, после чего он исчез как морок. Из небытия его вернут другие астрономы, и наша детективная история завершится ровно через год после своего начала…

Беглянка Церера была обнаружена Францем фон Заком 31 декабря 1801 года недалеко от рассчитанного Гауссом положения. Его «звезда № 1» так и не появилась вместе с двумя другими некаталогизированными звездами, но совсем рядом с тем положением, которое она занимала 7 декабря, мерцала другая неизвестная звездочка! Это была Церера. Спустя два дня ее независимо от фон Зака нашел Генрих Ольберс, для которого история открытия астероидов еще только начиналась. 14 января 1802 года фон Зак написал о переоткрытии новой планеты Ориани, и, как мы уже понимаем, опосредованно и самому Пьяцци:

«Спешу сообщить вам, что 7 декабря прошлого года я обнаружил Цереру Фердинанда. Я уже опубликовал это наблюдение в январском номере моего журнала за 1802 год… не понимая тогда, что это планета, хотя и подозревая, что это так. 31 декабря я убедился в этом, и моя подозрительная звезда изменила свое положение. 11 января я наблюдал ее в третий раз (погода здесь ужасная), и у меня появилась уверенность в своей находке, о чем я имею удовольствие сообщить вам… Г-н Ольберс открыл планету Цереру независимо в Бремене, но позже меня, 2 января. Я сказал независимо, так как на самом деле он сделал открытие так же хорошо, как и я, поскольку я не посылал ему свои наблюдения, которые держал в секрете до 11 января, пока не был полностью уверен в своем открытии… Я надеюсь, что Пьяцци, вы, или другие господа астрономы, пользуясь прекрасным итальянским климатом, нашли планету раньше меня».

Спустя несколько месяцев ее впервые назовут новым типом небесных тел – астероидом ¹⁹, то есть «звездоподобным» за его полное визуальное сходство с далекими звездами. Тайну такого объекта могло выдать лишь его медленное движение на фоне неизмеримо более далеких светил. Это название научное сообщество будет признавать неспешно и трудно, но в итоге оно все же станет общепринятым. Церера была первым, но далеко не последним открытым астероидом. На момент написания этих строк астрономам известно более 1,4 миллиона подобных объектов, которые уже разделены на группы и многочисленные семейства. Но все это будет потом, а что стало с героями моего рассказа?

Генрих Ольберс за свою яркую карьеру астронома открыл три кометы, в том числе знаменитую короткопериодическую комету 13P/Olbers в 1815 году, и два астероида – Палладу и Весту. Об истории их открытия мы поговорим в следующей главе. Ольберс был автором гипотезы существования и разрушения планеты между орбитами Марса и Юпитера, а также «парадокса Ольберса» ²⁰, правда, ранее уже сформулированного швейцарским астрономом Жаном Филиппом де Шезо. В 1803 году он первым получил престижную астрономическую премию Лаланда ²¹ за открытие астероида Паллада, и вторую, в 1807 году, за открытие Весты. Скончался в возрасте 81 года, 2 марта 1840 года в Бремене.

Для Франца фон Зака переоткрытие Цереры стало главным научным достижением в жизни. В 1801 году он получил титул барона, но спустя три года после кончины его покровителя – герцога Эрнеста II – обсерватория Готы была закрыта, а астроном переехал в Марсель, где продолжил свои геодезические изыскания. Позже он перебрался в Геную, где выпустил свой уже третий астрономический бюллетень, который издавался с 1818 по 1826 годы. Барон Франц фон Зак скончался в Париже во время эпидемии холеры 2 сентября 1832 года и был похоронен на кладбище Пер-Лашез.

Карл Фридрих Гаусс по праву считается одним из величайших математиков всех времен. В 1809 году он издал свой фундаментальный научный труд «Теория движения», за что в том же году был удостоен астрономической премии Лаланда. За свою жизнь он стал почетным членом нескольких академий наук, в том числе Петербургской, а также лауреатом многих премий. Помимо астрономии, Гаусс внес неоценимый вклад в алгебру, геометрию, математический анализ, теорию чисел, статистику, геодезию и физику. В 1815 году занял должность первого директора Гёттингенской обсерватории и оставался им вплоть до своей смерти 23 февраля 1855 года. Великого ученого похоронили в родном Гёттингене. В его честь король Ганновера Георг V приказал отчеканить медаль с выгравированным портретом Гаусса и надписью: Mathematicorum Princeps («Величайший из математиков»). В наше время имя Карла Фридриха Гаусса носит высшая научная премия в области достижений в прикладной математике.

Пусть Джузеппе Пьяцци и не был великим математиком, но в истории науки он остался как отличный астроном-наблюдатель. В 1804 году после Генриха Ольберса он получил свою первую престижную астрономическую премию Лаланда за открытие Цереры. Пьяцци создал два превосходных, по меркам своего времени, звездных каталога. В 1806 году обнаружил большое собственное движение звезды 61 Лебедя и указал, что эта звезда является отличным кандидатом для параллактических измерений (из которых возможно определить дальность). Это было сделано Фридрихом Бесселем в 1838 году. В 1814 году Пьяцци получил свою вторую премию Лаланда, на этот раз за создание звездного каталога. Спустя три года Пьяцци стал директором только что построенной обсерватории Неаполя, города, где он завершил свой жизненный путь 22 июля 1826 года в возрасте 80 лет. В 1871 году на главной площади его малой родины – городка Понте – была установлена мемориальная статуя, а спустя век на открытой им Церере появился кратер, названный в честь этого великого астронома.

Глава 2
Имя мне – легион

1779 год. По узким улочкам корсиканского Араччо в коротких штанишках бегает десятилетний мальчик Наполеон Буонапарте, на Гавайях погибает Джеймс Кук, а уже хорошо известный на тот момент французский астроном, первый профессиональный охотник за кометами, Шарль Мессье упускает шанс открыть новую «планету» за два года до обнаружения Урана и за 22 года до открытия Цереры. Как вы уже поняли, мы с вами снова погружаемся в детективную астрономическую историю…

6 января 1779 года Иоганн Боде открыл свою первую комету, которая в наши дни имеет обозначение C/1779 A1 (Bode). К сожалению, мы мало знаем об этой страннице Солнечной системы. Комета была открыта вблизи перигелия, который она прошла внутри орбиты Земли, а значит, была достаточно яркой и наблюдалась до середины мая того же года. Обладая околопараболической орбитой, эта комета надолго, а может, навсегда улетела от Солнца. На самом деле, комета 1779 года была не первой кометой Иоганна Боде. Десятью годами ранее он независимо от Шарля Мессье открыл Великую комету 1769 года – комету Наполеона, но тогда его открытие не было официально признано.

И вот 6 апреля 1779 года эту комету в очередной раз наблюдал Шарль Мессье – не только успешный астроном, но и создатель прекрасных астрономических карт. Он собирал данные о пути кометы, чтобы позже зарисовать путь ее движения по небесной сфере. Мессье всю свою жизнь охотился за «туманными» объектами – кометами и далекими туманностями, которые можно легко спутать с косматыми странницами. Именно для этой цели он и создал свой известнейший каталог, который сейчас мы знаем как каталог Мессье. Так как его не интересовали звездоподобные объекты, он не заметил «блуждающую звезду», которую собственноручно зарисовал на карте. Ее загадку разгадали лишь в начале следующего века. Но как об этом стало известно нам?

В 2013 году бельгийский любитель астрономии Рене Буртембург в «Журнале истории астрономии» (Journal for the History of Astronomy) опубликовал статью, в которой показал, что одна из 138 звезд, зарисованных Мессье на созданной им карте движения кометы C/1779 A1 (Bode), не что иное как объект, который сейчас мы знаем как астероид (2) Паллада. В этом ему помогли современные компьютерные программы, которые позволяют рассчитывать соединения ²² нескольких небесных тел. Рене задался вопросом: «А что, если на прекрасных детальных картах Мессье уже был запечатлен еще не открытый «звездоподобный» астероид?». Для своих изысканий он использовал те части карт, где кометы, наблюдавшиеся Мессье, пересекали линию эклиптики, то есть ту область небесной сферы, где обнаружение астероидов наиболее вероятно. Компьютерный расчет выдал два объекта и время их соединения: это были комета C/1779 (Bode) и астероид (2) Паллада, максимально сблизившиеся на небе в созвездии Дева до 1,36 градусов в 14 часов 32 минуты 6 апреля 1779 года. На карте Мессье обозначена «звезда», которой давным-давно нет на этом месте. Он был в шаге от великого открытия новой планеты, но в тот день удача отвернулась от прославленного французского астронома…

Г. Ольберс

Мы с вами переносимся в 1802 год. Церера вновь обнаружена усилиями Карла Фридриха Гаусса, Франца фон Зака и Генриха Ольберса. Чтобы не допустить ситуации 1801 года и не потерять «беглянку» вновь, астрономы продолжили время от времени проводить ее наблюдения для уточнения орбиты. Этой задачей занимался и Генрих Ольберс. К концу марта погода в Бремене наконец-то наладилась, и Генрих смог вернуться к наблюдениям. И первой целью стала, конечно же, Церера. Если говорить начистоту, то его настоящей главной целью и мечтой было открытие своей планеты, как в свое время это сделали Уильям Гершель и Джузеппе Пьяцци. Да, он помог переоткрыть Цереру, это было важным научным событием, но все же это не было настоящим открытием, которого он так жаждал.

28 марта Ольберс навел свой апохроматический рефрактор ²³ Питера Доллонда ²⁴ на Цереру и, как обычно, зарисовал положение всех звезд, попавших в поле зрения. Теперь нужно было сравнить результаты с январскими наблюдениями. Он ожидал увидеть смещение одной из зарисованных им звезд – Цереры, но всего в 7,5 градусах от нее нашел то, чего вовсе не ожидал: новую «звезду», которой не было на этом месте два месяца назад! Она была примерно равна по блеску Церере. За несколько часов наблюдений астроном установил, что новый объект и правда перемещался, причем движение его так же, как у самой Цереры, было ретроградным, но двигался он под значительно большим углом к плоскости эклиптики. 30 марта в своем письме Иоганну Боде Ольберс написал:

«Спешу сообщить вам о важном астрономическом открытии. С 28 марта я наблюдаю в северном крыле Девы помимо Цереры еще одну движущуюся звезду, которая похожа на Цереру по всем параметрам, неотличима от звезды 7‑й величины с моим «Доллондом», ретроградна, как она [Церера], но только быстрее движется в северном склонении».

Как и в случае с открытием Цереры, и сам Ольберс, и Боде сначала посчитали, что открыта новая комета, но уже после нескольких дней наблюдений пришли к выводу, что это открытие может оказаться новой планетой. Генрих Ольберс написал письмо Францу фон Заку, и тот уже 4 апреля лично наблюдал только что открытый объект. Именно в этом письме Ольберс впервые назвал свою планету Палладой в честь Афины Паллады ²⁵. Фон Зак быстро распространил информацию об открытии, и новую планету начали наблюдать многие европейские астрономы. Стоит отметить, что, в отличие от открытия Цереры, эта новость была воспринята научным сообществом достаточно спокойно. 8 апреля фон Зак, причем в этот раз напрямую, а не через Барнабу Ориани, написал письмо Джузеппе Пьяцци в Палермо.

«Звезда доктора Ольберса, о которой я имел честь сообщить вам, на самом деле является планетой, вращающейся вокруг Солнца по сильно наклоненной орбите… Она находится между Марсом и Церерой; и несомненно, еще много подобных планет должно существовать в различных пространствах между планетами… Именно вам, уважаемый коллега, мы обязаны всеми этими открытиями, без вашей Цереры не было бы и Паллады. Без Паллады не будет будущих открытий ни у кого из нас. Какое новое поле [для деятельности]!»

Некоторых астрономов смущала орбита новой планеты: она в целом походила на орбиту Цереры, но имела более значительное наклонение ²⁶ к плоскости эклиптики. Немецкий астроном Иоганн Шрётер высказал предположение, что Паллада – это промежуточный объект между планетой и кометой. Эту идею подхватил и молодой талантливый шотландский физик, математик и астроном Дэвид Брюстер, который писал:

«…поскольку звезда Паллада напоминает комету по своему движению, по своей малости, по своей орбите и по наклону этой орбиты, мы вправе причислить ее к числу этих небесных тел».

Но все же это мнение не стало популярным: большая часть астрономов считала Цереру и Палладу планетами. Самым дальновидным оказался великий Уильям Гершель. 6 мая 1802 года он представил Королевскому обществу статью «Наблюдения двух недавно открытых небесных тел», а 22 мая отправил письмо Пьяцци с ее основными тезисами. Именно в этой статье он впервые предложил название для нового класса открытых объектов – астероиды.

«В своей статье я говорю, что благодаря интересным открытиям господ Пьяцци и Ольберса мы познакомились с новыми видами небесных тел, с которыми до сих пор не были знакомы».

Правда, как выяснилось, это название придумал вовсе не Гершель. В мае 1802 года, во время работы над статьей он попросил своего друга – английского исследователя музыки Чарльза Берни – дать латинское или древнегреческое название «маленьким звездам», которые были недавно найдены. В письме своему сыну, Чарльзу-младшему, отец предложил греческое слово «aster», означающее «звезда», сын же добавил окончание «oid» для большего благозвучия. А вот споров по поводу имени новой планеты, или астероида, на этот раз было гораздо меньше. Против имени Паллада высказался Лаплас, предложивший назвать планету в честь самого первооткрывателя – Ольберс. Шрётер называл ее «Ольберсианской звездой», но чаще всего на территории современной Германии планету называли Палладой Ольберса. В итоге сам Ольберс выступил категорически против упоминания своего имени в названии, и споры постепенно сошли на нет.

Итак, теперь астрономы получили сразу две планеты там, где по правилу Тициуса – Боде должна была быть лишь одна. Гершель подлил масла в огонь своим заявлением про новый, ранее неизвестный класс объектов Солнечной системы, и еще больше поставил под сомнение теорию, которая блестяще подтвердилась двадцатью годами ранее, когда он же открыл Уран. Первым за «спасение» правила высказался сам первооткрыватель Паллады – Генрих Ольберс.

Уже в июне 1802 года астроном предпринял попытку объяснить существование двух планет в одной области пространства, не опровергая «прекрасного гармоничного закона планетарных расстояний», или закона Тициуса – Боде. Основываясь на том, что среднее расстояние от Солнца для Цереры и Паллады почти совпадает (2,767 а. е. и 2,770 а. е., соответственно), Ольберс высказал гипотезу, что настоящая планета между орбитами Марса и Юпитера существовала, но по каким-то причинам разрушилась, оставив после себя рой малых планет. К ним и и относятся два уже открытых астероида. Что касается причин подобного катаклизма, то Ольберс предполагал, что это могли быть какие-то внутренние силы или столкновение с огромной кометой.

Такой сценарий мог объяснить и наблюдаемые астрономами колебания блеска двух астероидов: осколки разрушившейся планеты скорее всего не были сферами, как планеты, а имели неправильную форму. Как писал Барнаба Ориани, уже хорошо известный нам итальянский астроном и близкий друг Джузеппе Пьяцци: «При вращении они не всегда отражали одинаковое количество света». Таким образом, Генрих Ольберс был убежден, что в пространстве между Марсом и Юпитером в скором времени будут открыты и другие объекты, подобные Церере и Палладе. И он не ошибся. Новая теория Ольберса была логичной, подтверждалась наблюдениями, пусть пока еще малым числом открытых «фрагментов», и была принята большей частью астрономического научного сообщества. Принимая во внимание изотропный распад первичного тела (разлет во всех направлениях), или катастрофический взрыв, ученые пришли к выводу, что все орбиты крупных осколков должны пересекаться в месте предполагаемого разрушения и симметрично, с противоположной относительно Солнца стороны. На небесной сфере эти области находились вблизи созвездий Дева и Кит. Именно этот вывод и привел астрономов к открытию третьего астероида.

Карл Людвиг Хардинг – немецкий астроном, сын пастора, получил хорошее образование по теологии, математике и физике в Гёттингенском университете. В 1796 году уже известный астроном Иоганн Иероним Шрётер нанял тридцатилетнего ученого в качестве репетитора для своего сына, но вскоре тот стал смотрителем, а с 1800 года и наблюдателем обсерватории Шрётера в Лилиентале близ Бремена. В том же году Хардинг, как и сам Шрётер, вошел в группу «Небесной полиции» и приступил к поиску новой планеты. После того как Церера и Паллада были открыты, Генрих Ольберс высказал свою гипотезу о существовании целого семейства подобных объектов, являющихся осколками одной большой, но разрушившейся планеты, и сократил область поиска до двух, пусть и обширных, областей неба. Тогда Карл Хардинг начал осматривать «осеннюю» поисковую область вблизи созвездия Кит, хорошо видимую в северном полушарии именно в этот период. Следует отметить, что общеизвестное имя этой гипотетической планеты, которое вы, скорее всего, не раз слышали, Фаэтон ²⁷, впервые предложил только в 1949 году наш соотечественник, известный астроном и исследователь комет, Сергей Владимирович Орлов. Так что в XIX веке никакого Фаэтона не существовало и в помине.

1 сентября 1804 года на стыке созвездий Кит и Рыбы Хардинг обнаружил новую «блуждающую звезду» – астероид, назвать который он предложил Карлу Гауссу. Тот выбрал имя Юнона, в честь древнеримской богини, супруги самого Юпитера. Новый астероид был обнаружен именно там, где и было предсказано, что, конечно же, укрепило позиции гипотезы Ольберса, которая на многие десятилетия стала главенствующей и была окончательно развенчана лишь во второй половине XX века. Что же касается Карла Хардинга, то этим открытием он навеки вписал свое имя в анналы астрономии. В том же 1804 году он был удостоен премии Лаланда. В 1805 году стал доцентом, а с 1812 года – профессором астрономии в своей альма-матер, Гёттингенском университете, где еще многие годы изучал кометы и переменные звезды.

Спустя ровно пять лет и один день после открытия Паллады – 29 марта 1807 года – Генрих Ольберс совершил новое открытие, и опять новый астероид оказался в той самой предсказанной области неба, но на этот раз уже «весенней» – в созвездии Дева. В то время техника обнаружения подобных объектов не менялась, так что я не стану более на этом останавливаться. Поскольку для Ольберса открытие стало уже вторым, то он, как и Карл Хардинг, решил предоставить право выбора имени нового небесного тела великому Гауссу, и тот выбрал имя Веста в честь древнеримской богини дома и домашнего очага. К этому астероиду, как и к Церере, мы еще не раз вернемся на страницах нашей книги. Итак, в 1807 году все факты указывали на то, что гипотеза Ольберса верна, и когда-то в Солнечной системе действительно существовала еще одна, погибшая планета. В 1812 году великий математик Жозеф-Луи Лагранж высказал мнение, что эта гипотеза хотя и экстравагантна, но вовсе не маловероятна. Астрономам оставалось ловить другие, возможно, более мелкие кусочки разрушившейся планеты в двух определенных областях небесной сферы и «складывать» их воедино. Но что-то пошло не так…

Следующего открытия астероида пришлось ждать более 38 лет. Его не дождались ни Генрих Ольберс, ни тем более Джузеппе Пьяцци. Произошло оно лишь 8 декабря 1845 года. И пусть прошло так много лет, но это открытие тонкой нитью связано с открытием первой четверки астероидов. Его совершил почтмейстер и астроном-любитель Карл Людвиг Хенке, и это отличный пример целеустремленности и долгого пути к своей мечте. Но что произошло после открытия Весты? Астрономы с энтузиазмом продолжили поиски новых астероидов. Им казалось, что они знают, где искать, и обнаружение новых астероидов – лишь вопрос времени, но история показала, что они не были готовы ждать так долго. Шли годы, а новых открытий все не было. Наполеоновские войны докатились до многих обсерваторий, где работали члены «Небесной полиции». В 1816 году умер Шрётер, и знаменитая обсерватория Лилиенталя, служившая пристанищем для многих ученых, пришла в упадок. Часть астрономов, потерявших надежду на собственное открытие, меняли сферу деятельности или вовсе уходили из науки, а те, кто оставался, высказывали мнение, что все крупные осколки разрушившейся планеты уже найдены, а чтобы открыть более мелкие фрагменты, нужны совсем другие телескопы. Открытие астероидов стало легендой, в которую поверил Карл Хенке.

К. Хенке

В 1830 году, в возрасте 37 лет, примерно через 15 лет после того, как большинство профессиональных ученых-астрономов забросили поиски новых астероидов, Карл решил продолжить искать их самостоятельно. К сожалению, подробностей принятия этого решения, как и информации о его поисковой стратегии, у нас нет, но можно предположить, что Хенке начал свой поиск в «астероидных» областях созвездий Дева и Кит, а позже расширил зону поиска на всю околоэклиптическую область небесной сферы. В 1838 году по здоровью – эхо ранения при Лютцене – он вышел на пенсию, став городским судьей и получив больше времени на занятия астрономией. 8 декабря 1845 года Хенке наблюдал четвертый открытый астероид – Весту, и, как это уже бывало не раз, в поле зрения телескопа заметил кое-что еще… Рядом с яркой Вестой (блеск около 6^m,6), всего в 3,2 угловых градуса, двигался более темный объект десятой звездной величины, причем это открытие произошло в созвездии Телец, достаточно далеко от созвездия Кит и еще дальше от Девы. Новый астероид назвали в честь древнегреческой богини справедливости – (5) Astraea (Астрея). Вот так целеустремленный любитель вновь вернул общемировой научный интерес к астероидам. Следующее открытие всего через полтора года снова совершил сам Хенке: 1 июля 1847 года в его поисковые сети попался новый астероид, и Хенке по сложившейся традиции предложил уже семидесятилетнему Карлу Гауссу дать имя новому небесному телу. Великий пожилой математик назвал шестой астероид в честь Гебы – древнегреческой богини юности. Тем самым был достигнут паритет между богинями обоих пантеонов.

Дальше открытия астероидов превратились в полноводную реку. В том же 1847 году английский астроном Джон Хинд открыл сразу два новых астероида – (7) Iris (Ирида) и (8) Flora (Флора). В последующие годы темп открытий лишь возрастал. 4 октября 1857 года был открыт уже 50‑й астероид – (50) Virginia (Вирджиния). Анализ орбит новых астероидов привел к возникновению сомнений в красивой и некогда стройной гипотезе Ольберса. Французский математик Франсуа Араго отметил, что орбиты большинства новых обнаруженных астероидов не пересекаются таким образом, чтобы подтвердить гипотезу разрушения некогда единого крупного тела:

«Большое количество этих тел, известных сегодня, заставляет предположить, что существуют и другие причины их рождения. Пересечения пар орбит малых планет далеко не во всем согласуются с гипотезой Ольберса; тем не менее переплетение их орбит свидетельствует о тесной связи между многими из этих тел, и это представляет собой любопытный предмет для исследования…»

Впервые сам термин «пояс астероидов» стал появляться в научной литературе в самом начале 50‑х годов XIX века. В 1847 году в оригинале, а двумя годами позже и в английском переводе многотомного издания «Космос – проект физического описания мира» (Kosmos – Entwurf einer physischen Weltbeschreibung) немецкого географа и натуралиста Александра фон Гумбольдта есть строки:

«… и регулярное появление, примерно 13 ноября и 11 августа, падающих звезд, которые, вероятно, являются частью пояса астероидов, пересекающих орбиту Земли и движущихся с планетарной скоростью».

Другое раннее упоминание «пояса астероидов» можно найти в книге Роберта Джеймса Манна «Путеводитель по познанию небес» (A Guide to the Knowledge of the Heavens):

«Орбиты астероидов расположены в широком поясе космоса, простирающемся между крайними точками…»

Как мы видим, некогда «пустая» область между орбитами Марса и Юпитера, где искали всего лишь одну неизвестную планету, за полвека превратилась в область пространства, населенную десятками, а возможно, сотнями и тысячами небольших тел, которые впервые стали изучать как общую популяцию – некое единое целое, имеющее общую историю происхождения. Но какую?

В 1867 году, когда число открытых астероидов приблизилось к девяти десяткам, в XIII главе своей книги «Трактат о падающих звездах, огненных шарах и аэролитах ²⁸» (A Treatise on Shooting-Stars, Fire-Balls, and Aerolites) американский астроном Дэниел Кирквуд первым заметил интересные закономерности в распределении астероидов по большим полуосям их орбит: пустоты, или как их официально называют сейчас, люки Кирквуда.

Д. Кирквуд

«Ширина этой зоны [пояса астероидов] такова, что она содержит несколько участков, в которых периоды астероидов будут соизмеримы с периодами Юпитера. Как и в случае с возмущением кольца Сатурна внутренними спутниками, влияние Юпитера будет иметь тенденцию к образованию разрывов или пропастей в первичном кольце».

Догадавшись, что подобные «пустынные» области могут образовываться под мощным гравитационным воздействием самой массивной планеты Солнечной системы – Юпитера, он установил, что астероиды избегают орбитальных периодов, находящихся в простом целочисленном соотношении с периодом обращения самого газового гиганта вокруг Солнца. К примеру: 2:1 (на два полных оборота астероида приходится один оборот планеты), 3:2, 5:2. Сейчас таких резонансов известно намного больше, это лишь основные. Когда астероид попадает в резонанс, то достаточно быстро, по космическим меркам, гравитационное воздействие Юпитера «выбрасывает» его на другую орбиту. К вопросу внутреннего строения пояса астероидов мы еще обязательно вернемся, а сейчас перейдем ко второму, не менее важному выводу Кирквуда.

Так как гипотеза Ольберса уже плохо стыковалась с наблюдательными данными, вопрос происхождения роя астероидов вновь находился на научной повестке. Если это не разрушение чего-то единого и крупного, то что тогда? Именно Дэниел Кирквуд первым в развитие небулярной теории Канта и Лапласа о формировании Солнечной системы высказал гипотезу о том, что планеты между орбитами Марса и Юпитера никогда не существовало. Мощное гравитационное воздействие Юпитера на эту область пространства просто не дало ей возможности сформироваться из того первозданного вещества, из которого родились планеты земной группы. В этой области пространства в соответствии с правилом Тициуса – Боде, опиравшимся на красоту божественного творения, действительно могла существовать планета, но в дело вмешались физика и гравитация.

В 1872 году поиском астероидов занялся молодой 24‑летний ученый, имя которого и по сей день вписано в историю астрономии как самого результативного визуального первооткрывателя астероидов. Иоганн Палиса родился 6 декабря 1848 года в Силезском Троппау (ныне Опава, Чехия). С 1866 по 1870 годы он изучал математику и астрономию в Университете Вены, который официально окончил лишь в 1884 году. Это не помешало молодому ученому стать помощником наблюдателя в университетской обсерватории, а чуть позже – в обсерватории Женевы. В 1872 году Иоганн Палиса получил должность наблюдателя в Австрийской морской обсерватории в Поле (ныне Пула, Хорватия), где его основным направлением деятельности стало составление и уточнение звездных каталогов, использовавшихся для точной морской навигации (отсюда и «морская» обсерватория). Но, как мы уже знаем, там, где речь идет о педантичных и многократных наблюдениях звезд, непременно появятся и крадущиеся во тьме астероиды…

И. Палиса

Свой первый астероид (136) Austria (Австрия) Палиса открыл 18 марта 1874 года с помощью 150‑миллиметрового рефрактора. Следующее открытие не заставило себя долго ждать: через месяц, 21 апреля, в его сети попался новый астероид (137) Meliboеa (Мелибея), а 13 октября – (140) Siwa (Жива). 2 ноября 1875 года он открыл свой седьмой астероид – (153) Hilda (Хильда), еще не зная, что новое небесное тело станет первым и главным объектом одноименной группы астероидов – очень редких малых тел Солнечной системы, движущихся вокруг Солнца в танце с Юпитером в орбитальном резонансе с ним 3:2. О Хильдах, как и о других группах и семействах астероидов, мы с вами подробно поговорим уже в следующей главе. Всего за восемь лет работы в Поле Палиса открыл 27 астероидов и одну комету – C/1879 Q1 (Palisa).

Когда в 1880 году император Австро-Венгерской империи Франц Иосиф I открыл новую Венскую обсерваторию, Палисе предложили должность адъюнкта, сравнимую с современным наблюдателем. И хотя в Поле он уже был директором обсерватории, Палиса все же решил принять предложение во многом из-за возможности проводить наблюдения уже на более крупном, 680‑миллиметровом рефракторе. Огромный телескоп с фокусным расстоянием более 10,5 метров, установленный под 14‑метровым куполом, требовал совместной работы астронома-наблюдателя и двух ассистентов. Ходят легенды, что в полночь Палиса отправлял своих помощников спать, чему они были только рады, а сам оставался один на один с телескопом и ночным небом, полным звезд и еще не открытых астероидов.

Его открытия продолжились и в Вене. 31 января 1883 года он открыл астероид (232) Russia (Россия), имя которому предложил видный русский ученый, астроном Василий Павлович Энгельгардт ²⁹, а 29 сентября 1884 года – астероид (243) Ida (Ида), тот самый, у которого в 1991 году автоматическая межпланетная станция «Галилео» обнаружила первый естественный спутник. 3 октября 1911 года Палиса открыл околоземный астероид (719) Albert (Альберт), который позже был утерян и переоткрыт лишь в 2000 году. За свою карьеру, а он вышел на пенсию в 1919 году, Иоганн Палиса открыл 122 астероида, причем все его открытия были визуальными, хотя именно в то время быстро набирала популярность и признание совсем иная техника поиска астероидов. Палиса умер в Вене 2 мая 1925 года в возрасте 77 лет.

Знаковое событие – настоящая научно-техническая революция – произошло в 1891 году, спустя 90 лет после открытия Цереры. Считается, что первую фотографию, дошедшую до наших дней, получил Жозеф Нисефор Ньепс в 1826 году с помощью техники гелиографии. Снимок «Вид из окна Ле Гра» экспонировался около восьми часов. Конечно, эта техника не позволяла запечатлеть сколько-нибудь динамичные сцены. Первое фото человека было получено другим французским изобретателем – Луи Дагером в 1838 году. Он применил свою технику – дагеротипию, основанную на светочувствительности йодистого серебра. Время экспонирования уменьшилось до 10 минут, что открывало новые горизонты как для творчества фотографов, так и для науки.

Первым астрономическим объектом, который был запечатлен на фотографии, как, думаю, вы уже догадались, стала Луна. Изображение, в котором не сразу узнается естественный спутник Земли, было получено в марте 1840 года Джоном Уильямом Дрейпером. Спустя 10 лет, 16 июля 1850 года, Уильяму и Джорджу Бондам удалось получить первую фотографию звезды – Веги. Первые фотографии кометы были получены в сентябре 1858 года Уильямом Ашервудом и все тем же Джорджем Бондом. Пришло время астероидов, и именно фотография позволила совершить гигантский скачок в их открытии и накоплении знаний об этих телах Солнечной системы.

В 1891 году искать новые и «переоткрывать» уже известные астероиды на фотоснимках впервые попробовал немецкий астроном Максимилиан Вольф в Гейдельбергской обсерватории. Он родился 21 июня 1863 года в Гейдельберге (Германия) в семье врача Франца Вольфа. С детства увлекался наукой, в том числе астрономией. Отец всячески поощрял увлечение сына и даже построил для него обсерваторию в саду их семейного дома, где Максимилиан совершил свое первое открытие, обнаружив короткопериодическую комету 14P/Wolf. Получив прекрасное образование в местном университете и оставшись в нем работать, Вольф, талантливый ученый, прекрасный лектор и организатор, лично взялся руководить строительством Государственной обсерватории Гейдельберг-Кёнигштуль (Landessternwarte Heidelberg-Königstuhl). Вольф изучал опыт постройки современных телескопов в США и вернулся на родину не с пустыми руками: в кармане у него был грант на 10 000 долларов США от Кэтрин Вульф Брюс – филантропа, дочери успешного инженера и бизнесмена Джорджа Брюса. На эти деньги он заказал у американского специалиста Джона Брашира производство 40‑сантиметрового сдвоенного астрографа ³⁰. Для того чтобы попробовать фотографический поиск астероидов, Вольф закрепил фотокамеру на трубе телескопа, который использовал лишь для наведения на нужную область небесной сферы и дальнейшего ведения со звездной скоростью, чтобы компенсировать суточное вращение Земли.

М. Вольф

Пусть фотокамера пока еще не была установлена в фокальной плоскости самого телескопа и, по сути, никак не использовала возможности его оптики, новый революционный подход менял сами принципы поиска астероидов. Вольф использовал длительные, 2–3‑часовые, выдержки для каждого участка неба, тем самым добиваясь решения двух задач одновременно: он накапливал сигнал, а значит, мог обнаруживать более тусклые объекты, чем при визуальных наблюдениях. Напомню, что человеческий глаз, в отличие от фотоприемных устройств, не может накапливать сигнал (фотоны). Кроме того, такая техника позволяла сразу же отделять астероиды от далеких звезд фона: за время экспонирования астероиды, будучи неизмеримо ближе к наблюдателю, смещались, и на фотоснимке выглядели не как точечные «звезды», а как короткие штрихи. Но была и проблема: большой масштаб полученного изображения затруднял измерение положения обнаруженного объекта на небесной сфере. Более точные астрометрические измерения необходимо было производить вручную, визуально наблюдая только что обнаруженный астероид с помощью нитяного микрометра ³¹ и более длиннофокусного визуального инструмента. В итоге пока фотография использовалась лишь для первичного обнаружения, но не для измерения положения небесных тел (астрометрии).

Первый астероид, открытый фотографическим методом, Максимилиан Вольф обнаружил 22 декабря 1891 года. Он назвал его (323) Brucia в честь Кэтрин Брюс, на деньги которой и был построен новый поисковый инструмент Гейдельберг-Кёнигштульской обсерватории. Эффективность нового метода поиска была очевидна, и число открытий астероидов постепенно начало расти. Если с 1871 по 1891 годы было открыто 210 астероидов, то с 1891 по 1911 годы уже 384. За свою долгую и насыщенную научную жизнь Вольф открыл в общей сложности 248 астероидов, в том числе абсолютно новую группу тел за пределами астероидного пояса, но об этом мы поговорим чуть позже.

Фотографический метод поиска начали использовать и другие астрономы. В 1896 году с помощью 15‑сантиметровой портретной камеры со светосилой f/3,5 свой первый «фотографический» астероид – (422) Berolina (Беролина) – открыл немецкий астроном Карл Густав Витт. Спустя менее чем два года, 13 августа 1898 года, во время поиска давно потерянного астероида (185) Eunike (Эвника), а тогда это было обыденным делом, он и его ассистент Феликс Линке не только обнаружили пропажу, но и заметили на фотопластинке штрих длиной 0,4 мм³², относящийся к неизвестному ранее объекту.

Снимок астероида (80) Sappho (показан стрелками), полученный М. Вольфом в 1892 году

Я не зря написал о длине штриха. Она говорит нам об угловой скорости нового объекта, явно выделявшейся на фоне двух других астероидов, попавших на тот же снимок: 1,19 угловой секунды в минуту против 0,75˝/мин для астероида (185) Эвника и 0,58˝/мин для (119) Althaea (Алфея). Такая угловая скорость указывала на то, что новый астероид может находиться ближе к Земле, у самых внутренних границ пояса астероидов или даже вне его пределов. Дополнительные измерения позволили определить орбиту нового объекта, получившего номер и имя (433) Eros (Эрос) ³³. В отличие от других открытых астероидов, большая полуось его орбиты (1,5 а. е.) и эксцентриситет (0,2) позволяли этому объекту приближаться к Земле на расстояние до 0,15 а. е. (433) Эрос стал первым известным астероидом, пересекающим орбиту Марса и сближающимся с Землей. К нему мы еще не раз вернемся на страницах этой книги. А пока… XX век наступает!

В новое столетие человечество вошло с 463 каталогизированными астероидами. 22 февраля 1906 года Максимилиан Вольф открыл свой 117 астероид, названный (588) Achilles (Ахилл), который стал первым официально открытым троянским астероидом Юпитера – абсолютно новой группой малых тел Солнечной системы, обращающихся вне пределов пояса астероидов на орбитах, схожих с орбитой самого газового гиганта. Об этой группе мы еще тоже обязательно поговорим. Я неслучайно использовал словосочетание «официально открытым» применительно к Ахиллу. Как известно в наши дни, почти полутора годами ранее, 13 сентября 1904 года, астрономы Йоркской обсерватории обнаружили другой «троянец» Юпитера, который мы знаем сейчас как (12126) 1999 RM11. Его наблюдали всего одну ночь, но этого недостаточно для официального признания открытия, а затем объект был утерян на долгие годы. В следующий раз он попался советским астрономам Крымской астрофизической обсерватории 6 сентября 1975 года, но также наблюдался лишь одну ночь. Прошло еще более 20 лет, в течение которых астероид появлялся в виде одиночных разрозненных наблюдений, пока официально все же не был открыт 7 сентября 1999 года обзорной программой LINEAR.

За свою карьеру Максимилиан Вольф открыл 248 астероидов, и все они были открыты фотографически. Этот показатель наглядно демонстрирует более высокую эффективность данного метода поиска по сравнению с визуальным. Палиса и Вольф занимались поиском астероидов почти в один и тот же временной период, но были ярыми приверженцами различных подходов, хотя даже работали вместе над созданием первого фотографического звездного атласа Палисы – Вольфа (Palisa-Wolf-Sternkarten). Помимо астероидов и своей первой короткопериодической кометы 14P/Wolf, Максимилиан в 1916 году открыл еще одну долгопериодическую комету C/1916 G1 (Wolf), а в 1924 году стал сооткрывателем короткопериодической кометы 43P/Wolf-Harrington. Немецкий астроном и пионер фотографического поискового метода, ставшего основным на многие десятилетия, скончался в родном Гейдельберге 3 октября 1932 года в возрасте 69 лет.

Г. Н. Неуймин

14 марта 1913 года был открыт первый астероид, наблюдавшийся с территории Российской империи. Он получил номер и имя (748) Simeisa (Симеиза), в честь обсерватории Симеиз, где был обнаружен. Это открытие совершил русский и советский астроном Григорий Николаевич Неуймин – будущий директор Пулковской обсерватории, первооткрыватель комет и астероидов. Он родился 3 января 1886 года в Тифлисе, в семье военного врача. В 1904 году поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета. Окончил его в 1910 году и начал работу в качестве астронома-наблюдателя Пулковской обсерватории. В 1912 году переехал в Крым и работал в ее Симеизском отделении, где организовал систематические наблюдения малых тел Солнечной системы. С 1913 по 1939 годы Григорий Николаевич открыл 6 комет и 74 астероида, причем все они были обнаружены в Симеизе. Так начинался славный путь открытий малых тел Солнечной системы в советском Крыму, о котором я еще обязательно расскажу. В годы Великой Отечественной войны Неуймин работал в эвакуации на Китабской широтной станции (ныне Узбекистан), а с 1944 года вплоть до своей смерти 17 декабря 1946 года занимал должность директора Пулковской обсерватории.

На начало 1921 года в каталоге астероидов числилось 944 объекта, и последним из них был уникальный на тот момент астероид (944) Hidalgo (Идальго), открытый 31 октября 1920 года немецким астрономом Вальтером Бааде ³⁴ в Гамбургской обсерватории (Бергедорф, Германия). Астероид был назван в честь Мигеля Идальго – мексиканского католического священника, которого мы знаем как прославленного революционера и борца за независимость Мексики. И хотя орбита этого астероида сильно отличалась от орбит тел, населявших пояс астероидов, и более походила на кометную, в то время на это никто не обратил особого внимания. Интерес к этому объекту возникнет вновь лишь спустя полвека.

К 1941 году каталог астероидов содержал уже без малого 2 тысячи объектов. В 1930‑х годах Бааде предсказал, что с использованием нового 200‑дюймового телескопа Паломарской обсерватории могут быть открыты около 44 тысяч новых астероидов, но в планы вмешалась большая война. Во время Второй мировой войны открытие новых астероидов почти остановилось. Темп открытий вернулся на прежний уровень лишь к 1948 году. Резкий рост числа обнаружений новых астероидов произошел в 1960 году, когда на 1,2‑метровом телескопе Шмидта ³⁵ Паломарской обсерватории (Калифорния, США) Том Герелс запустил первый астероидный обзор, названный Паломарско-Лейденским (Palomar-Leiden).

18 октября 1977 года все на той же Паломарской обсерватории астроном Чарльз Коваль открыл очень медленный астероид, получивший временное обозначение 1977 UB, а позже – постоянный номер и имя (2060) Chiron (Хирон) ³⁶. Опытный наблюдатель, уже имевший на своем счету открытые астероиды, комету 99P/Kowal и даже два спутника Юпитера – Леду и Фемисто, Коваль сразу обратил внимание на угловую скорость обнаруженного им объекта, которая была сопоставима с угловой скоростью далекого Урана. После уточнения орбиты нового астероида выяснилось, что она лежит далеко за пределами пояса астероидов – между орбитами Юпитера и Урана. На тот момент астероид оставили в списке «необычных» объектов вместе с (944) Идальго, так как для их классификации нужно было обладать большей выборкой подобных объектов, а их стали обнаруживать на постоянной основе лишь с 1992 года.

С середины 1960‑х годов наблюдением малых тел Солнечной системы начала успешно заниматься группа советских астрономов Крымской астрофизической обсерватории (поселок Научный) под руководством Николая Степановича Черных. За 20 лет, с 1966 по 1986 годы, этой группой в общей сложности было открыто свыше 1280 астероидов. Об их серьезной работе я обязательно расскажу в отдельной главе. К началу 1980‑х годов международный каталог астероидов содержал уже без малого, 10 тысяч объектов, а впереди астрономов ждала новая научно-техническая революция, сравнимая с началом применения фотографии в астрономии во второй половине XIX века.

Снимок, на котором был открыт Хирон

В конце 1970‑х – начале 1980‑х годов ученые и инженеры представили новый тип фотоприемников, на этот раз не аналоговых, а цифровых. В качестве фоточувствительного элемента они использовали фотоэлектрический прибор с зарядовой связью – сенсор, способный «сосчитать» число фотонов, которые попали на него за время экспонирования. В результате ученые получали цифровой снимок с большим динамическим диапазоном, пригодный для обработки и анализа с помощью электронно-вычислительных средств, которые в то время также бурно развивались.

Астрономы-наблюдатели, в том числе Том Герелс, сразу поняли, какие преимущества сулит применение подобных фотоприемных устройств. Больше не нужно было проявлять снимки: они были готовы для работы сразу после завершения экспозиции, а компьютерные программы позволяли быстро и с высочайшей, невиданной ранее точностью измерять пространственное положение объектов – проводить астрометрические измерения. Осенью 1983 года Герелс запустил свою уже вторую по счету поисковую программу – Spacewatch («Космический дозор»), но уже на других принципах поиска, которые менялись впервые более чем за сто лет. Основной целью нового обзора было, однако, не обнаружение всех астероидов – ставка делалась на поиск потенциально опасных для нашей планеты объектов. Как раз в это время ученые начали понимать, что проблема астероидно-кометной опасности действительно существует, хотя на 1 января 1980 года в каталоге числился всего 51 околоземный астероид. Но об этой действительно важной и актуальной теме мы поговорим с вами в отдельной главе.

9 января 1992 года обзором Spacewatch был открыт первый с 1977 года далекий астероид, который в начале XX века, наряду с (944) Идальго (по некоторым вариантам классификации), (2060) Хироном и несколькими десятками новых объектов, отнесли к отдельной группе – кентаврам. 30 августа того же года американские астрономы Дэвид Джуитт и Джейн Луу открыли первый, если не считать Плутон, объект транснептунового пояса – (15760) Albion (Альбион) ³⁷, что привело к резкому росту интереса к поиску подобных объектов и, как следствие, их массовому обнаружению.

В 1996–1998 годах в США начала работу федеральная программа по поиску и обнаружению потенциально опасных для Земли астероидов и комет. Это решение, которое ученые пытались «пробить» на протяжении более десяти лет, стало прямым следствием как новых научных работ, проливающих свет на проблему астероидно-кометной опасности, так и прямых наблюдений. 11 мая 1983 года в 4,5 миллионах километров от Земли пролетела комета C/1983 H1 (IRAS-Araki-Alcock), открытая лишь двумя неделями ранее. Диаметр ее ядра оценивается в 9,2 километра, а примерное энерговыделение при столкновении с Землей было бы сопоставимо с глобальной планетарной катастрофой, произошедшей на нашей планете 66 миллионов лет назад. 31 марта 1989 года американские астрономы Генри Хольт и Норман Томас открыли новый околоземной астероид 1989 FC, позже названный (4581) Asclepius (Асклепий) ³⁸. Как выяснилось несколькими днями позже, этот 300‑метровый астероид незамеченным пролетел мимо Земли всего в 684 тысячах километрах еще за девять дней до его обнаружения. Примерное энерговыделение подобного столкновения могло превысить 600 мегатонн, то есть в 12 раз больше самой мощной из испытанных человечеством водородных бомб. В середине июля 1994 года астрономы наблюдали, как открытая годом ранее комета Шумейкеров – Леви 9 столкнулась с Юпитером. Осколки ее ядра входили в атмосферу газового гиганта на протяжении нескольких суток, а энерговыделение от столкновения с самым крупным фрагментом диаметром порядка двух километров превысило 6 млн мегатонн, что более чем в 750 раз превышает весь ядерный потенциал, накопленный на нашей планете.

В течение следующих лет для задачи обнаружения объектов, сближающихся с Землей, были модернизированы старые и построены свыше десятка новых телескопов, каждую наблюдательную ночь занимающихся лишь одной задачей – поиском и обнаружением сближающихся с Землей астероидов и комет. И хотя основной интерес астрономов вызывали именно околоземные объекты, попутно они неминуемо обнаруживали в десятки раз больше «обычных» астероидов Главного пояса, как его стали называть после открытия еще одного пояса каменных и ледяных тел за орбитой Нептуна.

В начале 2000‑х годов счет новых объектов шел на сотни тысяч, к 2011 году каталог содержал уже 540 тысяч объектов, а осенью 2020 года число каталогизированных астероидов перевалило за миллион! На ноябрь 2024 года общее число известных астероидов составляет 1,4 миллиона, из них более 37 тысяч – околоземные объекты. За 200 лет человечество прошло длинный путь – от открытия новой планеты на орбите, предсказанной правилом Тициуса – Боде, до каталогизации густонаселенного Главного пояса астероидов, содержащего, как мы сейчас предполагаем, до 1,7 миллиона астероидов диаметром свыше километра. При этом оценка общей массы современного астероидного пояса невелика – всего от 3,1 × 10²¹ до 3,6 × 10²¹ килограмм, что примерно составляет 4 % от массы Луны или 0,06 % от массы Земли. При этом масса одной лишь Цереры ³⁹ равна трети массы всех объектов Главного пояса астероидов. Современные средства обнаружения позволяют нам уверенно открывать астероиды Главного пояса до километрового размера. Для более мелких объектов хорошо заметен эффект наблюдательной селекции: число обнаружений подобных объектов резко падает, что, конечно же, говорит не о том, что их физически становится меньше (это было бы нелогично), а о том, что мы пока технически не можем их обнаруживать.

В 2025 году в Чили должен заработать 8,4‑метровый обзорный инструмент нового поколения – телескоп имени Симони (ранее LSST) обсерватории имени Веры Рубин ⁴⁰, который, помимо прочего, даст нам новые статистические данные и о популяции астероидов Главного пояса размером менее километра в диаметре. Предполагается, что за десять лет работы этот телескоп откроет свыше 5 млн новых астероидов Главного пояса, более 100 тысяч астероидов, сближающихся с Землей, более 280 тысяч троянских астероидов ⁴¹ Юпитера и свыше 40 тысяч объектов транснептунового пояса, что, безусловно, как выведет человечество на новый уровень понимания задачи планетарной защиты, так и в целом даст нам новые знания о формировании и эволюции Солнечной системы. Ждать осталось совсем недолго!