Конечно, радиомаяки — большое подспорье в штурманском деле. Но они требуют специальной аппаратуры, специальных знаний, много всякого «специального». А звезды всегда под руками, за исключением ненастных ночей. Наверное, поэтому настоящие штурманы и сегодня должны знать в совершенстве небесную азбуку. А она не так уж и сложна. Для целей навигации используются наиболее яркие небесные светила. Прежде всего, конечно, Солнце, потом Луна, блестящая Венера, красный Марс, Юпитер с Сатурном. Потом идут яркие звезды — те, что легче всего отыскиваются на небе. Их так и называют «навигационные звезды». Для всех этих маяков составлены специальные астрономические таблицы. Отправляясь в поход, вовсе не вредно сунуть их в карман рюкзака. Но сначала, конечно, надо научиться ориентироваться в блестящих россыпях.
Для облегчения запоминания штурманы разделили северное небо на три больших участка.
Сначала, как полагается, список новых знакомых.
Навигационные звезды первого участка северного неба
1. Алиот — Эпсилон Большой Медведицы.
2. Полярная — Альфа Малой Медведицы.
3. Арктур — Альфа Волопаса.
4. Спика — Альфа Девы.
5. Антарес — Альфа Скорпиона.
6. Регул — Альфа Льва.
Навигационные звезды второго участка северного неба
7. Бетельгейзе — Альфа Ориона.
8. Ригель — Бета Ориона.
9. Альдебаран — Альфа Тельца.
10. Капелла — Альфа Возничего.
11. Поллукс — Бета Близнецов.
12. Процион — Альфа Малого Пса.
13. Сириус — Альфа Большого Пса.
Навигационные звезды третьего участка северного неба
14. Вега — Альфа Лиры.
15. Денеб — Альфа Лебедя.
16. Альтаир — Альфа Орла.
17. Альферац — Альфа Андромеды.
18. Фамальгаут — Альфа Южной Рыбы.
19. Хамаль — Альфа Овна.
А теперь посмотрите на рисунок, как и в каких сочетаниях все эти звезды находятся. Не забудьте только, сравнивая рисунок с узорами ночного неба, сначала ориентировать схему. Для этого проведите мысленно прямую линию через «переднюю стенку» ковша и найдите Полярную звезду. Теперь можно начинать розыски. Третьей в ручке ковша расположилась звезда Алиот. Если продолжить глазами дугу ручки ковша, вы непременно встретитесь с яркими Арктуром и Спикой. А примерно на таком же уровне к горизонту на прямой, проведенной из основания ручки ковша мимо хорошо заметного на небе серпика Северного Венца (или Северной Короны), вы увидите мрачно сверкающий рубиновым светом сверхгигант Антарес.
Последняя навигационная звезда первого участка Регул легко отыскивается, если через две звезды «задней стенки» ковша провести прямую в сторону, противоположную Полярной. Лежит она на расстоянии раза в полтора большем от Большой Медведицы, чем сама Полярная.
Опорным пунктом второго участка является созвездие Орион. Найдите его на небе. По внешнему виду Орион напоминает большой четырехугольник, перетянутый поясом. Оранжевая Бетельгейзе и бело-голубой Ригель расположены в противоположных углах этого четырехугольника. А теперь начинайте раскручивать спираль, проходящую последовательно через навигационные звезды этого участка неба. От Бетельгейзе до Сириуса. Все на одной спирали.
Третий участок неба — самый разбросанный и потому самый трудный. Начинать его обзор надо с Веги — самой яркой звезды этой части неба. Вегу легко найти, остальные звезды маленького созвездия Лиры составляют с нею тесный ромб.
Рядом с Лирой легко заметить крестовину созвездия Лебедь. К животному миру этот Лебедь не имеет никакого отношения. Он мифологический, тот самый, у которого когда-то были шашни с легкомысленной Ледой, — излюбленный мотив художников вплоть до нашего века. Глаз Лебедя — звезда Денеб. Ниже к горизонту, между Вегой и Денебом, как вершина равнобедренного треугольника, сияет солнцеподобный карлик Альтаир. Правда, он раза в полтора погорячее нашего Солнца и потому светит в восемь раз ярче.
Три последних навигационных звезды этого участка — Альферац, Фамальгаут и Хамаль — находятся в направлении хорошо заметного созвездия Кассиопеи, похожего на букву «М», венчающую наземные станции метро.
Вот и все. А теперь не забудьте, если во время кораблекрушения вы попадете в южное полушарие, не старайтесь отыскать на небе знакомые звезды. Там они совсем другие. Отправляющиеся в южное полушарие должны захватить с собой другую небесную схему. Научиться же определять положение навигационных звезд каждый может самостоятельно. Тем более что у человека, выброшенного на необитаемый остров, главным (хорошо, если не единственным) богатством является время.
Опорные точки неба
Французский философ Рене Декарт, или, как он любил сам себя называть на латинский лад, Картезий, считал, что все небо — это один хорошо отлаженный механизм. Если посмотреть вверх несколько раз за ночь, нетрудно заметить, что звезды все вместе вращаются около одной точки, находящейся недалеко от Полярной звезды. Это Полюс мира. Лежит она на продолжении оси вращения Земли. Значит, можно считать, что прямая, соединяющая земные полюса с полюсами мира, не что иное, как ось вращения мира. Так кажется нам, людям. Мы склонны считать, что Земля находится внутри бесконечно большого шара, на внутренней стороне которого натыканы сверкающие точки — звезды. Тогда легко придумать, как определять положение каждой звезды, как записывать ее «адрес».
Желание ваше, если вы потерпели кораблекрушение, определить свои координаты и сообщить их миру, понятно и естественно. Вторая половина проблемы решается просто: сообщить можно по радио, если услужливые волны выбросили вместе с вами на пустынный берег передатчик с комплектом питания, а можно запечатать записку в бутылку из-под рома и бросить в воду. Другое дело — техника определения координат.
Давайте расширим земной экватор до его пересечения с небесной сферой. Получится небесный экватор. Ясно, что плоскость его будет перпендикулярна оси мира. Но этого тоже маловато. Надо решить, откуда начинать отсчет по экватору. Тут на помощь приходит земная орбита. Если ее плоскость продлить до пересечения с небесной сферой, получим еще одну окружность, которая называется эклиптикой. Эклиптика наклонена к небесному экватору точно так же, как плоскость земной орбиты к плоскости земного экватора. И пересекается с ним в двух точках — весеннего и осеннего равноденствия. Вот если теперь через эти точки и полюсы мира провести большой круг, то мы получим как раз ту линию, от которой и надо отсчитывать угол.
Значит, один угол — от точки весеннего равноденствия по небесному экватору, другой — от небесного экватора к полюсам по кругу склонения звезды. Теперь достаточно небольшого телескопа или угломерного инструмента, чтобы, оказавшись в сердце Великого, или Тихого, океана на необитаемом острове, легко и непринужденно самоопределиться.
Глава десятая
Звезды
Классификация — это лишь один из методов (и, вероятно, самый простой) отыскания порядка в мире.
А. Вул
Как различают звезды?
Природа настолько разнообразна, что не будь у человека избирательной способности и склонности к обобщениям, он никогда бы не познал окружающий мир. По мере накопления знаний мы стремимся подмечать сходные черты у различных явлений. Это позволяет отнести их к одному классу или типу. Становится легче. Так мы вводим хоть какой-то порядок в запутанные явления природы и начинаем чувствовать себя уютнее. Человек — педант. А природа? Природа вполне может обходиться без классификации. Так что эта глава, можно считать, будет посвящена чисто человеческой деятельности.
Астрономия — опасная вещь. Попробуйте понаблюдать сверкающие россыпи в телескоп, изготовленный собственными руками. Ночь, вторая, третья… Сначала это забавно, потом интересно, потом… потом вам приходит в голову навести какой-то порядок в кажущемся хаосе. И тогда все, вы погибли! Вы заболели. Вы отравлены небом на всю жизнь. И вы пьете чашу Сократа, благословляя и проклиная тот миг, когда впервые подняли голову кверху. Но вы — человек!
Две тысячи лет назад Гиппарх, составляя звездный каталог, разделил сверкающие небесные тела на шесть групп — шесть звездных величин. При этом к первой он отнес яркие звезды, ко второй — те, чей блеск в два с половиной раза слабее, чем у звезд первой величины. К третьей — звезды, в два с половиной раза слабее второй. И так далее — до шестой включительно. Звезды шестой величины оказались в 100 раз слабее наиболее ярких. Это тот минимум, который мог заметить невооруженный глаз.
Сейчас мощные оптические системы современных телескопов позволяют выуживать на фотопластинку звезды, блеск которых во столько раз слабее солнечного, что число этих «разов» записывается цифрой с сорока нулями. Так, звезда 23-й звездной величины имеет блеск в 8,71•1040 раз слабее солнечного.
Самые яркие звезды на нашем небе — Сириус и Канопус. Астрономы обозначают их звездные величины отрицательными числами. Затем идут звезды величиной от нуля до единицы. Их всего десять. Они из числа знакомых уже нам навигационных маяков штурманов Земли.
Менее яркие звезды, до второй величины, считаются уже на десятки — их 41. Звезд от второй до третьей величины — 138, от третьей до четвертой — 357, до пятой — 1030! Шестую величину разглядит уже не каждый, и потому тут число спорное. В общем всего около пяти-шести тысяч в обоих полушариях. Немного. Но стоит приставить к глазам хотя бы бинокль, их число возрастет в десятки раз. Телескоп же средней силы заставляет нас вести счет на миллионы.
Точно сказать, сколько всего звезд во вселенной, трудно. В одном только Млечном Пути — светлой полосе, пересекающей ночное небо, — их примерно около 100 миллиардов. Конечно, число это грубо приближенное, дающее лишь порядок величины. Ручаться за его точность в пределах даже 10 миллиардов нельзя. Млечный Путь — это наша звездная система, наша Галактика. Если внимательно присмотреться, на небе можно обнаружить и другие галактики, ничем не уступающие нашей. Сейчас их число оценивается примерно сотней миллионов. Ну-ка, помножьте 100 миллионов на 100 миллиардов. Что, страшновато?
Но вернемся к Гиппарху и его звездным величинам. Видимые звездные величины хороши до тех пор, пока астрономия не перешагивает порог звездочетства. Дальше — хуже. Приходит время, наука требует сравнить звезды между собой. Легенда о хрустальной сфере оказалась несостоятельной, и звезды рассеялись на разные расстояния. Так что, прежде чем говорить о сравнении, их неплохо бы выстроить в одну шеренгу: перенести на одинаковое расстояние от Солнца и тогда уж оценивать действительную, или, как говорят астрономы, абсолютную, звездную величину. Абсолютная звездная величина — это блеск звезды со стандартного расстояния в 10 парсеков от солнечной системы. Надо признать, что при таком удалении само Солнце выглядело бы довольно жалко, как звезда пятой величины.
Так задача определения звездных расстояний оказалась ключевой проблемой астрономии. Выражаясь высоким стилем, вполне приличествующим книгам, рассказывающим о науке, мы могли бы сказать так: «Блуждая на ощупь по сумрачному дворцу Урании, люди очутились перед дверью, за которой сиял свет истины».
Дверь эту надо было открыть любыми способами, хоть взломать.