Дворец, спальня и искусственное небо: как появились планетарии?

Фото: Adler Planetarium

В просторном зале постепенно гаснет свет, на куполе-небе одна за другой загораются планеты, звёзды и туманности. В центре зала вращается и светится таинственный аппарат, похожий то ли на гантель, то ли на корабль пришельцев, а голос лектора рассказывает о далёких мирах. Пожалуй, каждый помнит хотя бы один поход в планетарий, именно здесь многие впервые встречаются с космосом. Звездный театр люди пытались создать с давних времен, но современные планетарии возникли всего столетие назад. В этом материале антрополог космоса Денис Сивков рассказывает, как и когда появились планетарии.

Звёздный театр

Фото: Adam Hofer/ Fyzikální ústav v Opavě

Планетарий – результат удачного сочетания достижений технологий и массового зрелища. Фундаментом для изобретения планетария служат несколько элементов. Во-первых, это механические модели Солнечной системы. Ученые и инженеры c древних времен стремились в разных масштабах наглядно представить, как движутся планеты вокруг Солнца. Они создавали сложные механизмы, элементы которых двигались по законам небесной механики. Во-вторых, на рубеже XIX-XX веков кинематограф позволил создавать движущиеся изображения, проецируя свет на поверхность. В-третьих, представление в планетарии продолжает театральные традиции. Научная лекция здесь поставлена скорее как спектакль с драматическими поворотами сюжета и акцентами. 

Планетарии использовались не только для образования, но и для развлечения. Архитектор и исследователь планетариев Уильям Файрбрейс приводит анонимный отзыв одного из первых посетителей звёздного театра в Швейцарии:

Планетарии современного типа появились сто лет назад в самое подходящее для такого досуга время. После Первой мировой войны и революций люди в звездных театрах возвращались к природе и самим себе. Неслучайно идея строить планетарии была сначала реализована в больших городах, где из-за яркого освещения улиц трудно было наблюдать за звездами. 

Фото: Adler Planetarium

В планетарии едва ли не впервые для того жестокого времени технологии не отчуждали людей друг от друга и не уничтожали их, а объединяли. Задолго до первых фотографий Земли, сделанных астронавтами и космонавтами из космоса, именно планетарии были местами, где люди осознавали, что они земляне – жители одной общей планеты. Макс Адлер – основатель первого американского звездного театра в Чикаго, открывшегося в 1930 году, сказал, что «всё человечество, богатое и бедное, здесь и за рубежом, составляет часть одной вселенной, и что под огромным небосводом нет разделения или раскола, а скорее взаимозависимость и единство».

Планетарий в спальне

Фото: INTREEGUE Photography / shutterstock

В некотором смысле прототипами планетариев были храмы. Например, в христианских соборах внутри на куполах изображали Творение и Страшный суд, в которых звёзды играли заметную роль. Известен апокалиптический сюжет из «Откровения Иоанна Богослова», когда ангелы сворачивали небо как свиток – со звездами, солнцем и планетами. С помощью отверстий в куполе и витражей создатели храмов играли с проекциями света.

Один из первых планетариев сконструировал голландский астроном-любитель Эйсе Эйсинга между 1774 и 1781. Эйсинга был чесальщиком шерсти и конструировал ткацкие станки. Свои знания он использовал для построения модели солнечной системы на потолке одной из комнат собственного дома в городе Франекер (Нидерланды). По сути, он смастерил модель Солнечной системы, в которой объекты двигались, и прикрепил её к потолку спальни. Здесь же в нише располагалась кровать, где почивала чета Эйсинга, наблюдая за движением светил.

Изображение: Agnes Monkelbaan / Wikimedia Commons

«Ткацкий станок небес», как назвал свою конструкцию изобретатель, состоял из Солнца и планет, которые двигались с разной скоростью. Уран был открыт астрономами в процессе строительства планетария, но Эйсинга не стал еще раз все переделывать. Дело в том, что ранее ему уже пришлось вносить корректировки из-за ошибки в расчётах – в конструкции был слишком длинный маятник. Он даже хотел проделать дыру в полу, но жена не разрешила уродовать дом. Пришлось переделывать. Семейные дела контролировали небесные орбиты. 

Фото: Royal Eise Eisinga Planetarium

Считается, что Эйсинга задумал свой планетарий, чтобы развеять панические настроения горожан из-за ожидания конца света. Дело в том, что 8 мая 1774 года должен был состоятся парад планет – Юпитер, Сатурн, Меркурий, Венера и Луна – выстраивались на небе в наблюдаемый ряд. Многие это событие считали знаком Апокалипсиса. Семейный планетарий Эйсинга продемонстрировал, что с Землей ничего не случится после парада планет. При этом не очень ясно, как много людей с улицы поместились бы в спальне инженера. Да и жена, наверняка, была бы не в восторге. Главной проблемой этого семейного звездного театра был ограниченный доступ к небесам.

Звёзды и власть

Фото: Landesmuseen SH

В VII веке нашей эры Хосров II Парвиз из династии Сасанидов, правивший Южным Ираном, построил дворец. В тронном зале дворца был купол, изнутри украшенный звёздами, планетами и знаками зодиака. Купол вращался вокруг трона, создавая иллюзию, что сами звёзды вращаются вокруг царя. Правитель хотел продемонстрировать своим подданным и соседям, что он настолько могущественный, что может управлять не только землей, но и небесами.

В Европе Нового времени астрономические знания хранились в королевских и папских дворцах – в специальных кабинетах, где были собраны различные редкости. В 1651 году по распоряжению Гольштейн-Готторпского герцога Фридриха III началось строительство глобуса-планетария. Автором проекта был оружейник Адам Олеарий. Проект завершили в 1664 году. Снаружи на глобус диаметром 3 метра была нанесена географическая карта, а внутри было изображено звёздное небо. Звёзды – маленькие медные гвоздики, вбитые в сферу. Можно было попасть в глобус через небольшую дверь. Внутри планетария находился стол и скамья. Здесь помещалось до 11 человек. Скорее всего герцог и его сановные друзья пили внутри дорогое вино и упивались властью над небесами. Как и семейный планетарий Эйсинга, этот планетарий ориентирован только на «своих» и не был предназначен для распространения знаний о звёздах среди широких масс.

Фото: Landesmuseen SH

После Северной войны чудо-глобус преподнесли в дар Петру I. Сферу везли в Санкт-Петербург три года по морю и суше. Достаточно большой шар разместили в слоновнике, или «слоновом амбаре». Слон, подаренный Петру персидским шахом Хусейном, умер, и пространство пустовало. Позже глобус переместили в Кунсткамеру – хранилище ученых редкостей. В 1747 году глобус сгорел во время пожара. Сохранилась только одна оригинальная часть – дверь с гербом Гольштейн-Готторпов, которая во время пожара находилась в подвале. Однако сферу отреставрировали и стали выставлять в Царском селе. Во время Второй мировой войны планетарную модель захватили фашисты и перевезли в Германию. Там глобус некоторое время выставляли в госпитале в Любеке. После войны глобус был возвращен в Кунсткамеру и выставлялся в башне музея. В Германии, кстати, воссоздали свою модель глобуса.

Планетарий для всех 

Изображение: Archive of the Institute of Lightweight Structures (ILEK)

В 1784 году французский архитектор Этьен-Луи Булле спроектировал кенотаф для сэра Исаака Ньютона. Археологи так называют захоронение, в котором нет останков. Например, в Лондоне построили кенотаф после Первой мировой войны в память о военных, чьи тела так и не нашли. В случае с Ньютоном – кенотаф был бы не просто памятником, а публичным местом памяти о великом ученом, открывшим законы Вселенной. По задумке Этьена-Луи Булле Кенотаф должен был представлять собой сферу диаметром 150 метров, в верхней части которой были проделаны маленькие отверстия для имитации звездного неба. Изнутри кенотафа звёзды можно было бы увидеть только днём – когда снаружи светло, а внутри шара темно. Ночью же внутри сферы загорался источник света, который по тем же отверстиям проникал наружу, создавая изображение звёздного неба на внешней стороне купола. 

Проект кенотафа-планетария так и не был построен. Тем не менее по сравнению c предыдущими планетариями, принимавшими ограниченное количество зрителей, проект Булле был бы открыт для всех желающих и в силу размеров мог бы вместить много посетителей.  
 
Изображение: Library of Congress

Существенным недостатком этого и похожих проектов было то, что реальное звездное небо не неподвижно в течение ночи. Некоторые объекты на настоящем звездном небе для наблюдателя остаются на месте, а другие достаточно быстро перемещаются, исчезая из обзора или окуляра телескопа. Отверстия в куполе кенотафа Ньютона не двигались.

В 1913 году в Немецком музее науки и техники в Мюнхене запланировали открыть два разных зала-планетария. В первом зале – Коперника – пытались учитывать факт, что Земля вращается вокруг солнца. Посетителей по одному сажали в тележку (почти как в Луна-парке), которая имитировала движение Земли, и он в перископ наблюдал за небесными светилами, которые двигались под потолком.  Остальные в этот момент ждали своей очереди. Во втором зале планировалось сделать проектор по типу Готторпского глобуса, только источник света находился бы внутри сферы. Но на настоящем ночном небе некоторые звезды светят ярче, а другие более тусклые. В таком проекторе иллюзия была бы неполной. Нужно было придумать, как использовать несколько источников света.

Искусственное небо

Фото: Nationaal Archief

Первое искусственное подвижное небо появилось в начале 20-х годов XX века с изобретением светового проектора в компании Carl Zeiss. Эта фирма была крупнейшим поставщиком оптических приборов, в том числе и телескопов. Автором изобретения был инженер Вальтер Бауэрсфельд. Он разбирался в устройстве кинематографа, стереофотографии и архитектуры. Если в кинотеатре был один проектор, то для планетария Бауэрсфельд придумал аппарат, в котором было несколько автономных проекторов, распространявших потоки света с разной интенсивностью. Поэтому некоторые объекты могли быть статичными, а другие двигались по экрану-куполу. Некоторые звезды были тусклыми, другие – яркими. Кроме того, некоторые линзы могли проецировать названия планет и созвездий. 

Фото: Rob Bogaerts / Anefo

Бауэрсфельду принадлежит еще и авторство конструкции геодезического купола из арматуры и бетона, которая использовалась в десятке первых планетариев. Первый экспериментальный планетарий был построен в 1925 году на крыше фабрики Zeiss в Йене. Позже Бауэрсфельд усовершенствовал проектор, придав ему знакомую гантелевидную форму – две сферы на конце гантели показывают соответственно Северное и Южное полушария. Отдельные проекторы использовались для галактик, Солнца, Луны, движущихся комет и метеоров. Успех Йенского планетария был ошеломляющим. На крыше выстраивались огромные очереди, чтобы посмотреть на искусственное звёздное небо. После этого звездные театры стали один за другим открываться в немецких городах, в Москве (1929) и Чикаго (1930). Миллионы людей смогли приобщиться к космосу в этих первых звёздных театрах.