«Дуга Струве»: как определяли форму Земли в начале XIX века

Жизнь выдающегося географа и геодезиста Василия Яковлевича Струве определяется тремя промежутками. 21 год он пробыл директором Дерптской (Тартуской) обсерватории (1818-1839), 23 года руководил обсерваторией Пулковской (1839-1862) и 39 лет (1816-1855) строил свою знаменитую «дугу», благодаря которой люди смогли узнать форму Земли еще до появления астрономии – с погрешностью всего 2 см, как показала современная проверка GPS.

Фридрих Георг Вильгельм Струве родился в городке Альтона под Гамбургом в многодетной семье директора классической гимназии, математика Якова Струве. На тот момент эта территория принадлежала Дании. В 1808 году он поступил в Дерптский (Тартуский) университет (бежал туда, спасаясь от насильственного призыва в армию Наполеона) и окончил его по специальности «филология». Его диссертация «De studiis criticis et grammaticis apud Alexandrinos» была отмечена золотой медалью.

После этого в течение трёх лет Струве изучал астрономию в том же университете и, защитив в 1813 году диссертацию «De geographicae Speculae Dorpatensis positione», поступил на работу в Дерптскую университетскую астрономическую обсерваторию, получив также и профессорское звание.

С 1816 года деятельный Струве в сотрудничестве с военным геодезистом Карлом Теннером затеял свой большой проект: определить форму и измерить размеры ландшафта Земли по дуге меридиана 25° 20′08″ на огромном пространстве от побережья Ледовитого океана до дельты Дуная. Цепь из 258 треугольников с общей стороной (265 триангуляционных пунктов) была проложена на 2820 км — 1/14 часть окружности Земли. Финансировался проект лично российскими императорами Александром I и Николаем I. Работы, относящиеся к Русской дуге, были выполнены под эгидой Петербургской Академии наук. Измерения на Скандинавской дуге выполнялись с одобрения короля Швеции и Норвегии Оскара I совместными силами шведских, норвежских и российских геодезистов и офицеров при содействии астрономов Пулковской обсерватории. В 1828 году известный геодезист и картограф, в последующем генерал-лейтенант российской императорской армии Иосиф Ходзько участвовал в соединении Литовского градусного измерения с Лифляндским, которое осуществлял в то время сам Струве. Следует отметить, что измерительные инструменты для грандиозного проекта ученый заказывал из Германии.

Опорные точки сети меридиана были маркированы на местности выдолбленными в скалах углублениями, железными крестами, пирамидами из камней или специально установленными обелисками. Конечные пункты Дуги Струве отмечены монументами «Пункт Фугленес» (70° 40′11″ северной широты, побережье Баренцева моря недалеко от мыса Норд-Кап и норвежского города Хаммерфест) и «Пункт Старо-Некрасовка» (45° 20′03″ северной широты, Одесская область Украины, основанное в 1811 году русскими старообрядцами село Старая Некрасовка недалеко от города Измаил). С 2005 года все объекты в составе Геодезической дуги Струве являются частью культурного наследия ЮНЕСКО и в Финляндии и Латвии, например, сохраняются с особой любовью, как реликвии.

Триангуляционный каркас градусных измерений послужил основой для создания военнотопографических и навигационных карт, что способствовало международным контактам ученых, военных и государственных деятелей. Можно сказать, что для Российской империи этот проект имел ту же значимость что и Великая Китайская стена или колонны царя Ашоки в Индии – хоть и совершенно другое назначение.

В 1854 году на основе русского и английского (в Индии) измерений Струве вывел предварительный результат вычисления наиболее вероятных размеров Земли, ставших в истории геодезической науки самым первым «попаданием» в точные параметры общеземного двухосного эллипсоида вращения.

Интересно, что в настоящее время радиотелескопическими системами сформирована так называемая «космическая Дуга Струве». Ее составляют лежащие по данному направлению приборы Вентспилского международного радиоастрономического центра (Латвия), радиоастрономического, геофизического и физико-механического институтов НАН Украины (телескопы УРАН-3 в Шацке и УРАН-4 в Маяках под Одессой) и обсерваторий в Финляндии Metsahovi и Kilpisjӓrvi Atmospheric Imaging Receiver Array. Измерения магнитного поля существенно дополняют данные, получаемые на основании радиотелескопов. В частности, ученые фиксируют особенности проявлений недавно начавшегося 25-го цикла солнечной активности.