Ломоносову удалось построить телескоп, состоявший только из одного вогнутого зеркала и окуляра. [318]

Работая над созданием нового типа телескопа, Ломоносов проявляет большую смелость и независимость конструкторской мысли.

«Новоизобретенная» им труба, как указывал Ломоносов в сохранившихся черновых заметках, «тем должна быть превосходнее Невтонианской и Грегорианской, что 1) работы меньше, для того что малого зеркала не надобно; а потом 2) и дешевле; 3) не загораживает большово зеркала и свету не умаляет; 4) не так легко может испортиться, как вышеписанные, а особливо в дороге; 5) не тупеют и не путаются в малом зеркале (коего нет и не надобно) лучи солнечные, и тем ясность и чистота умножаются; 6) новая белая композиция в зеркале к приумножению света способна». 15 апреля 1762 года, как указывает далее Ломоносов, была «учинена проба трубы катадиоптрической об одном зеркале, и мое изобретение произошло в действие с желаемым успехом».

Приступив к астрономическим наблюдениям, Ломоносов обнаружил еще одно преимущество изобретенного им телескопа, при пользовании которым «сохраняется более обыкновенное положение головы и глаза; при том, чем выше наблюдаемое светило, тем большею выгодою пользуется наблюдатель, ибо видит оное под ногами».

Только в 1774 году зеркальный телескоп точно такой же конструкции был предложен и еще позже, в 1789 году, построен английским астрономом Гершелем, имя которого и было потом присвоено телескопам этого типа, тогда как приоритет в этом изобретении неоспоримо принадлежит Ломоносову.

Разработав новую, оригинальную конструкцию однозеркального телескопа, Ломоносов тотчас же приступает к ее осуществлению. Для этого ему необходимы мастера инструментальщики, оптики и механики, работавшие в академических мастерских. 21 апреля 1762 года Ломоносов входит с рапортом в академическую канцелярию, в котором пишет: «Изобретем мною новый род катадиоптрической трубы об одном большом зеркале без малого, который, ежели к совершенству приведен будет, то превзойдет простотою и чистотою известные поныне таковые инструменты и будет служить к чести Академии». Поэтому Ломоносов просит «для исправления сего дела» определить к нему на месяц на его «коште» (содержании) двух мастеров, Беляева и Тирютина, которые и произвели бы все необходимые работы в его доме и под его присмотром. Однако академическая канцелярия не постеснялась отказать ему в этой просьбе.

Разгневанный Ломоносов через несколько дней пишет вторично, пригрозив, что в случае дальнейшего упорства канцелярии он будет вынужден жаловаться в Сенат. «Уже тому много лет минуло, — писал он, — что инструментальных мастеров для наук не можно добиться, что всякой справедливости противно. Я ныне требую для знатного [дела], да вижу, что чуть ли не напрасно. Я и тем доволен буду, ежели Тирютин и Беляев ко мне на послеполуденные часы определены будут. Что ежели не воспоследует, принужден буду искать помощи тут, где, не принимая отговорок, дело все скоро рассмотрят и отдадут мне надлежащую справедливость». После такого решительного представления канцелярия наконец соблаговолила разрешить двум мастерам ходить «после полудни всякий день» на дом к Ломоносову для делания «новоизобретенной» трубы.

Осуществив изобретение телескопа «об одном большом зеркале без малого», Ломоносов продолжает упорно работать над дальнейшим усовершенствованием астрономических труб.

Отнюдь не отвергая значения конструкций Ньютона и Грегори, Ломоносов занимается их усовершенствованием. Он разрабатывает особую двухзеркальную «невтониано-грегорианскую» трубу, сочетавшую в себе и ломоносовское большое наклонное зеркало, и плоское зеркало Ньютона, и применявшийся Грегори окуляр, расположенный позади большого зеркала. «Основное преимущество этого ломоносовского телескопа перед грегорианским, — пишет В. Л. Ченакал, — состояло, как в «однозеркальной трубе», в полном использовании отражающей поверхности главного зеркала перед ньютонианским же, кроме того, и в том, что при равных фокусных расстояниях больших зеркал ломоносовский инструмент мог быть сделан много короче ньютонова». [319]

Ломоносов стремится вооружить науку и практику возможно большим числом разных инструментов, сообразно их цели и назначению. «Для спутников на море прекрасна», — замечает он о новой предложенной им зрительной трубе (двухзеркальном телескопе) в «Химических и оптических записках».

Только за время с 1761 по 1765 год им было разработано и построено несколько новых конструкций телескопов, выгодно отличавшихся от всех подобных инструментов, известных в его время. Под наблюдением Ломоносова были изготовлены две астрономические трубы — одна «длиною в фут, толщиною в два дюйма», увеличивающая предметы в шестьдесят раз, и труба размером «в половину», увеличивающая в тридцать шесть раз.

В конце своей жизни Ломоносов работал над созданием нового большого телескопа собственной конструкции.

Самой большой трудностью при устройстве зеркальных телескопов в то время был подбор металла для зеркал. Было очень трудно достичь при их отливке необходимой точности поверхности, обеспечить качество и устойчивость полировки, которая быстро изменялась и тускнела. Иностранные мастера-оптики, занимавшиеся изготовлением зрительных труб и нашедшие сколько-нибудь удовлетворительный сплав, держали его в секрете.

Опытный химик и металлург, тонкий знаток всех вопросов оптики, Ломоносов самостоятельно занялся решением этой задачи. Он произвел более пятидесяти опытных плавок, или, как он называл их, «проб», разработав оригинальную рецептуру и технологию изготовления металлических зеркал для телескопов своей конструкции. Ломоносов сам присутствует при этих плавках, превозмогая боли в ногах, вызванные мучительной болезнью, пока не добивается «доброго зеркального металла без ноздрей».

Эта работа доставляет ему большую творческую радость и глубокое моральное удовлетворение. По его собственному признанию, она была для него «после выздоровления от тяжкой болезни не только великим удовольствием, но и обновлением сил и духа».

Плавку металлических зеркал для телескопов и других оптических приборов Ломоносов собирался наладить в Усть-Рудице. В его «Химических и оптических записках» в связи с этим находятся такие заметки для памяти: «В Рудицах стараться делать зеркальную материю»; «Для посылки в деревню: вылить зеркала для трубы, для малых трубок и для микроскопа и никтоскопа».

Его смелая новаторская мысль постоянно направлена на улучшение техники изготовления приборов. Так, например, им был предложен оригинальный способ изготовления сверхтонких зеркал, новый способ полирования стеклянных поверхностей, способ, «как испытывать точную плоскость плоских зеркал трубкою в расстоянии», и многое другое.

Станки и инструменты для этих работ Ломоносов придумывал сам. В его «Химических и оптических записках», относящихся к 1762–1763 гг., сохранился чертеж изобретенного им станка для обтачивания поверхностей сферических зеркал из металлического сплава, а также наброски различных других изобретений в области оптики. Одновременно Ломоносов изыскивал пути для создания новых, точных и наиболее совершенных измерителей времени, намечая различные приспособления и улучшения в конструкции часов, предлагал ввести «стеклы и хрусталь для избежания фрикции» (трения) и пр.

Раздраженный вечными проволочками и столкновениями с академической канцелярией, Ломоносов с 1762 года окончательно переносит изготовление приборов к себе на дом, где на свои средства обзаводится станками и инструментами, закупает материалы и набирает мастеров. Вскоре у него возникает образщивая оптическая мастерская, где работают опытные мастера-инструментальщики, которым помогают толковые молодые ребята, на ходу обучающиеся тонкому и сложному делу приборостроения.

Ломоносов строго распределял работу между всеми участниками и точно указывал, кто из них и что должен делать. Приводим одну из таких его записок: