В 1912 году у инженера‑электрика и основателя Немецкого музея Оскара фон Миллера возникла идея: «Найти способ спроецировать искусственное звёздное небо на купол, чтобы демонстрировать публике астрономические принципы».
Эта идея была настолько смелой и необычной, что когда фон Миллер обратился в компанию Carl Zeiss в Йене (Германия) с просьбой изготовить такой проектор, ему сначала отказали. Но в итоге согласились, и под руководством ведущего инженера Вальтера Бауэрсфельда компания Zeiss создала нечто удивительное.
Немного истории
Практика использования моделей для демонстрации движения планет и звёзд уходит корнями в глубь веков, начинаясь с механических моделей Солнечной системы. Современной версией стала настольная электрическая модель Солнечной системы Клера Омара Мюссера, которую он разработал для Всемирной выставки в Сиэтле в 1962 году.
Проектор, который Цейсс планировал установить в Немецком музее, был бы гораздо более сложным. Для начала в нём было бы два планетария. Один должен был демонстрировать небо Коперника (гелиоцентрическую систему мира), показывая звезды и планеты, вращающиеся вокруг Солнца. Другой — птолемеевское (геоцентрическое) небо, при этом зритель чувствовал бы себя так, словно находится на поверхности Земли, кажущейся центром Вселенной.
Решение задачи
Задача реализовать эти идеи выпала на долю Бауэрсфельда, инженера-механика по образованию и управляющего директора компании Zeiss.
Сначала Бауэрсфельд сосредоточился на проецировании только Солнца, Луны и планет нашей Солнечной системы. Потом добавил звезды. Первая мировая война прервала работу, но к 1920 году Бауэрсфельд вернулся к ней. Одна из записей, сделанная в мае 1920 года в лабораторном блокноте Бауэрсфельда, показывает самое раннее изображение двухосевой конструкции, позволяющей отображать как суточные, так и годовые движения звёзд. (Записная книжка до сих пор хранится в архиве Zeiss).
Проектор фактически представлял собой систему, состоящую из множества небольших проекторов и шестерёнок. На большой сфере располагались все проекторы для неподвижных звёзд, а также «планетарная клетка», в которой находились проекторы для Солнца, Луны и планет Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Сфера неподвижных звёзд была расположена таким образом, что она проецировалась наружу из центра купола. В планетарии также были проекторы Млечного пути и основных созвездий.
Проекторы в планетарной клетке были организованы в ярусы со сложной зубчатой передачей, которая позволяла с помощью моторизованного привода перемещать их вокруг одной оси, чтобы имитировать годовое вращение этих небесных объектов на фоне звёзд. Весь проектор мог вращаться вокруг второй оси, имитирующей полярную ось Земли, чтобы показать восход и заход Солнца, Луны и планет над горизонтом.
Проекционный купол тоже создавался при участии Бауэрсфельда, которому было важно получить абсолютно сферическую поверхность.
Мировая популярность планетариев
Первая демонстрация того, что впоследствии стало известно как проектор Zeiss Model I, состоялась 21 октября 1923 года перед комитетом Немецкого музея в его недостроенном здании в Мюнхене. «Этот планетарий — просто чудо, — заявил фон Миллер в административном отчёте.
Затем проектор вернули в Йену для дальнейшей настройки и тестирования. Компания также начала проводить демонстрации проектора в импровизированном куполе на крыше своей фабрики. С июля по сентябрь 1924 года более 30 000 посетителей смогли увидеть астрономическое шоу. Эти демонстрации стали своего рода обкаткой технологии и изучением спроса, позволив Zeiss и музею улучшить работу как самого механизма, так и планетария в целом.
7 мая 1925 года в Немецком музее официально открылся первый в мире проекционный планетарий. Zeiss Model I показывал 4500 звёзд, полосу Млечного Пути, Солнце, Луну, Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Шестерёнки и моторы приводили проектор в движение, воспроизводя изменения в небе, когда Земля вращалась вокруг своей оси и обращалась вокруг Солнца.
Посетители смотрели на эту симуляцию ночного неба с широты Мюнхена в комфортных условиях отапливаемого здания, но только стоя. Просто потому, что на первых сеансах никто не подумал о необходимости стульев. Изначально проектор был прикручен к полу, но более поздние версии установили на рельсы, чтобы перемещать его вперёд‑назад. Ведущий управлял аппаратом и читал лекции на астрономические темы, указывая на созвездия и орбиты планет.
Первый планетарий позволял демонстрировать вид всего звёздного неба за исключением небольшой области вблизи южного полюса мира, занятой узлом крепления проектора. Вращаясь вокруг полярной оси, проектор также демонстрировал суточное движение неба. Планетарий был рассчитан на 180 мест, а диаметр его купола составлял 15 метров. За историю существования его посетило более 8,3 миллионов гостей.
Популярность планетария быстро распространилось далеко за пределы Германии. Музеи и школы по всему миру стали использовать эту технологию для научного просвещения населения. Каждый новый планетарий встречался с любопытством и волнением. Очень популярными стали в то время открытки с изображением планетариев (как характерных куполообразных зданий, так и сложных аппаратов), а также просто рисунки.
В 1926 году компания Zeiss использовала чертежи и схемы Бауэрсфельда, чтобы открыть свой собственный планетарий в Йене. Первым городом за пределами Германии, получившим планетарий Zeiss, стала Вена. Он открылся во временном сооружении 7 мая 1927 года, а через четыре года — в постоянном, но был разрушен во время Второй мировой войны.
Планетарий Zeiss в Риме, открытый в 1928 году, проецировал звезды на куполообразный свод Аулы Оттагона, части древних бань Диоклетиана. Первый планетарий в западном полушарии открылся в Чикаго в мае 1930 года. Первый японский планетарий, Zeiss Model II, открылся в Осаке в 1937 году в Музее электротехники города. Как следует из названия, в музее были представлены экспонаты, посвященные электричеству, и финансировался он муниципальной энергетической компанией. Городской совет пришлось убеждать в образовательной ценности планетария. Но мэр и другие энтузиасты поддержали его. Планетарий проработал 50 лет.
Сто лет — не срок
С годами планетарии становились всё более технически сложными. Инженеры и учёные смогли добиться более высокой точности, добавили больше звёзд, внедрили автоматическое управление, позволяющее программировать полноценные шоу-программы, а уже в наше время перешли на оптоволокно и светодиодное освещение. Zeiss до сих пор производит планетарии различных конфигураций с куполами разного размера.
Сегодня во всем мире действуют более 4000 планетариев. Планетарий часто является первым местом, где дети получают научное и более широкое объяснение всему тому, что могут увидеть в небе, знакомятся с некоторыми законами Вселенной. А взрослые просто получают удовольствие от интересного рассказа о звёздах. А когда вы в последний раз были в планетарии?
