Telescopul de pe Munții Stâncoși
La 20 octombrie a anului precedent, după închiderea subscripției, președintele Gun-Clubului creditase Observatorul din Cambridge cu sumele necesare construirii unui mare instrument optic. Acest aparat, lunetă sau telescop, trebuia să fie destul de puternic pentru a face vizibil pe suprafața Lunii un obiect având cel mult nouă picioare lățime.
Există o diferență importantă între lunetă și telescop, și este bine să o reamintim aici. Luneta se compune dintr-un tub care are la capătul superior o lentilă convexă, numită obiectiv, și la cel inferior a doua lentilă, numită ocular, prin care privește observatorul. Razele emanate de obiectul luminos străbat prima lentilă și se duc, prin refracție, să formeze o imagine răsturnată în focarul[91] ei. Această imagine se observă cu ocularul, care o mărește exact cum ar face o lupă. Tubul lunetei este, prin urmare, închis la fiecare capăt, prin obiectiv și ocular.
Dimpotrivă, tubul telescopului este deschis la capătul său superior. Razele plecate de la obiectul observat pătrund nestânjenit și merg să bată într-o oglindă metalică concavă, cu alte cuvinte convergentă. De acolo, aceste raze reflectate reîntâlnesc o mică oglindă care le retrimite spre ocular, dispus în așa fel încât să mărească imaginea produsă.
Astfel, în lunete, rolul principal îl joacă refracția, iar în telescoape reflecția. De aici, numele de refractoare date primelor și acela de reflectoare atribuite celorlalte. Toată dificultatea de execuție a acestor aparate optice constă în confecționarea obiectivelor, fie că sunt făcute din lentile sau din oglinzi metalice.
Totuși în perioada în care Gun-Clubul încerca marea sa experiență, aceste instrumente erau extrem de perfecționate și dădeau rezultate extraordinare. Era departe timpul când Galilei observa astrele cu sărmana sa lunetă care mărea de cel mult șapte ori. Începând din secolul al XVI-lea, aparatele optice se lărgiră și se alungiră în proporții considerabile și permiteau măsurarea spațiilor stelare până la o adâncime necunoscută până atunci.
Printre instrumentele refractoare funcționând în această perioadă, se semnalează luneta Observatorului din Pulkovo, în Rusia, al cărei obiectiv măsoară cincisprezece degete (38 centimetri lățime)[92], luneta opticianului francez Lerebours, prevăzută cu un obiectiv egal cu precedentul și, în sfârșit, luneta Observatorului din Cambridge, înzestrată cu un obiectiv care are nouăsprezece degete diametru (48 centimetri).
Printre telescoape, se cunoșteau două de o putere remarcabilă și de o dimensiune gigantică. Primul, construit de Herschell, era lung de treizeci și șase picioare și poseda o oglindă lată de patru picioare și jumătate; el permitea obținerea unor măriri de șase mii de ori.
Al doilea se construise în Irlanda, la Birrcastle, în parcul din Parsonstown și aparținea lordului Rosse. Lungimea tubului său era de patruzeci și opt picioare, lățimea oglinzii sale de șase picioare (1,93 metri)[93], el mărea de șase mii patru sute de ori și a trebuit să se clădească o imensă construcție de zidărie pentru a așeza aparatele necesare manevrării instrumentului, care cântărea douăzeci și opt de mii de livre.
Dar, după cum se vede, în pofida acestor dimensiuni colosale, măririle obținute nu depășeau șase mii de ori în cifre rotunde, or o mărire de șase mii de ori nu aducea Luna decât la treizeci și nouă de mile (șaisprezece leghe) și ea permitea să se zărească numai obiecte având șaizeci de picioare diametru, în afară de cazul când aceste obiecte sunt foarte alungite.
Or, în cazul de față, era vorba de un proiectil larg de nouă picioare și lung de cincisprezece; trebuia, așadar, să aducă Luna la cinci mile (2 leghe) cel puțin și pentru asta era necesară producerea unei măriri de patruzeci și opt de mii de ori.
Aceasta era problema pusă Observatorului din Cambridge. El nu trebuia să fie împiedicat de dificultăți financiare; rămâneau deci dificultățile de fabricație.
Mai întâi trebuia optat între telescoape și lunete. Lunetele prezintă avantaje față de telescoape. La aceleași obiective, ele permit obținerea unor măriri mai simțitoare, pentru că razele luminoase care străbat lentilele pierd mai puțin prin absorbție decât prin reflectarea pe oglinda metalică a telescoapelor. Dar grosimea care se poate da unei lentile este limitată, căci, fiind prea groasă, ea nu mai lasă să treacă razele luminoase. Afară de asta, construcția acestor vaste lentile este extrem de dificilă și cere un timp considerabil, care se măsoară în ani.
Prin urmare, cu toate că imaginile ar fi fost mai bine luminate prin lunete, avantaj de neprețuit când e vorba de observat Luna, a cărei lumină este pur și simplu reflectată, se deciseră să folosească telescopul care este executat mai repede și permite să se obțină măriri mult mai mari. Însă, cum razele luminoase pierd o mare parte din intensitatea lor străbătând atmosfera, Gun-Clubul se hotărî să așeze instrumentul pe unul din cei mai înalți munți ai Uniunii, ceea ce micșora grosimea straturilor de aer.
În telescoape, după cum se vede, ocularul – cu alte cuvinte lentila așezată la ochiul observatorului – este cel care produce mărirea și obiectivul care permitea cele mai mari măriri este acela al cărui diametru este mai mare și a cărui distanță focală este și ea apreciabilă. Pentru a mări de patruzeci și opt de mii de ori, trebuia să se depășească cu mult mărimea obiectivelor lui Herschell și ale lordului Rosse. În asta consta dificultatea, căci turnarea acestor oglinzi este o operație foarte delicată.
Din fericire, cu câțiva ani în urmă, un savant de la „Institut de France”, Léon Foucault, inventase un procedeu care permitea foarte ușor și foarte repede șlefuirea obiectivelor înlocuind oglinda metalică cu oglinzi argintate. Era suficient să torni o bucată de sticlă de mărimea dorită și să o metalizezi după aceea cu o sare de argint. Acest procedeu, ale cărui rezultate sunt excelente, a fost folosit pentru fabricarea obiectivului.
În plus, fu dispus după metoda imaginată de Herschell pentru telescoapele sale. În marele aparat al astronomului din Slough, imaginea obiectelor, reflectată de o oglindă înclinată în fundul tubului, se forma la celălalt capăt al său, unde se găsea situat ocularul. Astfel observatorul, în loc să fie așezat la partea inferioară a tubului, se cocoța în partea sa superioară și acolo, înarmat cu lupa, scruta cilindrul uriaș. Această combinație avea avantajul de a suprima mica oglindă destinată să trimită înapoi imaginea la ocular. Aceasta nu mai suporta decât o reflectare în loc de două. Așadar, avea o micșorare a pierderii de raze luminoase. Deci imaginea slăbea mai puțin în intensitate. Prin urmare și în sfârșit, se obținea mai multă claritate, avantaj valoros în observația care trebuia să fie făcută[94].
Aceste hotărâri odată luate, lucrările începură. După calculele biroului Observatorului din Cambridge, tubul noului reflector trebuia să aibă două sute optzeci picioare lungime și oglinda sa șaisprezece picioare diametru. Oricât de imens ar fi fost un asemenea instrument, el nu era comparabil cu acel telescop lung de zece mii de picioare (trei kilometri și jumătate) pe care astronomul Hooke propunea să fie construit acum câțiva ani. Cu toate acestea, instalarea unui asemenea aparat prezenta mari dificultăți.
În ce privește problema amplasamentului, ea fu hotărâtă cu promptitudine. Era vorba de a alege un munte înalt, și munții înalți nu sunt numeroși în Statele Unite.
Într-adevăr, sistemul orografic al acestei mari țări se reduce la două lanțuri de înălțime mijlocie, între care curge acel magnific Mississippi pe care americanii l-ar numi „regele fluviilor” dacă ei ar admite cât de cât regalitatea.
La est sunt Apalașii, al căror cel mai înalt vârf, în New-Hampshire, nu depășește cinci mii șase sute de picioare, ceea ce este foarte modest.
La vest, din contră, se întâlnesc Munții Stâncoși, imens lanț care începe de la strâmtoarea Magellan, urmează coasta occidentală a Americii de Sud sub numele de Anzi sau Cordilieri, străbate Istmul Panama și taie de-a curmezișul America de Nord până la țărmurile mării polare.
Acești munți nu sunt foarte înalți: Alpii sau Himalaia i-ar privi cu profund dispreț de la înălțimea măreției lor. Într-adevăr, vârful lor cel mai înalt n-are decât zece mii șapte sute unu picioare, în timp ce Mont-Blanc măsoară paisprezece mii patru sute treizeci și nouă, și Kintșindjinga[95] douăzeci și șase de mii șapte sute șaptezeci și șase, deasupra nivelului mării.
Dar, pentru că Gun-Clubul ținea ca acest telescop, la fel ca și Columbiadul, să fie așezat în Statele Unite, trebui să se mulțumească cu Munții Stâncoși și tot materialul necesar fu îndreptat spre vârful Long's Peak în teritoriul Missouri.
Pana sau cuvântul n-ar putea să spună dificultățile de tot felul pe care inginerii americani le avură de biruit, minunile de cutezanță și îndemânare pe care le făcură. Fu un adevărat tur de forță. Pietre enorme, piese grele forjate, corniere de o greutate impresionantă, uriașe porțiuni de cilindru, obiectivul, cântărind el singur aproape treizeci de mii de livre, toate trebuiră ridicate dincolo de limita zăpezilor veșnice, la mai mult de zece mii picioare înălțime, după ce avură de străbătut prerii pustii, păduri de nepătruns, repezișuri înspăimântătoare, departe de centrele populate, în mijlocul regiunilor sălbatice, în care fiecare amănunt al existenței devenea o problemă aproape de nerezolvat. Și totuși, geniul americanilor birui aceste mii de obstacole.
La mai puțin de un an de la începerea lucrărilor, în ultimele zile ale lunii septembrie, uriașul reflector își înălța în aer tubul său de două sute optzeci de picioare. Era suspendat de o imensă șarpantă de fier: un mecanism ingenios permitea să fie manevrat cu ușurință spre toate punctele cerului și să se urmărească astrele de la un orizont la altul în timpul trecerii lor prin spațiu.
Costase peste patru sute de mii de dolari[96]. Prima dată când fu orientat spre Lună, observatorii încercară o emoție, în același timp de curiozitate și neliniște. Ce aveau să descopere în câmpul vizual al acestui telescop care mărea de patruzeci și opt de mii de ori obiectele observate? Populații, turme de animale lunare, orașe, lacuri, oceane?
Nu, nimic din cele ce știința nu cunoștea până atunci, și, pe toate punctele discului său, natura vulcanică a Lunii putu fi determinată cu o precizie absolută.
Dar telescopul de pe Munții Stâncoși, înainte de a servi Gun-Clubului, aduse un imens serviciu astronomiei. Mulțumită puterii sale de pătrundere, adâncurile cerului fură cercetate până la ultimele limite, diametrul aparent al unui număr mare de stele putu fi măsurat cu precizie și Clarke de la biroul din Cambridge descompuse crab nebula[97] din constelația Taurului, pe care reflectorul lordului Rosse n-o putuse reduce niciodată.