Только что было сказано, что треугольник известен, если известны одна из его сторон и два его угла. А эти углы можно получить очень точно с помощью теодолита или угломера. Зато самую первую сторону треугольника — базис всей системы триангуляции — следует сначала «измерить непосредственно на земле», причем с необычайной точностью. И это самая сложная работа при проведении триангуляции.
Когда Деламбр[133]и Мешен измеряли французский меридиан от Дюнкерка до Барселоны, они принимали за базис своей триангуляции прямолинейный участок дороги, ведущей из Мелена в Льезен, в департаменте Сена-и-Марна. Этот базис составил двенадцать тысяч сто пятьдесят метров, и на его измерение понадобилось до сорока пяти дней. Какие способы употребили эти ученые, чтобы добиться математической точности, станет ясно из описания операции полковника Эвереста и Матвея Струкса, действовавших точно так же, как действовали два французских астронома. И можно будет судить, до какой степени была доведена точность измерений. В тот же день, пятого марта, и начались первые геодезические работы, к великому удивлению бушменов, которые ничего не могли в них понять. Мерить землю с помощью линеек длиною в шесть футов, прикладывая их концами друг к другу, казалось охотнику вздорной забавой ученых. Но, во всяком случае, он долг свой выполнил. Ему заказали гладкую равнину, и он такую равнину предоставил.
Место для измерения базиса действительно было выбрано очень удачно. Участок, сплошь покрытый низкой сухой травой, простирался до самого горизонта, представляя собой безупречно ровную поверхность (те, кто прокладывал базис на дороге из Мелена, конечно же не имели столь благоприятных условий). На заднем плане вырисовывалась линия холмов, составлявших южную границу пустыни Калахари. К северу — бесконечный простор. На востоке — ставшие пологими склоны тех крутых высот, что образовали Латтакское плато. На западе, понижаясь, эта равнина делалась болотистой и заполнялась стоячими водами, питавшими притоки Курумана.
— Я думаю, — обратился Матвей Струкс к полковнику Эвересту, оглядывая покрытую травяной скатертью местность, — я думаю, что когда мы установим базис, то сможем здесь же зафиксировать конечную точку меридиана.
— Я буду думать так же, как вы, господин Струкс, — ответил полковник Эверест, — как только мы определим точную долготу этой точки. Ведь надо узнать, перенеся ее на карту, не встретит ли эта дуга меридиана при своем прохождении непреодолимых препятствий, которые могли бы помешать геодезическим работам.
— Полагаю, нет, — ответил русский астроном.
— Мы это скоро увидим, — ответил астроном-англичанин. — Измерим сначала базис в этом месте, поскольку оно годится для такой операции, а потом решим, стоит ли соединять его серией вспомогательных треугольников с сетью треугольников, через которую будет проходить дуга меридиана.
Операция обещала быть долгой, так как члены англо-русской комиссии хотели выполнить ее с неукоснительной тщательностью. Речь шла о том, чтобы превзойти в точности геодезические измерения, сделанные во Франции на Меленском базисе, — измерения, кстати, столь совершенные, что новый базис, проложенный позднее близ Перпиньяна, на южной оконечности триангуляции, с целью проверки расчетов по всем треугольникам, показал расхождение лишь в одиннадцать дюймов на расстоянии в триста тридцать туазов.
Тут были отданы распоряжения об устройстве лагеря, и на равнине возникло некое подобие бушменского селения, что-то вроде импровизированного «крааля»[134]. Повозки на лугу выглядели как настоящие домики, и поселение поделилось на английскую и русскую части, над каждой из которых взвился национальный флаг. В центре находилась общая площадь. Вокруг лагеря под присмотром своих возниц паслись лошади и буйволы, на ночь их загоняли внутрь кольца из повозок, чтобы уберечь от нападения хищных зверей, которых очень много в Южной Африке.
Мокум взялся организовать охотничьи вылазки, чтобы добыть пропитание для образовавшегося поселения. Сэр Джон Муррэй, присутствие которого не было необходимым при измерении базиса, более основательно занялся проблемой продовольствия. Действительно, стоило поберечь на будущее консервированное мясо, а для этого приходилось ежедневно доставлять в караван свежую, подстреленную дичь. Благодаря искусству Мокума и умению его товарищей, свежее мясо в отряде не переводилось. Равнины и холмы прочесывались в радиусе нескольких миль вокруг лагеря, и выстрелы европейских ружей слышались непрестанно.
Шестого марта геодезические работы начались. Двум самым молодым ученым были поручены подготовительные операции.
— В дорогу, приятель, — радостно сказал Михаил Цорн Вильяму Эмери, — и да поможет нам бог точности!
Первая операция состояла в том, чтобы наметить на участке, на самой ровной и гладкой его части, прямолинейное направление. Характер почвы дал этой прямой ориентацию с юго-востока на северо-запад. Вехами служили колышки, вбитые в землю на небольшом расстоянии друг от друга. Михаил Цорн, вооружившись зрительной трубой с сеткой, проверял правильность положения этих вех, признавая его точным, если вертикальная полоска сетки делила их фокусное изображение на равные части. Такое прямолинейное направление было намечено на протяжении примерно девяти миль — запланированной длины базиса, который намеревались построить астрономы. Каждый колышек снабдили наверху нивелирной рейкой[135], которая облегчала размещение на них металлических линеек. Эта работа потребовала нескольких дней. Молодые люди выполнили ее со скрупулезной тщательностью.
Теперь речь шла о том, чтобы уложить конец к концу линейки, предназначенные для непосредственного измерения основания первого треугольника, то есть об операции, которая может показаться очень простой, но которая тем не менее требует величайших стараний, ибо от нее в огромной степени зависит успех проведения всей триангуляции.
Вот как это делалось.
В течение утра десятого марта вдоль уже обозначенного прямолинейного направления астрономы установили на земле деревянные подставки. Подставки эти, в количестве двенадцати штук, в нижней своей части крепились на трех железных болтах (люфт[136]которых составлял лишь несколько дюймов), не дававших им скользить и державших их в неподвижном положении. На эти подставки положили гладко выструганные деревянные бруски, на которые потом должны быть уложены линейки. Последние удерживались с помощью маленьких рамочек; эти рамочки также фиксировали направление линеек.
