Чтобы определить координаты какой-нибудь точки земной поверхности, нужно точно установить, где среди звёзд находится её зенит и в какой момент это происходит.

Представим себе корабль, плывущий в открытом море, вдали от берегов.

Корабль должен безошибочно найти путь в тот порт, в который он плывёт. Если он собьётся с пути, то может наскочить на подводные камни или сесть на мель. Конечно, у капитана корабля есть компас. По компасу можно держать неизменный курс, т. е. заставить корабль двигаться всё время в одном и том же направлении. Но даже самое правильное направление движения ещё не обеспечивает того, что корабль выйдет прямо к цели своего морского перехода. Ведь его относит в сторону силой ветра и морских течений. Поэтому, чтобы знать, в какую сторону нужно двигаться, необх(имо время от времени проверять, где находится корабль в данный момент. А как это узнать, если кругом корабля видны только морские волны?

Вот тут-то и прР1ходят на помощь звёзды. У моряков есть небольшой прибор с подзорной трубой, называемый секстаном (рис. 3). Секстан позволяет определять угол между направлениями на какую-нибудь звезду и на зенит. Если установить такие углы не у одной, а у двух или трёх звёзд, положение которых на небе заранее известно, можно точно определить положение зенита, а тем самым и координаты неизвестного места. Таким же путём устанавливают своё место и на суше.

Таким образом, для определения координат необходимо знать точные положения на небе большого числа звёзд. В какой бы части неба ни оказалась точка вашего зенита, по соседству с ней обязательно должно быть несколько звёзд, положение которых известно. По отношению к ним и определяют положение зенита.

Вот почему издавна человек стремился точно определить положения как можно большего числа звёзд.

Списки звёзд с вычисленными положениями на небе называются звёздными каталогами.

Ещё в древней Греции астроном Гиппарх, а в Китае Ши-Шен за несколько веков до нашей эры составили первые звёздные каталоги. Каталог Гиппарха содержал около тысячи звёзд, для которых были определены

положения. Позднее этот каталог неоднократно переписывали и дополняли другие древние астрономы.

В XV веке в Средней Азии крупнейший узбекский учёный Улугбек составил свой знаменитый звёздный каталог, который содержал положения более тысячи звёзд. Для этой цели он построил в Самарканде большую астрономическую обсерваторию и в ней с помош,ью огромных угломерных инструментов с больихой точностью опреде-

Рис. 3. Наблюдения небесных тел с помощью секстана.

лял положения звёзд. Каталог Улугбека позволял определять местонахождение на земной поверхности с точностью до 25-30 километров.

Знания точного положения звёзд на небе требовали и работы, связанные с составлением сухопутных и морских карт.

В России карты государства начали составлять в. XVin веке. В 1727 году в России была основана Астроно мическая обсерватория. Наблюдения за звёздами русские учёные проводили в различных местах государства. Вскоре был создан «Атлас Российский», который содержал 19 тщательно изготовленных, очень точных карт.

Большое участие в составлении нового, улучшенного издания «Атласа» принимал великий русский учёный М. В. Ломоносов. В последние семь лет жизни он возглавлял всю работу над «Атласом». По его указаниям первые

русские астрономы А. Д. Красильников, Н. Г. Курганов, Н. И. Попов производили астрономические наблюдения в далёких и опасных экспедициях. А. Д. Красильников, например, участвовал в экспедиции известного мореплавателя Беринга, 13 лет он вёл наблюдения за звёздами на Камчатке.

Благодаря работам русских астрономов картография в России была, как сказал знаменитый математик того времени Эйлер, «приведена в гораздо исправнейшее состояние, нежели география немецкой земли».

В 1839 году близ Петербурга была основана лучшая и самая большая в мире Пулковская астрономическая обсерватория. Она каждые 20 лет стала выпускать новый каталог звёзд.

Пулковские каталоги и до сих пор являются непревзойдёнными по точности. Если в конце XVII века иностранные каталоги позволяли определять местонахождение на земле с точностью до 300-400 метров, то Пулковские каталоги довели точность определения до 2-3 метров!

Однако, как это часто бывает, едва только задача была как будто полностью решена, выяснилось, что возникли новые, неожиданные трудности, требующие для своего разрешения дальнейшего развития науки.

Дело в том, что пользоваться точными положениями звёзд имеет смысл только в том случае, если звёзды остаются действительно неподвижными на своих местах. Раньше так и думали, их и* называли «неподвижными звёздами» в отличие от нескольких «блуждающих звёзд», или планет (от греческого слова «планао» - блуждаю). В действительности оказалось, что «неподвижные» звёзды тоже перемещаются по небу, хотя и несравненно медленнее планет. Это новое обстоятельство обнаружилось в начале XVIII столетия. Сравнивая положения отдельных звёзд в новых каталогах с их положениями в каталоге Улугбека или в ещё более древнем каталоге Гиппарха, астрономы установили, что часть звёзд сдвинулась со своих прежних мест.

За две тысячи лет, прошедших со времени составления Гиппархом своего каталога, некоторые звёзды переместились со своих мест на расстояние, равное 1-2 видимым поперечникам Луны. Если бы астрономы не заметили этого и продолжали считать эти звёзды неподвижными.