Читать «Небесный землемер» онлайн - страница 81

«Широта» звезды (расстояние до нее от небесного экватора) называется ее склонением. А расстояние от начального круга склонения, заменяющего на небесном своде нулевой меридиан, — «долгота» звезды. Она называется прямым восхождением. Это и есть координаты, определяющие положение на небесном своде любой звезды или планеты.

Их находят по звездной карте, расчерченной, подобно географической, своей градусной сеткой — небесными меридианами и параллелями. Измеряя, сколько «параллелей» и «меридианов» отделяют спутник от небесного экватора и небесного меридиана, и узнают его координаты на небесном своде в тот или иной момент времени. Вот теперь наблюдение закончено полностью — и в вычислительный центр летит телеграмма: «На 20 ноября координаты искусственного спутника в 19 часов 34 минуты по московскому времени были…»

Здесь по ним предстоит вычислить его орбиту.

Задача, казалось бы, несложная. Путь искусственного спутника, как и любого другого небесного тела, определяется законами Кеплера, с которыми каждый из нас знаком еще со школьных лет. Значит, надо взять соответствующие формулы, вытекающие из этих законов, подставить в них найденные из наблюдений недостающие величины, определяющие положение спутника в разное время, — и орбита готова.

Но вот тут-то и начинаются главные трудности. Примерную орбиту спутника можно вычислить даже на арифмометре — всего по нескольким наблюдениям. А вот чтобы определить орбиту спутника с такой степенью точности, как это необходимо хотя бы геодезистам, надо произвести огромное количество вычислений. Если их поручить одному человеку или даже целой группе ученых — это заняло бы, пожалуй, не день и не два, а, может быть, несколько месяцев или даже лет.

Получалась невероятная вещь. Человек сумел проникнуть в тайну движения небесных тел, записать законы, которым подчиняются космические путешественники, языком математики. А когда осталось самое простое — пересчитать цифры, казалось бы, сделался беспомощным.

Сотни, тысячи вычислений астрономы должны были раньше производить «вручную». Они делили и умножали многозначные числа, извлекали корни, интегрировали, решали дифференциальные уравнения, и казалось невозможным, чтобы всю эту сложную премудрость могла постигнуть пусть даже самая «умная» машина.

И многочисленные расчеты так и остались бы, вероятно, большим препятствием при определении орбиты спутника и вообще геодезических вычислений, если бы их не поручили электронно-счетным машинам, считающим в 100–150 тысяч раз быстрее самого способного вычислителя.

Академик А. В. Топчиев, говоря о современных электронно-счетных машинах, привел как-то такой интересный пример. Для обработки астрономо-геодезических измерений приходится производить до 250 миллионов арифметических операций. Большой электронно-счетной машине Академии наук на это требуется всего 20 часов, а одному человеку пришлось бы трудиться над этой же задачей… целых 200 лет.

…И вот она перед нами — машина с «высшим математическим образованием», как шутливо говорят про нее ее создатели: быстродействующая электронно-счетная машина, на которой был произведен первоначальный расчет орбит советских искусственных спутников и которая по результатам наблюдений за их движением вычисляет «новую» орбиту рукотворных небесных тел, позволяя с большой точностью предсказывать их будущий маршрут.