Международная служба широты (МСШ)

К концу прошлого столетия было окончательно установлено движение земных полюсов. Оно изменяет географические координаты мест на земной поверхности, влияет на определение времени и затрагивает целый ряд задач астрономии, геодезии, геофизики и др.

В 1895 г. на Второй международной геодезической конференции в Берлине предложили организовать специальную службу широты для получения более точных данных, позволяющих подробно изучить движение полюсов Земли. Созданное Центральное бюро сразу после съезда приступило к практической деятельности - к выработке единой программы наблюдений, выбору мест для станций, типа инструмента и конструкции павильона, одинаковых для всех станций, и т. п.

Предварительные результаты деятельности Центрального бюро рассматривались и были утверждены на 12-й Международной геодезической конференции в Штутгарте в 1898 г. В предложении Центрального бюро конференции ничего не было сказано о России, хотя разрыв по долготе между двумя выбранными местами (в Японии и Италии) составлял 132,9°. Русский представитель, принимавший участие в работе конференции, начальник Военно-топографического отдела Генерального штаба русской армии генерал О. Э. Штубендорф заявил, что русское правительство на свои средства может соорудить одну широтную станцию, которая будет вести работу по программе Международной службы широты. Местом для постройки станции был избран город Чарджуй на левом берегу Амударьи (теперь Чарджоу), расположенный как раз на предлагаемой Центральным бюро параллели.

Рис. 19. Вид павильона МСШ

Уже в 1898 г. в северном полушарии, на параллели 39°8', было построено шесть широтных станций в местах, наиболее подходящих с точки зрения метеорологических и сейсмических условий. Это Мицузава - в Японии, Чарджуй - в России, Карлофорте - в Италии, Гейтерсбург - в восточной, Цинциннати - в средней и Юкайя - в западной частях Северной Америки. На всех станциях, оборудованных зенит-телескопами, павильоны были сходной конструкции (рис. 19).

Систематические наблюдения на станциях Международной службы широты начались в 1899 г. и продолжаются по настоящее время. За этот период произошло много изменений, вызванных различными обстоятельствами. Так, например, широтная станция в Чарджуе была разрушена в 1919 г. во время гражданской войны. В 1930 г. на этой же широте в Кашкадарьинской области Узбекской ССР, в поселке городского типа Китаб, была построена новая широтная станция им. Улугбека. Она непрерывно работает на протяжении четырех десятков лет. В годы Великой Отечественной войны, когда некоторые станции временно прекращали работу, Китабская широтная станция была основной.

За весь период работы МСШ, т. е. на всех станциях, получено около 600 000 наблюдений пар звезд. Из них определяются широты мест, и по изменениям широт выводится кривая движения полюсов по поверхности Земли. Ниже (рис. 20) приводится кривая движения северного полюса Земли по наблюдениям МСШ за первые два года ее работы (1899,9-1902,0). Впоследствии координаты полюса, по которым строилась кривая его движения, стали вычисляться систематически и печататься в специальных изданиях.

Рис. 20. Движение полюса с 1899,9 по 1902,0 по наблюдениям на станциях МСШ

В результате деятельности МСШ накоплен огромный материал о движении полюса, а также о таких областях астрономических исследований, как изучение рефракции и определение постоянной нутации. Систематическая работа МСШ показала, что движение полюсов много сложнее, чем считалось вначале.

В настоящее время программа наблюдений Международной службы широты, называемой теперь Службой движения полюса (СДП), не позволяет всесторонне исследовать движение полюса Земли, а дает возможность лишь изучать его периодическое движение. Звезды программы СДП подобраны на небе равномерно по всем часам прямого восхождения. Микрометром можно измерять разность зенитных расстояний, как мы уже сказали, если она не больше 10-15'. С такими и обычно с меньшими разностями зенитных расстояний и подбираются звездные пары. Но разность зенитных расстояний звездных пар изменяется с течением времени из-за прецессии. Как известно, полюс мира прецессионным движением перемещается среди звезд по малому кругу, делая полный оборот за 25 729 лет. Вследствие этого меняется расстояние звезд от полюса, т. е. их координаты, а также разности зенитных расстояний. Значит, как только разность зенитных расстояний звездной пары увеличилась до такой степени, что ее уже нельзя измерять микрометром, пара выбрасывается и заменяется новой. Вследствие этого программу звезд приходится обновлять каждые 10-20 лет. Она вполне отвечает задаче изучения периодического движения полюса, но не позволяет вполне уверенно решать не менее важную задачу изучения его векового движения. Для этого нужны наблюдения одних и тех же звездных пар в течение значительно более длительного периода. Такую программу составить вполне возможно.