Venus skickade forskare på avvägar

Den brittiske astronomen Edmond Halley har insett att observationer av en Venuspassage från olika platser på jorden kan användas för att beräkna avståndet till solen. Till sin stora förtret har han inte själv möjlighet att se det sällsynta fenomenet.

Han föds nästan 17 år för sent för passagen år 1639 och ska komma att dö 19 år innan Venus ännu en gång dansar förbi solen år 1761. Men han tänker på sina efterkommande: I ett brev till den vetenskapliga akademin Royal Society gör han upp en detaljerad plan för hur passagerna bör observeras, och samtidigt uppmanar han ännu ofödda astronomer att resa ”till världens ände” för att få se himlafenomenet.

”Jag vill enträget uppmana vetgiriga astronomer, som kommer att få möjligheten att göra dessa observationer när jag är död, att med mitt råd i åtanke flitigt ägna sig åt dessa observationer. Och jag önskar dem all tänkbar lycka”, skriver Edmond Halley.

Det är just lyckönskningar plus en stor portion mod och tålamod, som ska visa sig vara precis vad Halleys arvtagare behöver när de reser ut i världen inför Venuspassagen år 1761.

Frankrike sänder ut 32 observatörer, England 18, och även länder som Sverige, Danmark, Ryssland, Tyskland, Irland och Italien deltar i projektet, som finansieras med huvudsakligen statliga medel.

På släde till Sibirien

De utsändas uppgift är att etablera observationsposter på utvalda platser och därifrån studera Venus vandring över solskivan. Datumet för Venuspassagen är den 6 juni, och de observatörer som ska längst bort måste ge sig iväg månader eller år i förväg.

Krig och oväder ska visa sig vara några av många hinder för observatörerna, och i synnerhet de båda fransmännen Jean-Baptiste Chappe d’Auteroche och Guillaume Le Gentil tvingas inse att vägen till kunskap kantas av motgångar.

Chappes mål är Tobolsk i Sibirien, och han reser i hela fem månader. I en hästdragen släde tar han sig fram genom täta, sibiriska skogar och över den frusna floden Volga, som med Chappes egna ord är ”glashal”.

I synnerhet den sista delen av resan är problematisk; en kombination av tjällossning och kraftiga vårregn har lett till att floderna svämmat över sina bräddar och stäpperna har blivit till en svårforcerad lervälling. Men Chappe kommer fram – bara sex dagar före Venuspassagen.

Befolkningen bortom Uralbergen är inte precis vänligt sinnad gentemot den oväntade besökaren. De misstänker att han är en trollkarl som med sina besynnerliga instrument drar till sig onda makter.

När fransmannen riktar sina instrument mot himlen lägger han sig i solens förehavanden, och alltså är det han som orsakat de katastrofala översvämningarna i området, hävdar de ilskna kosackerna. En vänlig själ från trakten säger till Chappe att han bör vara på sin vakt gentemot den uppretade folkmassan.

Chappe tar tacksamt emot rådet och anlitar beväpnade vakter som ska skydda honom och hans instrument dygnet runt.

Trots det är han orolig och sover knappt alls nätterna före Venuspassagen.

”Folk är så arga att de kan ta sig till vad som helst”, antecknar han nervöst. Chappe oroar sig också för vädret. Om regnmolnen förblir hängande som gardiner framför solen är hela hans resa förgäves.

Men när han vaknar den 6 juni blir han oerhört lättad: solen skiner från en klarblå himmel och inte minsta moln syns till. Vädret är perfekt för observationerna, och Chappe nästan skakar av förväntan när silhuetten av Venus blir synlig.

Djupt koncentrerad – och omgiven av sina vakter – genomför han sina mätningar från en noga utvald kulle, och när passagen är över skriver han:

”Jag gläder mig åt tanken på att mina observationer kommer att visa sig användbara, även för eftervärlden när jag lämnat det här livet.”

Chappe kommer helskinnad hem från Tobolsk, och hans motgångar verkar ynkliga jämfört med de lidanden som hans landsman Guillaume Le Gentil fått utstå. Le Gentils destination var den franska kolonin Pondicherry på Indiens östkust, men så snart expeditionen seglat iväg från Frankrike den 26 mars 1760 börjar problemen.

Monsunvindar tvingar skeppet ur kurs, oväder rasar över havet under flera veckor i sträck, och när Le Gentil efter en farofylld seglats äntligen närmar sig Indien får han veta att engelsmännen har erövrat Pondicherry.

Fransmannen tvingas vända om, och när dagen för Venuspassagen gryr befinner han sig på sämsta tänkbara ställe – mitt ute i Indiska oceanen på ett gungande fartygsdäck. Det är helt omöjligt att göra några exakta mätningar därifrån.

Frustrerad blickar Le Gentil upp mot den blå himlen där Venus så vackert glider in framför solskivan. Han har sett fram emot den här stunden i flera år, och när dagen äntligen kommer kan han bara stå och titta på.

Britter når knappt ut ur hamnen

Precis som Le Gentil har den brittiske astronomen och lantmätaren Charles Mason sina motgångar.

Tillsammans med sin kollega Jeremiah Dixon ska han segla till Sumatra för att observera passagen därifrån, men deras fartyg, HMS Seahorse, hinner knappt lämna hamnstaden Portsmouth förrän hon blir angripen av en fransk fregatt.

I den häftiga eldstrid som följer dödas 11 brittiska sjömän och 37 såras. Med ett fartyg som knappt flyter tvingas britterna vända tillbaka till Portsmouth.

Skakad informerar Mason Royal Society om att expeditionen är alltför riskabel och omedelbart bör avlysas, och att han och Jeremiah Dixon ”inte tänker fortsätta, oavsett vilka konsekvenser detta kommer att få”.

Reaktionen från den kungliga akademin kommer direkt:

”Om Ni vägrar att genomföra denna resa kommer det att dra skam över inte bara hela nationen, och i synnerhet Royal Society, utan även och i än högre grad över Er själva.”

Inför hotet om både ett skamfilat rykte för all framtid och ett rättsligt efterspel, har Mason och Dixon inget annat val än att åter ge sig ut till havs. I stället för att sätta kurs mot Sumatra nöjer de sig emellertid med att, med militär eskort, segla till Godahoppsudden vid Afrikas sydspets. Därifrån iakttar de sedan Venuspassagen under perfekta väderförhållanden.

Fransmannen Alexandre Guy Pingré har inte alls samma tur.

Han har skickats ut på en svår sjöresa till den ensligt belägna ön Rodrigues cirka 550 kilometer öster om Mauritius i Indiska oceanen. Före avresan i november 1760 har han tagit farväl av släkt och vänner – han är övertygad om att han inte kommer att överleva expeditionen. Men han når slutligen sitt mål, sjösjuk och plågad av gikt.

Själva dagen för Venuspassagen hänger ett tjockt, mörkgrått molntäcke över ön. Molnen lättar en kort stund, men Pingré missar det mesta av föreställningen.

Som för att strö salt i såren blir de få mätningar han trots allt lyckas genomföra oanvändbara eftersom häftiga vindstötar rubbar hans känsliga instrument.

På väg hem från sin misslyckade expedition förlorar Pingré sitt fartyg till britterna, tas som krigsfånge och lämpas av i Lissabon. Under resans gång tar han sin tillflykt till skeppets spritförråd, för som han skriver: ”Alkohol ger oss den nödvändiga styrkan att bestämma avståndet från jorden till solen.”

Mätningarna är ett fiasko

Med tanke på de strapatser som Pingré och de övriga utsända har tvingats utstå är resultaten bedrövligt dåliga.

När astronomer och matematiker analyserar observationerna från år 1761 inser de till sin besvikelse att mätningarna inte bara är inbördes motstridiga. I många fall är de rentav oanvändbara.

Resultatet av uträkningarna blir att avståndet mellan jorden och solen är mellan 123 miljoner och 157 miljoner kilometer. Därmed är osäkerheten faktiskt större än före de omständliga observationerna av Venuspassagen.

Men fiaskot tycks inte dämpa forskarnas entusiasm. I stället ser de ivrigt fram emot att kunna rätta till alla fel och brister den 4 juni 1769 när Venus ännu en gång ska passera framför solen. Venuspassagen år 1761 var bara ett genrep. Den riktiga föreställningen äger rum 1769, tröstar de sig med.

Bland de 151 officiella observatörer som skickas ut den här gången är fransmannen Guillaume Le Gentil troligen den bäst förberedde. Efter misslyckandet 1761 bestämde han sig för att stanna kvar i Indien och utnyttja väntetiden fram till nästa passage åt att bygga ett förstklassigt observatorium i Indien. Gång på gång har han testat sina instrument och skött dem med största omsorg.

Den här gången ser allt ut att bli perfekt: Hela maj månad är himlen molnfri, juni börjar också med strålande solsken och när dagen gryr den 4 juni vaknar Le Gentil till ännu en vacker dag.

Men i samma stund som Venus ska glida in framför solen hopas molnen. Det enda Le Gentil kan se i sitt teleskop är med hans egna ord ”en lysande vithet på himlen som antyder solens position”.

Först när passagen är över efter 3 timmar, 14 minuter och 7 sekunder kan Le Gentil åter se solskivan. Fransmannen kan knappt förstå hur han kan ha en sådan otur. Han är djupt nedstämd i flera veckor.

”Jag orkar nästan inte lyfta pennan för att skriva i min journal, och flera gånger faller pennan ur handen när jag ska rapportera till Frankrike om mina observationers öde”, skriver han sorgset.

Motgångarna fortsätter för Le Gentil; en kort tid därefter insjuknar han i dysenteri och blir sängliggande i nio månader.

När han senare är på väg hem till Frankrike krossas hans fartyg i en orkan. Efter 11 år, 6 månader och 13 dagar sätter han äntligen fötterna på fransk mark – och upptäcker att hans släktingar för länge sedan dödförklarat honom.

Hans hus i Paris är tömt och alla hans ägodelar fördelade mellan arvingar och långivare.

Epidemi sprider död

Le Gentils kollega Jean-Baptiste Chappe d’Auteroche, som varit i Sibirien åtta år tidigare, har den här gången rest till Kaliforniska halvön.

Där visar sig vädret från sin bästa sida på dagen för Venuspassagen, och efteråt kan Chappe konstatera att han fått möjligheten att ”genomföra de mest kompletta observationer”.

Mer hinner han inte skriva. Bara två dagar senare drabbas hans expedition av en dödlig epidemi, och bara en av de nästan 70 deltagarna överlever. Chappe dör den 1 augusti 1769, men den ende överlevande tar plikttroget med sig hans observationsdata hem till Paris.

Fransmännen drabbas av sjukdomar och död, men britten William Wales har lite mer tur.

Wales har anlänt till Hudson Bay i Kanada i augusti 1768, i god tid före Venuspassagen, men redan i september kommer vintern till området – som kallas ”America's ice-box” (Amerikas kylskåp, red.).

I januari 1769 är det så infernaliskt kallt i luften att en halvlitersflaska med brännvin enligt Wales anteckningar fryser till is på fem minuter – ”efter bara två minuter ute i kylan är den redan tjock som sirap”, skriver han i sin anteckningsbok.

När den arktiska vintern äntligen släpper sitt isande grepp och maskrosor börjar sticka upp ur marken, förvandlas ödemarken till en grönskande idyll. Men lyckan blir kortvarig. Varje årstid har sina plågor, inser Wales. I stället för snö och is är det nu svärmar av mygg och flugor som gör tillvaron outhärdlig.

”Vintern är kanske den mest behagliga årstiden ändå”, skriver han efterklokt.

Wales belöning för nästan ett år i helvetet är ett strålande väder på dagen för passagen. Han kan utföra sina mätningar och är i det avseendet lyckligare lottad än amerikanen David Rittenhouse som ska utföra sina mätningar i Philadelphia.

I mer än ett år har Rittenhouse förberett sig för att iaktta Venuspassagen, och på observationsplatsen har han omsorgsfullt iordningställt allting inför den stora händelsen. Men i exakt samma sekund som planeten smyger in framför solskivan, blir Rittenhouse akut dålig och faller avsvimmad till marken.

När han återfår medvetandet har det avgörande ögonblicket för länge sedan passerat och Venus har försvunnit ur Rittenhouse liv.

James Cook är i paradiset

Den med tiden så berömde upptäcktsresanden James Cook befinner sig nästan i paradiset när Venuspassagen infaller.

Med en delegation av forskare har han seglat mot Tahiti i Stilla havet för att observera Venus. När han i april 1769 kastar ankar vid Tahiti visar det sig att den tropiska ön uppfyller alla hans förväntningar om ett paradis.

Britterna får ett hjärtligt mottagande av öborna som kommer väl överens med besättningen och det knyts relationer som med Cooks ord ”inte är av platonisk natur”.

Britterna upptäcker snart att tahitierna älskar metall. Kvinnorna byter gärna sexuella tjänster mot en spik eller två. Cook förbjuder sina män att handla med metall – han befarar att de ska dra ut så många spikar ur fartyget att det faller sönder. Samtidigt vakar han som en hök över mätinstrumenten.

Venusobservationen ska utföras från ett litet fort på stranden, men knappt har de hunnit ställa upp kvadranten – ett oumbärligt instrument för att mäta himlakropparnas höjd över horisonten – förrän den försvinner spårlöst.

Den vanligtvis så godmodige astronomen Charles Green blir vansinnig när han upptäcker vad som hänt, och rusar runt med en pistol i högsta hugg för att hitta instrumentet. Green lyckas få fram kvadranten. På häpnadsväckande kort tid har den plockats sönder i smådelar, men allt finns kvar. På dagen för Venuspassagen kan kvadranten användas igen.

Cook och Green har idealiska väderförhållanden under passagen. Deras mätningar är lyckade, och alla data som Cooks expedition och de 150 andra officiella Venusobservatörerna samlar in från 77 olika platser på jordklotet visar sig vara betydligt mer tillförlitliga än resultaten från år 1761.

Visserligen finns det fortfarande stora variationer och ren otur har satt stopp för observationerna i flera länder, men sedan den franske astronomen Joseph Jérôme de Lalande räknat igenom alla siffrorna kommer han år 1771 fram till att medelavståndet mellan jorden och solen är drygt 150 miljoner kilometer.

Jorden har äntligen fått sin plats i solsystemet och astronomerna har till slut belönats för sina outtröttliga insatser. Man har nått en historisk milstolpe, och den brittiske astronomen Thomas Hornsby uppmanar sina kolleger att klappa sig själva och varandra på axeln:

”Dagens lärda kan gratulera sig själva till att ha uppnått en så exakt bestämning av avståndet till solen, som det förmodligen över huvud taget är möjligt att göra”, konstaterar han.