Планисферы круглые карты

Обычно отображается целая полусфера — северная или южная, иногда захватывается и противоположное полушарие, которое в этом случае выглядит внешним кольцом круга карты. Соответственно, используется полярная ортогональная азимутальная проекция (её ограниченность была ясна с самого начала), полярная стереографическая азимутальная или полярная равноудалённая азимутальная проекция. Исторически планисферы сначала базировались на эклиптической системе астрономических координат (а значит в центре круга карты был полюс эклиптики в Драконе, а границей — полоса зодиака), потом картографы обратились к привычной нам экваториальной системе с центром в полюсе Мира на хвосте Малой Медведицы и границей на небесном экваторе.

Вероятно, первые планисферы были созданы в поздней античности, но до нас не дошло ни образцов и ни даже копий. Но самые старые известные историкам планисферы явно имели некий прототип, к сожалению, утерянный.

Средние века

В 2012 году голландская исследовательница, историк науки Элли Деккер (Elly Dekker) выпустила монографию «Illustrating the Phaenomena: Celestial Cartography in Antiquity and the Middle Ages». В этой работе Деккер провела детальный анализ 40 средневековых карт звездного неба (включая планисферы) и 16 глобусов. Вот её выводы.

1. Деккер разделила все древние и средневековые памятники на две категории — дескриптивную (описательную) и математическую. В первой ихображения созвездий служили скорее иллюстрациями к текстам (и таких подавляющее большинство), ко второй — инструментами для навигации и ориентирования (я таких и не знаю).
2. Деккер показала, что средневековые планисферы использовали НЕ стереографическую проекцию (как предполагалось; стереографическая проекция стала модной ближе в Возрождению), а условную эквидистантную в которой соблюдается неизменность расстояний по широте, при этом строгой математики за этим не стояло, а пропорции формировались «на глазок».
3. Средневековые планисферы были не самостоятельными конструктами, а удобной «разверткой» небесных глобусов, откуда вытекает и предыдущий пункт. Это справедливо вплоть до XV века.
4. Будучи производными от глобусов, средневековые планисферы имели зеркальную «хиральность»: созвездия изображались как бы видимыми «снаружи» небесной сферы (как на глобусе), а не «изнутри» с Земли. Исключения — прямое отображение — редки и выполнялись с использованием специальных техник.
5. Каролингское и Гербертианское влияние: Деккер выделила две генетические группы средневековых карт. Одна из них восходит к Каролингскому возрождению, другая — к астрономическим трудам Герберта Орильякского (папы Сильвестра II, X век), который активно развивал методику построения небесных глобусов в образовательных целях.

Последний пункт мне подсказал ChatGPT, но я пока не верифицировал эту информацию, остальные, в общем-то, довольно естественны, но Деккер подтвердила догадки на аналитическом уровне.

С каролинской планисферы мы и начнём обзор: это Аахенская компиляция.

Аахенская компиляция

Первой попыткой изобразить небесную сферу в виде планисферы можно считать иллюстрацию в средневековом манускрипте начала IX века, известном как «Аахенская компиляция». Однако полноценной картой ее считать не получается: это все-таки просто художественное творчество.

На иллюстрации были изображены 38 из 48 классических созвездий, эклиптика и тропики в виде концентрических кругов. Эксцентрическую окружность можно принять за небесный экватор, но фактически это экватор Млечного пути.

Планисфера Герувигуса

Первая «настоящая» планисфера обнаруживается в «Харлеанском Арате», манускрипте 830 года, издании «Астрономии» Арата Солийского с некоторыми дополнениями. Одно из дополнений — как раз указанная планисфера Герувигуса. (Герувигус не автор карты, а монах-владелец, впрочем, увлеченный: он подписал созвездия на рукописи и оставил автограф: Ego indignus sacerdos et monachus nomine Geruvigus repperi ac scripsi — Я, недостойный монах Герувигус, нашел и подписал.)

Созвездий здесь больше и они аккуратнее, однако, ориентация планисферы такая же как в предыдущем случае, и присутствует всё тот же Млечный путь в виде эксцентрической окружности. Был ли у двух иллюстраций один прототип? Вероятно, это гипотетическая римская планисфера II века.

Тюбингенская книга

Особняком стоит «Тюбингемская домашняя книга», Tübinger Hausbuch — манускрипт на немецком языке изданный в 1430 — 1480 годах в герцогстве Вюртемберге, на юго-западе Германии. Вообще говоря, это подробное руководство по гаданию, астрологии и геомантике. В ней содержатся базовые астрономические сведения по созвездиям и планетам и приведены две планисферы. Впрочем, планисферами их можно назвать условно, потому что с точки зрения астрономии они более чем невнятны и содержат нагромождение ошибок. Ну, или иллюстрируют что-то иное, нежели мы предполагаем.

Планисферы XV в.

Планисферы XV в. с «климатами» из разных источников. По времени это уже Возрождение, но по стилю еще позднее средневековье: сюда их и отнесём.

Возрождение

Венский манускрипт

Больше европейских средневековых планисфер не известно. Следующую мы находим уже в эпоху Возрождения в «Венском манускрипте». Он издан в 1440 году, автор не известен.

Манускрипт включает две планисферы, северную и южную, что отличает его от предыдущих случаев. Другое важное отличие: наконец, правильное изображение координатных сеток. Отмечены Полюса мира, северный и южный, и северный правильно расположен неподалеку от современной Полярной звезды. Указан круг обращения Полярной. Правильно показан экватор, также отображен малый круг долготы полюса эклиптики, другими словами, это траектория, которую описывает полюс эклиптики в течение суток. В современной астрономии этот круг не имеет никакого значения и никак не называется, но в период перехода от эклиптической системы к экваториальной был важен и назвался «арктическим кругом».

Созвездия на латыни, но в звезды в основном имеют арабские названия: судя по всему, автор пользовался работами Ас-Суфи.

Прототип карты Дюрера, к которой мы переходим.

Карта Дюрера

Знаменитая карта Дюрера вышла в 1515 году, но помимо карты Венского манускрипта у нее были и другие прототипы.

Во-первых, это не сохранившаяся гипотетическая карта Региомонтана.

Кроме того, в 1503 году вышла карта германского астронома Конрада Хейнфогеля. Вероятно, Хейнфогель сотрудничал с мастерской Дюрера при ее подготовке.


И наконец, сама карта Дюрера. Это первая печатная планисфера.

Инициатором издания был германский профессор Иоганн Стабий.

Планисфера выполнена в союзе трёх мастеров. Астроном и математик Иоганн Стабий (инициатор работы) провел математические проекционные расчеты и обозначил координатные круги, Конрад Хейнфогель (автор пкарты 1503 году) занимался астрометрией в соответствии с каталогом птолемеевского «Альмагеста» и сам Дюрер — художественным оформлением и, собственно, вырезал саму гравюру. Интересную надпись можно обнаружить в нижней части листа южной полусферы: Стабий направил — Конрад Хейнфогель расположил звезды — Альберт Дюрер заполнил круг изображениями.

Дюреровские созвездия стали на многие века «стандартом де факто» небесных атласов.

Звездная карта Апиана

В 1533 Апиан, германский математик и астроном, издает «Книгу неподвижных звезд» арабского астронома ас-Суфи. Издание иллюстрировано выполненной Апианом планисферой, реконструированной по тексту «Книги… ».

Планисфера (и это довольно неожиданно) построена на экваториальной системе, а не все еще доминирующей эклиптической; эклиптика, конечно, тоже прорисована.

На планисфере мы находим много староарабских астеризмов, описанных ас-Суфи — всего 23 созвездия из 48 классических.

В 1540 году Апиан издает «Императорский Астрономикон» (Astronomicon Caesareum) в который включает планисферу, известную ныне как «Звездная карта Апиана». Карта представляет обзор всех созвездий неба, видимых в средних широтах: в центре карты — северный полюс эклиптики, на периферии вдоль окружности периметра — южные (сильно искаженные) области неба.

Карта заполнена фигурами, символизирующими созвездия. Изображены классические 48 созвездий, но внимательно изучая карты, мы заметим 3 новых созвездия: Гончие Псы, Роза, Фаэтон. Пожалуй, это первая в Новое время попытка развить мифологические сюжеты, представленные на небе.

Судя по конструкции, планисферу можно было повесить вертикально, и таким образом, она представляла собой некое подобие астролябии.

Планисфера Планциуса

Планциус — датский богослов, астроном и картограф, участвовавший в подготовке голландских экспедиций в Индию по Южному пути. Именно он впервые заполнил южною полусферу неба созвездиями, обработав наблюдения мореходов.

К сожалению, Петер Планциус был мало известен как астроном. Его небесные карты и глобусы не имели научного статуса, остались неизвестны в широких астрономических кругах, и созвездия, предложенные Планциусом, впоследствии оказались приписаны его последователям.

Лейденские планисферы

Лейденские планисферы — две планисферы, обнаруженные в коллекции Лейденского университета; датируются началом XVII века. По всей видимости, это страницы из книги, наклеенные на картон. Ни книга, ни ее автор не известны. Планисферы примечательны тем, что на них изображены два уникальных созвездия, которые больше нигде не встречаются. Это Сирена и Кеней.

Короткий расцвет, скорый закат

Расцвет…

Интерес к планисферам как астрономическому инструментарию был непродолжителен. Они использовались для знакомства со звездным небом, обучения астрономии и навигации, применялись как учебные пособия. Но на мелкомасштабной планисфере толком ничего не разглядишь и пользоваться ей не очень удобно. Довольно скоро на смену картам-планисферам пришли астрономические атласы. Планисферы заняли маргинальную нишу украшений на географических картах и образовательных материалов и в таком виде существовали очень долго.

Галерея: XV — XVII века

Иоганн Хонтерус (Johannes Honter) (1532)

Томас Худ

Вринтс

Планисфера Херсбаха — Хогенберга

Исаак Хабрехт

Джон Спид
английский картограф
планисферы с карты 1626 (1626) года, подписаны именем Джона Спида, однако атрибуция отрицается

Тавернье

Гармония Макрокосмоса
Целлариус, 1660

Фредерик де Вит голландский картограф
планисферы с географической карты 1660 года

Coeli en arrant Gloriam dei
неатрбутированная планисфера, ок. 1700

Планисфера из поэтического перевода Манилия на английский Edward Sherburne 1675 года (приложение)

Planisfero del Globo Celeste Artico Antartico
Франческо Бруначчи,1678

Августин Ройе

Джон Селлер английский картограф
планисфера 1680 года

Ален Манессон-Малле, из пятитомного «Описания Вселенной…», 1683

Филип Леа
планисфера северного полушария из
географического атласа Atlas and Hercules in Cheapside 1680 – 1689 годов

Андреас ван Люхтенбург, 1680 — 1695 гг.

Коронелли, Epitome cosmografica, 1689

«Le globe celeste»
автор не известен
планисфера 1695 года

Андреас ван Люхтенбург и первые российские карты

В течение «золотого века» Нидерландов навигация и картография в стране пребывала в расцвете. Прошло морское путешествие Earste Schipvaart в южные моря, моряки осваивали новые маршруты и наблюдали новые южные звёзды, Петер Планциус нанёс их на звёздные карты, и его созвездия были приняты астрономами. Развивалась навигация, работали навигационные школы, создавались астрономические карты. Среди преподавателей навигации и издателей карт — голландский математик и астроном Андреас ван Люхтенбург. Он использует свои планисферы в преподавании теоретической астрономии и практической навигации в навигационных школах Роттердама.

В августе 1697 года в Нидерланды прибывает «Великое посольство» — дипломатическая миссия Петра I в Европу для установления военно-политических, культурно-экономических, а также научных связей с европейскими государствами. Участники посольства, включая самого Петра, знакомятся, в частности, с разными аспектами морского дела, включая навигацию. Неизвестно, встречались ли участники с посольство с самим ван Люхтенбургом, но история получила развитие очень скоро.

Живший в Амстердаме и имевший там русскоязычную типографию (книги которой в в Голландии популярностью не пользовались) поляк Илья Копиевский, очевидно, наладил контакты c российским Великим посольством и начал сотрудничать с другим голландским издателем, Яном Тессингом, получившим за учинённые им великому посольству службы разрешительную грамоту государя Петра на продажу книг в России. В 1699 году по заказу российского царя Кипиевский готовит небесную планисферу в дар боярину графу Головину, бывшему, как следует из посвящения, Генералом и Адмиралом флота его Царского Величества. Планисфера эта была копией второй сохранившейся планисферы ван Люхтенбурга Nieuwe Hemels Spiegel «Новое Небесное Зерцало», вернее, одной из её многочисленных реплик, и стала первой небесной картой на русском языке.

Кипиевский не ссылается на авторство оригинала, но полное совпадение карт очевидно. Однако, при внимательном рассмотрении обнаруживаются расхождения, которые указывают на существование недошедших до нас вариантов планисферы ван Люхтенбурга. В частности, под хвостом Гидры на карте Копиевского видна северная часть Стрельца, отсутствующая на известных вариантах работы ван Люхтенбурга, отсутствует картуш с посвящением, а Корабль Арго на этом месте выглядит чуть иначе. Тем не менее, сомнений в первоисточнике первой небесной картой на русском языке, нет.

Как и в голландском оригинале, к планисфере Копиевского прилагались накладные круги-вольвеллы для навигационных расчётов; издатель прилагает инструкцию по их использованию: Уготовление и толкование ясное и зело изрядное красно образного поверстания кругов небесных ко употреблению … на пользу и утешение любящым астрономию.

Планисфера «Новое Небесное Зерцало» ван Люхтенбург всплывает в России ещё раз: в 1717 году Василий Киприянов делает переводную на русский язык копию этой карты. На этот раз авторство явно указано в описании: Новое небесное зерцало через которое возможно небо, землю и море в скорости размеряти … во первых издано в Ротердаме у О. Логтенберха.

Планисфера Копиевского и «Новое небесное зерцало» стали первыми небесными картами на русском языке, использовались в обучении штурманам и матиматиконавигаторам и прочим снискателям.

Галерея

«Новое Небесное Зерцало» ван Люхтенбурга, ок. 1695 г.

Прорисовка планисферы Копиевского, 1699 г.

«Новое Небесное Зерцало» Киприянова, 1717 г.

…закат

XVIII век и позже

Илья Копиевский, 1699 г.

Адам Цюрнер

Филипп де ля Гир французкий профессор математики и астроном
планисферы 1700 и 1705 годов

Джордж Уиллди

планисферы с географической карты 1702 года
«Новая и правильная карта мира, созданная в соответствии с новейшими наблюдениями и открытиями»

Георг Христоф Айммарт, 1705

Карл Аллард

Гоманн Иоганн Баптист
немецкий гравёр и картограф
планисферы 1707 и 1716 годов

Василий Киприянов
планисферы 1707 и 1717 гг.

Якоб Конрад Бак, Амстердам 1743 г.

La théorie des comètes
Пьер Шарль Лемонье, 1743 г.

Антонио Затта
итальянский картограф и издатель
планисфера 1777 года

Жан-Батист Нолин II
«Глобус Небесный из Атласа общего назначения» (Globe Celeste da Atlas Général), 1783

Кэрингтон Боулс
британский издатель и торговец
планисфера 1793 года
возможно, Боулс издатель, а не автор

Gerard Hulst van Keulen, 1798

Jacques Francois Benard, 1799
см. Лемонье, 1743

A Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts
Томас Юнг, 1807

Франческо Бэйли, 1822, изд. Карло Россари

Карл Кристиан Франц Радефельд
немецкий картограф
планисфера 1846 года

Франсуа Араго
планисферы из «Общедоступной астрономии» 1850 гг.

Современность

Со временем планисферы уступили популярность атласам неба, а в XXI веке и он-лайн планетариям. Однако, аналог планисфер — подвижная карта звёздного неба — до сих пор применяется при обучении основам наблюдательной астрономии и может использоваться начинающими астрономами-любителями.

Таблица

Планисферы

Планисфера	Датировка	Вид	Система координат	Проекция	Хиральность
Аахенская компиляция	809	климаты	эклиптическая	условная	прямая
Планисфера Герувигуса	830	расширенная	эклиптическая	азимутальная	прямая
Тюбингенская книга	1430 — 1480	климаты	эклиптическая	условная	зеркальная
Манускрипт XV века, иллюстрация к Арату	XV в.	климаты	эклиптическая	условная	зеркальная
Франческо Боттичини	1451 — 1465	климаты	эклиптическая	условная	зеркальная
Венский манускрипт	1440	северная и южная	эклиптическая +	азимутальная	зеркальная
Региомонтан		утеряна
Конрад Хейнфогель	1503	северная	эклиптическая +	азимутальная	зеркальная
Карта Дюрера	1515	северная и южная	эклиптическая	азимутальная	зеркальная
Иоганн Хонтерус	1532	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	зеркальная
Планисфера Апиана в «Книге неподвижных звезд»	1533	северная	экваториальная +	азимутальная	зеркальная
Звездная карта Апиана	1540	северная	эклиптическая	стереографическая	прямая
Планисфера Планциуса	1594	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	зеркальная
Лейденские планисферы	нач. XVII в.	северная и южная	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Томас Худ	1590	северная и южная	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Вринтс	1602	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	зеркальная
Планисфера Херсбаха — Хогенберга	1618	северная	экваториальная	стереографическая	зеркальная
Исаак Хабрехт	1621	северная и южная	экваториальная +	стереографическая	прямая
Джон Спид (?)	1628	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	зеркальная
Тавернье	1643	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	зеркальная
Целлариус	1600	северная и южная	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Фредерик де Вит	1660	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	зеркальная
из перевода Манилия	1675	северная и южная	экваториальная	стереографическая	прямая
Франческо Бруначчи	1678	сдвоенная	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Августин Ройе	1679	недостоверный образец
Джон Селлер	1680	сдвоенная	экваториальная	стереографическая	зеркальная
Андреас ван Люхтенбург	1680-е	полное небо	экваториальная +	равноудалённая	зеркальная
Ален Манессон-Малле	1683	северная и южная, всего 3 пары	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Филип Леа	1680 – 1689	северная	экваториальная	стереографическая	зеркальная
Коронелли	1693	северная и южная, с фигурами и без	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Андреас ван Люхтенбург	ок. 1695	расширенная	экваториальная +	равноудалённая	зеркальная
«Le globe celeste»	1695	сдвоенная	эклиптическая +	стереографическая	прямая
Илья Копиевский	1699	расширенная	экваториальная +	равноудалённая	зеркальная
Coeli en arrant Gloriam dei	1700	сдвоенная	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Адам Цюрнер	1700	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	зеркальная
Филипп де ля Гир	1700, 1705	северная и южная	эклиптическая +	равноудалённая	прямая
Джордж Уиллди	1702	северная и южная	экваториальная	стереографическая	зеркальная
Георг Христоф Айммарт	1705	северная и южная	эклиптическая	стереографическая	зеркальная
Карл Аллард	1706	северная и южная	эклиптическая +	равноудалённая	прямая
Василий Киприянов	1707	сдвоенная	эклиптическая +	равноудалённая	прямая
Гоманн Иоганн Баптист	1707, 1716	северная и южная	эклиптическая +	равноудалённая	зеркальная
Василий Киприянов	1717	расширенная	экваториальная +	равноудалённая	зеркальная
Якоб Конрад Бак	1743	северная и южная	экваториальная +	равноудалённая	прямая
Пьер Шарль Лемонье	1743	северная и южная	экваториальная +	стереографическая	прямая
Антонио Затта	1777	северная и южная	экваториальная	стереографическая	прямая
Жан-Батист Нолин II"	1783	северная и южная	эклиптическая +	стереографическая	прямая
Кэрингтон Боулс	1793	сдвоенная	экваториальная	стереографическая	зеркальная
Gerard Hulst van Keulen	1798	южная	экваториальная	стереографическая	зеркальная
Томас Юнг	1807	северная и южная	экваториальная	стереографическая	прямая
Франческо Бэйли	1822	южная и северная	экваториальная	стереографическая	зеркальная
Карл Кристиан Франц Радефельд	1848	северная и южная	экваториальная +	стереографическая	прямая
Франсуа Араго	1850	северная и южная	экваториальная	равноудалённая	прямая
«Школьная» планисфера	XX в.	северная	экваториальная	стереографическая	прямая

Легенда