Маршрут дуги
Почему измерение именно вдоль меридиана?
Рис. 1. Цепь триангуляции и Дерптский меридиан
То, что форма Земли должна отличаться от шара, впервые научно объяснил Исаак Ньютон во второй половине XVII века. Он предположил, что вследствие вращения Земли вокруг своей оси, на экваторе действует центробежная сила, которая должна привести к сплющиванию Земли у полюсов и образованию формы, близкой к эллипсоиду вращения. Эллипсоидальная модель Земли легла в основу всех масштабных проектов учёных, занимавшихся градусными измерениями. С учётом развития теории градусных измерений для вычисления геометрических параметров Земли (длин большой и малой полуосей земного эллипсоида и полярного сжатия), необходимо было измерить протяжённый участок (дугу) большого круга планеты (меридиана или экватора).
Принимая во внимание то, что круг экватора проходит в большей части по океанической глади, градусные измерения, предпринимаемые внутри стран, проводились, в основном, по меридианам. Василий Струве, работавший в Университете Дерпта (ныне – Тарту), планировал производство своих геодезических работ, насколько это было возможно, по линии долготы меридиана, проходящего через обсерваторию Дерпта.
Рис. 2. Обсерватория Дерпта
Дерптский меридиан, в северном своем продолжении был близок к уже выполненным с целью определения формы и размеров Земли градусным измерениям Мопертюи 1736-37 гг. и Сванберга 1801-03 гг., проходившим от северного конца Ботнического залива до самого Полярного круга. Эти измерения могли сыграть важную практическую роль при продвижении Русской дуги на север: во-первых, возможность использования пунктов, заложенных Мопертюи и Сванбергом, во-вторых, присоединение проектируемых Струве пунктов Русской дуги к существующим цепям триангуляции.
Рис. 3. Taрту с ближайшими окрестностями. Набросок архитектора Краузе 1819. На рисунке обозначен проходящий через обсерваторию Тартуский меридиан. (EAA. 402-5-58: 73)
В это же самое время русский военный геодезист Карл Теннер руководил градусными измерениями, на юге России. Теннер проектировал свою триангуляцию (Литовскую дугу) по меридиану обсерватории Вильны (Вильнюса), которая являлась её начальной точкой. Он планировал продлить цепь триангуляции вдоль Виленского меридиана вплоть до берега Чёрного моря. Струве и Теннер установили географические долготы обсерваторий Дерпта (Тарту) и Вильны (Вильнюса) соответственно, как базовые меридианы своих независимых (частных) градусных измерений.
Рис. 4. Обсерватория Вильны
Меридианы, на которых находятся указанные обсерватории, довольно близки друг к другу, что позволило соединить градусные измерения Струве и Теннера в общую, Русскую дугу меридиана.