Oreeria — mehaaniline Päikesesüsteemi mudel ja Antikythera mehhanism

Oreeria ja Antikythera: mehaaniline Päikesesüsteemi mudel — ajalugu, toimemehhanism ja tähendus planetaariumite ning teaduse arengus.

Orrery on Päikesesüsteemi mehaaniline mudel. See näitab planeetide ja kuude suhtelist asendit ja liikumist. Tavaliselt on see heliotsentriline mudel. Orrery ei püüdle detailselt absoluutse mõõtkava poole – tihti on orbiidid ja kehade suurused esitatud selgelt nähtava ja töödeldava kujuna, et oleks lihtne mõista liikumiste suhteid, perioode ja vastastikuseid asendeid. Paljud orrery’d võimaldavad näidata ka planeetide faase, Kuu faasi ning mõnel juhul päikese- ja kuueklipse.

Kreeklastel olid töötavad planetaariumid, mis kasutasid hammasrattaid ja mekanisme taevakehade liikumiste modelleerimiseks. Kaasaegse ajastu orrery’te teke sai alguse 17.–18. sajandi Euroopas, kui kellameistrid hakkasid valmistama täpsemaid hammasratastega liikuvaid mudeleid. Esimene laiemalt tuntud kaasaegne orrery valmis 1704. aastal; üks selline seade kingiti Charles Boyle’ile, kes oli 4. Orrery krahv (sealt tuli ka nimi „orrery“). Neid ajab tavaliselt täppis-kellamehhanism või hilisemates versioonides elektrimootor; keskel paiknev globus kujutab Päikest ja iga sõrme- või vardalõpus on üks planeet, mida juhib hammasrataste süsteem.

Kasutus ja ehitus

Orrery’d on peamiselt mõeldud hariduslikuks demonstratsiooniks ja teaduslikuks visualiseerimiseks. Neid kasutatakse:

• astronoomiaõpetuses ja avalikel ettekannetel, et näidata planeetide omavahelisi positsioone ja synoodseid perioode;
• ajalooliste tehnoloogiate uurimisel, sest keerukad hammasrataste süsteemid demonstreerivad mehhaanilise arvutuse võimalusi;
• mõnikord ka kunstiteostena, kus fuusikaline ilu ja käsitööoskus on sama olulised kui täpsus.

Tavapärased materjalid on messing, puit ja klaas; tänapäeval valmistatakse lisaks traditsioonilistele mehaanilistele mudelitele ka elektrooniliselt juhitud või arvutipõhiseid visuaale kombineerivaid orrery’sid.

Piirangud ja täpsus

Orrery’de hammasratastega konstruktsioonid lihtsustavad sageli orbiitide kuju (nt ringjad orbiidid kuigi tegelikult on need elliptilised) ning ei võta alati arvesse orbiitide kaldenurki ja gravitatsioonilisi häireid. Sellepärast sobivad need paremini perioodide ja suhteliste positsioonide visualiseerimiseks kui täpseks navigatsiooniks või akuraatse astrofüüsika simulatsiooniks.

Lisaks traditsioonilistele mehhaanilistele orrery’dele on tänapäeval ka arvutipõhised planetaarmudelid, mis suudavad realistlikult modelleerida kõiki olulisi parameetreid ja kuvada neid interaktiivselt.

Esimene teadaolev orrery oli Antikythera mehhanism, mida on dateeritud vahemikku 60-150 eKr. See Vana-Kreeka seade on keerukas hammasratastega analtikkompuuter, mis suutis ette näidata taevakehade asendeid ja lugematuid kalendrisüsteme; Antikythera mehhanismi fragmendid leiti uppunud laeva vrakist 1901. aastal ja seadet on hiljem laialdaselt uuritud, kuna see näitab antiikaja väga kõrget mehhanilist oskust.

Kuigi Antikythera on varaseim teadaolev näide, arenes orrery’te traditsioon edasi läbi keskaja ja renessansi ning jõudis 18. sajandil lauamudelite ja avalike planetaarsete demonstratsioonideni. Tänapäeval leidub muuseumides suuri ajaloolisi orrery’sid, aga ka kaasaegseid kunstilisi ja täppissaneritud mudeleid, mis ühendavad traditsioonilise hammasrataskunsti kaasaegsete tehnoloogiatega.

Otsing