Bernhard Schmidt

Üheksateistkümnenda sajandi esimesteks kümnenditeks olid kõik saare põlisperekonnad paigale jäänud. Kaks kolmandikku elanikest olid rootslased, kolmandik eestlased, ja nad elasid kolmes külas: Lõunakülas, mis oli suurim, ning Lääne- ja Põhjakülas. Rootsi keeles on saar Nargö ja kuulus Loode-Harjumaa rannarootsi asualade hulka. Lootsimine läbi Suurupi väina Tallinna lahte oli saare amet juba kaheksateistkümnendast sajandist.

Bernhard Woldemar Schmidt sündis siin 11. aprillil 1879 — vana kalendri järgi, mis tollal Vene keisririigis kehtis, 30. märtsil. Kaks sünnikuupäeva, mida kirjanduses kohtab, on üks ja seesama päev, mille vahele jääb kaksteist päeva. Isa Carl Constantin Schmidt oli loots, vanaisa Mathias kalur. Vanemad olid abiellunud 6. juunil 1878 ja said viis last; Bernhard oli vanim.

Saarel oli karantiinipunkt juba sajandi algusest, merepäästejaam 1874. aastast ja kool 1876. aastast — kolm aastat enne tema sündi, nii et kogu ta lapsepõlve oli saarel kool olemas. See, mis keeles selles koolis räägiti, muutus tema eluajal. Rootsi misjonärid olid saare lapsi rootsi keeles õpetanud, kuid venestamise ajal keelati rootsi keel ära: nooremaid lapsi tohtis õpetada eesti keeles, vanemad said õpetust ainult vene keeles. Eesti allikad ütlevad, et kodus räägiti eesti keelt; ingliskeelne teatmekirjandus ütleb, et saarel ja koolis räägiti rootsi keelt ning Schmidtide peres räägiti ka saksa keelt — ühe sõnastuse järgi kodus saksa keelt. See leht ei vali nende vahel. Eesti kodakondsuse säilitas ta elu lõpuni, ka siis, kui ta elas ja töötas juba Saksamaal.

Vend August on ainus, kes on sellest poisist midagi kirja pannud. Ta kirjeldas Bernhardi väga vaikse, tagasihoidliku ja mõtlikuna, aga alati mõne huvitava asjaga ametis. Talu, kus ta sündis, nimetatakse Sepa taluks; saare lõunarada läheb sellest mööda. Kas seal praegu seisev maja on sama, kus ta sündis, seda rajakirjeldus ei ütle. Mälestuskivi seisab tee ääres Omari küüni ees.

Eesti Entsüklopeedia: Naissaar · Naissaare asustamine · Tõnu Viik: Kuulus naissaarlane Bernhard Voldemar Schmidt (PDF) · Monica.ee: Bernhard Schmidt — per aspera ad astra · Wikipedia (en): Bernhard Schmidt, CC BY-SA 4.0 · P. Müürsepp: Bernhard Schmidt – Eestist pärinev XX sajandi silmapaistvaim optik (Tähetorni Kalender 25, 1959) · Naissaare lõunarada (naissaar.ee)

Ingliskeelne traditsioon ütleb, et plahvatus viis parema käe pöidla ja nimetissõrme; ema puhastas ja sidus haavad saarel ning Tallinnas võtsid kirurgid seejärel ära terve käe. Saksakeelsed allikad ütlevad midagi muud: 1894. aastal kaotas ta parema käsivarre. Eestikeelsed leheküljed jagavad vahe pooleks — amputeerimine tehti Tallinnas randmest kõrgemalt. Ainus teaduslik biograafia, Barbara Dufneri oma (Franz Steiner Verlag, 2002), ütleb lihtsalt: parema käe.

Hamburgi observatoorium, kus ta hiljem töötas, ütleb oma leheküljel, et ta kaotas parema käe ja käsivarre üheteistkümneaastaselt. Vanus on siin ainus kõrvalekalle kõigist teistest leitud allikatest, mis ütlevad viisteist. Mis täpselt ära võeti ja kui vana ta siis oli — seda ei ole siin lehel võimalik otsustada, ja seetõttu seda ei otsustata. Üks asi on kõigis versioonides sama: parem käsi läks.

Mida ükski allikas ei vaidlusta, on see, mis järgmisena juhtus. Samal aastal ehitas ta endale kaamera ja müüs saarerahvale nende endi pilte. Aasta hiljem lahkus ta Naissaarelt Tallinna ja sai tööd telegrafistina — ühekäelise teismelise esimene palgatöö, ammu enne igasugust optikat. Klaasi lihvima õppis ta ise, ilma meistrita.

Sellest ajast peale on iga pind, mille ta eluajal valmis lihvis — kaasa arvatud esimene korrektorplaat —, ühe käe töö. Hilisemas töökojas tegid abilised jämeda töö ja viimistluse tegi ta ise. Käsitöö kohta on säilinud üks konkreetne tähelepanek, ja see ei räägi jõust: P. Müürsepp kirjutas 1959. aastal, et Schmidt oskas nagu vähesed katkestada poleerimise just siis, kui pinda oli aeg mõõta. Asfäärilise pinna käsitsi kujundamisel ongi kogu kunst otsuses, millal tööriist üles tõsta ja mõõtma minna. Seepärast piisas ühest käest.

Wikipedia (en): Bernhard Schmidt, CC BY-SA 4.0 · Wikipedia (de): Bernhard Schmidt (Optiker), CC BY-SA 4.0 · Barbara Dufner, Den Himmel fest im Blick (2002) · Tõnu Viik: Kuulus naissaarlane Bernhard Voldemar Schmidt (käsikiri, 2004), Tartu Observatooriumi Virtuaalne Muuseum · P. Müürsepp: Bernhard Schmidt – Eestist pärinev XX sajandi silmapaistvaim optik (Tähetorni Kalender 25, 1959)

Väljaõpe toimus mujal. Juba 1903. aastal, veel formaalselt üliõpilasena, hakkas ta oma töökojas Mittweidas käsitsi peegleid ja läätsi lihvima — ja mitte kuidagi, vaid kõrgeima täpsusega. Paraboolpeeglid tema töökojast algasid kahekümnest sentimeetrist. Linnas hakati teda kutsuma Linsen-Schmidtiks, läätse-Schmidtiks: mees, kes lihvis klaasi tagatoas ja saatis tulemused observatooriumidele.

1904. aastal ostis Potsdami astrofüüsika observatoorium temalt peegli, mille eest ta küsis ainult nii palju, kui selle tegemine talle endale maksma läks. Peegel tegi müügitöö ise: uued tellimused ei lasknud end oodata ja varsti saadeti talle parandada ka nimekate instrumenditegijate teleskoope. Sama aasta märtsiks oli ta kirjavahetuses Saksamaa suurte observatooriumidega. Ta kirjutas Karl Schwarzschildile ja pakkus talle suurt peeglit; sellest omaalgatuslikust kirjast kasvas välja ligi kümme aastat koostööd.

1913. aastal kirjutas Schwarzschild, tolleks ajaks Potsdami direktor, Preisi haridusministrile ja palus, et ühe objektiivi parandamine antaks Schmidtile — põhjendusega, et „härra Schmidt on suurem kunstnik“. Riiklik observatoorium vaidles ministeeriumile, et diplomita ühekäeline mees, kes töötab üksinda väikeses Saksi linnas, tuleks eelistada tööstusele.

1909. aastal ehitas ta teleskoobi iseendale. Oma väikese Mittweida observatooriumi jaoks valmis horisontaalne reflektor, mille paraboolpeegli läbimõõt oli 40 cm ja fookuskaugus 11 m — riist, mida hiljem hakati kutsuma Uranostaadiks. Optik oli nüüd ka vaatleja, kes katsetas oma klaasi taeva peal. Aastad 1904–1914 olid head: tellimusi tuli järjest ja Saksamaa astronoomide seas oli tema nimel kaalu. Siis tuli sõda. Majanduslik olukord halvenes pidevalt ja kahekümnendate keskpaigaks töökoda enam ära ei tasunud; allesjäänud sisseseade tuli maha müüa. Kakskümmend viis aastat iseseisvust lõppesid sellega, et tööriistad läksid romuhinnaga.

Hochschule Mittweida: Bernhard Schmidt · Jan-Peter Domschke, Hansgeorg Hofmann: Linsen-Schmidt (Hochschule Mittweida, 2019) · Wikipedia (de): Bernhard Schmidt (Optiker), CC BY-SA 4.0 · H.-Christ. Freiesleben: Schmidt, Bernhard Voldemar (Complete Dictionary of Scientific Biography, Encyclopedia.com) · Barbara Dufner: Schmidt, Bernhard Woldemar (Neue Deutsche Biographie 23, 2007) · Wikipedia (en): Bernhard Schmidt, CC BY-SA 4.0 · Clyde J. Smith: Schmidt Invents the Corrector for the Schmidt Camera and Telescope (EBSCO Research Starters, 2021)

Ta oli ise tööd otsima läinud. Saksakeelsed allikad nimetavad tema seisundit „vabatahtlikuks kaastöötajaks“ — võõras, kes töötab asutuse sees. 1931. aastast elas ta observatooriumi territooriumil ka. Täna nimetab Hamburgi observatoorium teda oma ajaloo tuntuimate töötajate hulka. Tema enda töökoja materjal — joonised, kirjavahetus, vaatlusraamatud — on seal siiani, Bernhard Schmidti arhiivis.

1929. aastal saatis Schorr Walter Baade ja Schmidti Filipiinidele 9. mai täielikku päikesevarjutust vaatlema. Merereis kestis viis kuud. Nende kuude jooksul arutasid Baade ja Schmidt pikalt moonutusteta lainurk-peegelteleskoopi, ja just sellel reisil tuli Schmidtile mõte kompenseerida peegli aberratsioonid korrigeeriva läätsega. Saksa biograafiline kirjandus viib kooma-vaba peegelteleskoobi tagasi just nende vestlusteni — see tähendab kahe mehe jutuajamiseni, mitte ühe välgatuseni.

Aasta hiljem oli riist olemas. 1930. aastal valmis Hamburgi observatooriumis tema enda töökojas esimene Schmidti kaamera ja sügisel esitles ta seda observatooriumile. Numbrid on väikesed ja järsud: korrektorplaadi vaba ava 36 cm, sfääriline peapeegel 44 cm — meelega avast suurem, et ka välja servalt tulevad kaldkiired maanduksid tervenisti klaasile —, fookuskaugus 62,5 cm — kirjanduses trükitakse selle kohta f/1,75, jagatis ise annab f/1,74 (vt arvu pingi juures ülalpool). Plaat ise oli 5 mm paks. Neidsamu arve saab ülalpool pingil ükshaaval liigutada ja vaadata, mis kiirtega juhtub.

Trükki jõudis see 1931. aastal — mitte astronoomiaajakirjas, vaid optikute ja mehaanikute erialalehes: „Ein lichtstarkes komafreies Spiegelsystem“, Central-Zeitung für Optik und Mechanik 52 (1931), lk 25–26. Leiutis kuulutati välja esmalt optikutele, nende endi lehes. Järgnevatel aastatel tegid Schmidt ja Hamburgi astronoom Arno Arthur Wachmann kaameraga umbes kakssada ülesvõtet kumerdatud filmile. Patenti ta ei võtnud. Ja soomlane Yrjö Väisälä oli sama süsteemi välja mõelnud juba 1924. aastal, kuid jätnud selle kõrvale — märkuses nimetas ta kerajat fookuspinda probleemseks. Schmidt lihtsalt leppis sellega ja painutas filmi.

Universität Hamburg: Bernhard Schmidt · Wikipedia (de): Bernhard Schmidt (Optiker), CC BY-SA 4.0 · Hamburger Sternwarte: Bernhard-Schmidt-Archiv · Wikipedia (en): Schmidt–Väisälä camera, CC BY-SA 4.0 · Barbara Dufner: Schmidt, Bernhard Woldemar (Neue Deutsche Biographie 23, 2007)

Korrektor ei ole lääts tavalises mõttes. Selle paksus muutub raadiuse neljanda astme järgi: keskel on ta nõrgalt koguv, servas nõrgalt hajutav, ja ühes vahepealses vööndis ei tee ta üldse midagi. Kogu kuju sügavus on esimesel kaameral suurusjärgus kümnendik millimeetrit. Selline pind ei tule ühestki tavalisest lihvimisest, sest lihvimine annab loomulikult kera, mitte neljanda astme kõverat.

Schmidti lahendus oli panna klaas ise kuju andma. Õhuke toorik pannakse vaakumkambri kaaneks. Kui õhk alt välja pumbatakse, kummub plaat sissepoole. Sel ajal, kui ta on niimoodi kõveras, lihvitakse ja poleeritakse ülemine pind keraks. Siis lastakse õhk tagasi, plaat sirgub — ja pind, mis koormuse all oli kera, on nüüd asfääriline korrektor. Saksa käsiraamatud nimetavad valmis kuju „hutkrempenförmig“, kaabu äärt meenutav.

See töötab, sest kinnikiilutud ümmarguse plaadi läbipaine ühtlase rõhu all ongi neljanda astme kõver — täpselt see, mida korrektor vajab. Aga see ei ole tasuta. Sama läbipaine annab ka ruutliikme, ja annab seda alati rohkem, kui vaja: vahe on nõrk kera, mis tuleb hiljem maha poleerida. Ja rõhk, mida saab kasutada, on piiratud ühe atmosfääriga. See seab paksusele lae. Tema esimese kaamera mõõtudega ei saa nii teha ühtki plaati, mis on paksem kui umbes üheksa ja pool millimeetrit — pane ülalpool pingil paksus paika ja manomeeter ütleb, kui palju vaakumit vaja läheks.

Raskus ei olnud niisiis kujus, vaid selles, kuhu nulli jääb. Kirjandus paneb neutraalvööndi kas 0,707 või 0,866 raadiusele, ja valik sõltub sellest, kas plaat peab andma parima kujutise või olema lihtsam valmistada. √3/2 ehk 0,866 on see koht, kus positiivse ja negatiivse osa järsemad kalded on võrdsed — see vähendab plaadi enda värvihälvet ja, mitte juhuslikult, ka seda, kui palju klaasi üldse maha võtta tuleb. Kaasaegne optikaülevaade ütleb otse, et raskused tulid lihvimistööriista kõverusraadiuse ja just selle nullvööndi kontrolli alt. Pann annab neljanda astme kuju tasuta; kus null maandub, võidetakse või kaotatakse poleerimislaual.

Seda osa ta ei avaldanud. EBSCO Research Startersi artikkel korrektorist (Clyde J. Smith) ütleb, et plaadi ja kumerdatud filmi üksikasjad hoidis ta elu lõpuni enda teada. Patenti ta ei võtnud — süsteem oli avaldamise hetkest igaühele vabalt ehitatav —, nii et saladus ei olnud äristrateegia, vaid harjumus. Retseptina kirjutati meetod lõpuks üles alles 1966. aastal: Edgar Everhart, „Making Corrector Plates by Schmidt's Vacuum Method“, Applied Optics 5 (1966), lk 713–715. Kolmkümmend üks aastat pärast tema surma.

Wikipedia (en): Schmidt corrector plate, CC BY-SA 4.0 · Spektrum: Schmidtsche Korrektionsplatte · telescope-optics.net: Schmidt camera aberrations · Everhart, Applied Optics 5 (1966) 713 · Gerard R. Lemaitre, arXiv 1303.3782: Optical Design and Active Optics Methods in Astronomy · Clyde J. Smith: Schmidt Invents the Corrector for the Schmidt Camera and Telescope (EBSCO Research Starters, 2021) · Tõnu Viik: Kuulus naissaarlane Bernhard Voldemar Schmidt (käsikiri, 2004), Tartu Observatooriumi Virtuaalne Muuseum

Mittweida kõrgkooli 2019. aasta kalendrileht (Domschke ja Hofmann) lisab ühe stseeni: Bergedorfis maja ees, kus ta üüris möbleeritud tuba, olevat ta karjudes ja kätega vehkides tähelepanu äratanud. Mis edasi sai, seda allikad selgelt ei ütle. Osa ümberjutustusi paigutab tema viimased nädalad haiglasse, teised asutusse; ükski siit kättesaadav allikas ei nimeta asutust nimepidi. Seepärast ei ütle see lehekülg selle kohta rohkem, kui allikad kannavad. EBSCO Research Startersi elulooartikkel (Michael S. Ameigh) kirjeldab teda üksiklasena, kes oli tujukas, raskesti ligipääsetav ja sageli ettearvamatu; Hamburgi observatooriumi enda sõnastus on leebem — andekas käsitööline, kes eelistas üksi töötada.

Kuupäev on kindel: 1. detsember 1935. Vahetu põhjusena nimetab Mittweida kalendrileht südamepuudulikkust ja kopsupõletikku. Eestikeelne Vikipeedia paneb surma Hamburgi haiglasse ja põhjuseks kopsupõletiku ning haua Hamburg-Bergedorfi observatooriumi lähedale; saksakeelne paneb haua Bergedorfi kalmistule observatooriumi kõrval. Ta oli viiskümmend kuus aastat vana.

Tema enda sõnad on säilinud sellepärast, et üks inimene läks pärast surma töökotta. 1935. aasta lõpus kogus Richard Schorr kokku ja päästis Schmidti ärikirjavahetuse, tehnilised joonised ja astrofotod ning kindlustas selle, mis töökotta jäi — ja töökoda asus Hamburgi observatooriumi peahoones. Jaanuaris 1936 avaldas ta Astronomische Nachrichtenis lühikese teate pealkirjaga lihtsalt „Bernhard Schmidt“. Hiljem samal aastal avaldas ta ka selle, mida Schmidt ise kirja ei pannud: kuidas riista tehakse. Mis oli saladus, sai aasta jooksul õpikuks.

Kuulsaks sai leiutis alles umbes viisteist aastat hiljem. 1948. aastal valmis Palomaris 48-tolline Samuel Oschini Schmidt ja alustas peaaegu kohe Palomari taevaülevaadet; esimene ülevaateplaat säritati 11. novembril 1949 ja viimane 10. detsembril 1958. Selleks ajaks oli Schmidt peaaegu neliteist aastat surnud olnud. Tema nimi on selle peal siiski: Schmidti kaamera, ja asteroid (1743) Schmidt.

Wikipedia (de): Bernhard Schmidt (Optiker), CC BY-SA 4.0 · Hamburger Sternwarte: Bernhard-Schmidt-Archiv · Wikipedia (et): Schmidti kaamera, CC BY-SA 4.0 · G. Wolfschmidt, Baltic Astronomy 20 (2011) 187 · Wikipedia (en): Bernhard Schmidt, CC BY-SA 4.0 · Jan-Peter Domschke, Hansgeorg Hofmann: Linsen-Schmidt (Hochschule Mittweida, 2019) · Wikipedia (et): Bernhard Schmidt, CC BY-SA 4.0 · Michael S. Ameigh: Bernhard Voldemar Schmidt (EBSCO Research Starters, 2024)