Venus bracht wetenschappers naar alle uithoeken

De Engelse astronoom Edmond Halley is de eerste die inziet dat je aan de hand van observaties van de Venusovergang op verschillende plaatsen op aarde de afstand tot de zon kunt berekenen, maar tot zijn ergernis kan hij het zeldzame fenomeen zelf niet waarnemen.

Hij is 17 jaar na de overgang van 1639 geboren, en sterft 19 jaar voordat Venus in 1761 nogmaals voor de zon langs trekt. In een brief aan het wetenschappelijke genootschap Royal Society beschrijft hij voor de generatie na hem hoe de overgang geobserveerd moet worden, en hij roept nog ongeboren astronomen op om naar ‘het einde van de wereld’ te reizen om het schouwspel te zien.

‘Ik doe een klemmend beroep op nieuwsgierige astronomen die, als ik gestorven ben, de kans zullen krijgen deze waarnemingen te doen, om indachtig mijn advies hun leven aan deze observaties te wijden. En ik wens ze alle voorspoed,’ schrijft Edmond Halley.

Voorspoed – en een flinke portie moed en geduld – is precies wat de opvolgers van Halley nodig hebben als ze aan de vooravond van de Venusovergang van 1761 naar alle uithoeken van de wereld vertrekken.

Frankrijk stuurt 32 waarnemers op pad, Engeland 18, en ook landen als Rusland, Duitsland, Ierland, Zweden en Italië nemen deel aan het project, dat vooral door overheden bekostigd wordt.

Per slee naar Siberië

De geleerden moeten observatieposten bouwen op van tevoren geselecteerde plaatsen, vanwaar ze Venus over de zon kunnen zien trekken. De Venusovergang vindt plaats op 6 juni, en de waarnemers met de langste reis voor de boeg moeten maanden of zelfs jaren eerder vertrekken.

Geweld en extreem weer zijn slechts twee van de vele moeilijkheden waar de waarnemers mee kampen, en met name twee Fransen, Jean-Baptiste Chappe d’Auteroche en Guillaume le Gentil, krijgen volop onheil over zich uitgestort.

Chappe is vijf maanden onderweg naar Tobolsk in Siberië. In een paardenslee glijdt hij over de bevroren Wolga, volgens hem ‘zo glad als glas’, en door de dichte Siberische wouden.

Vooral het laatste stuk is zwaar, want vanwege een combinatie van dooi en hevige voorjaarsregens zijn de rivieren buiten hun oevers getreden en is de steppe in een ondoordringbare modderpoel veranderd. Maar Chappe zet door en komt op zijn bestemming aan – slechts vijf dagen voor het moment suprême.

De bevolking achter de Oeral is de onverwachte vreemdeling echter niet bijster vriendelijk gezind. Ze zien hem als een boze tovenaar die met zijn merkwaardige meetinstrumenten kwaadaardige krachten oproept.

Wanneer de Fransman zijn instrumenten naar de hemel richt, verstoort hij het werk van de zon, en daarom is het zijn schuld dat het gebied geteisterd wordt door overstromingen, zo stellen de Kozakken. Iemand die medelijden met hem heeft, waarschuwt Chappe dat hij maatregelen moet nemen tegen de woedende Siberiërs.

Daarop neemt Chappe het zekere voor het onzekere en huurt hij gewapende bewakers in om hemzelf en zijn instrumenten te beschermen.

Toch is hij er niet gerust op en doet hij nauwelijks een oog dicht in de nachten vóór de Venusovergang.

‘De mensen zijn zo boos dat ze tot alles in staat zijn,’ schrijft hij. Chappe maakt zich ook zorgen om het weer, want als de regenwolken blijven hangen, is al dat geploeter voor niets geweest.

Gelukkig is het op 6 juni stralend weer zonder een wolkje aan de lucht. Perfecte omstandigheden voor de observaties, en het hart klopt Chappe in de keel als het silhouet van Venus tevoorschijn komt.

In opperste concentratie – en omringd door zijn bewakers – verricht hij zijn metingen vanaf een zorgvuldig uitgekozen heuvel, en als de overgang voorbij is, schrijft hij:

‘Ik verkneukel me bij de gedachte dat mijn waarnemingen nuttig zullen zijn, ook voor toekomstige generaties, als ik dit leven verlaten heb.’

Chappe keert heelhuids terug naar Frankrijk, maar de beproevingen die hij heeft doorstaan, verbleken bij de ontberingen die zijn landgenoot Guillaume le Gentil moet trotseren. Zijn bestemming is de Franse kolonie Pondicherry aan de oostkust van India, maar meteen nadat zijn schip op 26 maart 1760 is uitgevaren, gaat het mis.

De moesson blaast het schip uit koers, het stormt wekenlang en als Le Gentil na een hachelijke reis eindelijk India nadert, ontdekt hij dat de Engelsen Pondicherry hebben veroverd.

De Fransman moet omkeren, en op de dag van de Venusovergang bevindt hij zich op de slechtst denkbare plek: midden op de Indische Oceaan op een wiegend scheepsdek. Nauwkeurige metingen zijn uitgesloten.

Teleurgesteld kijkt Le Gentil naar de blauwe lucht, waar zich het fraaie schouwspel voltrekt. Hij heeft jaren uitgekeken naar dit moment, en als het eindelijk zover is, kan hij slechts toekijken.

Britten komen nauwelijks de haven uit

De Engelse astronoom en landmeter Charles Mason krijgt eveneens met de nodige tegenslag te maken.

Het is de bedoeling om met zijn collega Jeremiah Dixon naar Sumatra in het huidige Indonesië te varen, maar hun schip, de HMS Seahorse, heeft de haven van Portsmouth nog niet verlaten of het wordt al belaagd door een Frans fregat.

In het felle vuurgevecht dat volgt, komen 11 Engelse zeelieden om en raken 37 opvarenden gewond. Met hun gehavende vaartuig moeten de Engelsen terugkeren naar Portsmouth.

Mason informeert de Royal Society dat de expeditie te riskant is en naar zijn mening afgeblazen dient te worden. Hij en Dixon ‘zijn niet van plan door te gaan, ongeacht de gevolgen’.

De reactie van het koninklijke genootschap is niet mals:

‘Indien u weigert deze reis voort te zetten, zult u niet alleen schande afroepen over de gehele natie en in het bijzonder de Royal Society, maar in nog hogere mate over uzelf.’

Nu hun goede naam op het spel staat en hun bovendien een rechtszaak boven het hoofd hangt, hebben Mason en Dixon geen keus. Ze kiezen weer het ruime sop, maar de bestemming is niet meer Sumatra. Onder begeleiding van de Royal Navy varen ze naar Kaap de Goede Hoop op de zuidpunt van Afrika, vanwaar ze de Venusovergang onder ideale omstandigheden observeren.

De Fransman Alexandre Gui Pingré heeft een stuk minder geluk.

Hij maakt een barre zeereis naar het afgelegen eiland Rodrigues, zo’n 550 kilometer ten oosten van Mauritius in de Indische Oceaan, en hoewel hij voor vertrek in november 1760 afscheid heeft genomen van familie en vrienden in de overtuiging dat hij niet heelhuids zou terugkeren, bereikt hij zijn bestemming levend, maar doodziek.

Op de dag dat de Venusovergang op het programma staat, hangt er een grijs wolkendek boven het eiland. Er vallen een paar gaten in de bewolking, maar Pingré mist het grootste deel van de show.

Tot overmaat van ramp zijn de weinige metingen die hij weet te verrichten onnauwkeurig, want vanwege zware windstoten wiebelen zijn gevoelige meetinstrumenten.

Op de terugweg van zijn mislukte expeditie veroveren de Engelsen zijn schip. De Fransman wordt als krijgsgevangene naar Lissabon gebracht. Onderweg vindt hij troost in de drankvoorraad aan boord. ‘Alcohol geeft ons de benodigde kracht om de afstand tussen aarde en zon te bepalen,’ schrijft hij.

Metingen zijn een fiasco

Afgezet tegen alle kommer en kwel zijn de resultaten die Pingré en zijn collega’s kunnen laten zien, ronduit teleurstellend.

Wanneer astronomen en wiskundigen de observaties uit 1761 analyseren, moeten ze vaststellen dat de metingen van de Venusovergang niet alleen tegenstrijdig zijn, maar vaak ook volkomen onbruikbaar.

De uitkomst van de berekeningen is dat de afstand van de aarde naar de zon tussen de 123 en 157 miljoen kilometer ligt. Die onzekerheid is nog groter dan de waarde die vóór de moeizame observaties van de Venusovergang was bepaald.

Dit maakt de geleerden er echter niet minder enthousiast op. Ze verheugen zich erop de tekortkomingen te kunnen compenseren wanneer Venus op 4 juni 1769 nogmaals de zon passeert. De overgang van 1761 was slechts de generale repetitie. De astronomen troosten zich met de gedachte dat de échte voorstelling pas in 1769 plaatsvindt.

Van de 151 officiële waarnemers die er dit keer op uitgestuurd worden, is de Fransman Guillaume le Gentil waarschijnlijk het best voorbereid. Na de miskleun van 1761 besloot hij in India te blijven en de wachttijd te gebruiken om er een fantastisch observatorium te bouwen. Zijn instrumenten heeft hij tot in den treure getest en zorgvuldig onderhouden.

De voortekenen zijn gunstig: de hele maand mei is er geen wolkje aan de lucht, en ook juni begint met zon. Op 4 juni, de dag van de overgang, schijnt de zon uitbundig als Le Gentil de gordijnen opendoet.

Maar net op het moment dat Venus aan zijn reis over de zon begint, pakken zich donkere wolken samen. Het enige wat Le Gentil met zijn telescoop ziet, is ‘een oplichtende witte plek aan de lucht, die de positie van de zon aangeeft’.

Pas als de Venusovergang na 3 uur, 14 minuten en 7 seconden voorbij is, ziet Le Gentil de zon weer. De Fransman kan zelf niet geloven hoeveel pech hij heeft gehad, en twee weken lang is hij in een diepe depressie verzonken.

‘Ik kon bijna niet de kracht opbrengen om mijn pen op te tillen om in mijn logboek te schrijven, en herhaaldelijk valt de pen uit mijn hand als ik mijn mislukte observaties aan Frankrijk rapporteer,’ schrijft hij mistroostig.

Pech blijft Le Gentil achtervolgen: korte tijd later loopt hij dysenterie op en moet hij negen maanden in bed blijven.

Als hij uiteindelijk terugkeert naar Frankrijk, wordt zijn schip verwoest in een orkaan, en wanneer hij na 11 jaar, 6 maanden en 13 dagen weer voet op Franse bodem zet, ontdekt hij dat zijn familie hem allang dood heeft laten verklaren.

Zijn huis in Parijs is leeggehaald, en zijn spullen zijn verdeeld tussen erfgenamen en schuldeisers.

Epidemie zaait dood en verderf

Le Gentils collega Jean-Baptiste Chappe d’Auteroche, die acht jaar eerder in Siberië was, bevindt zich deze keer op het schiereiland Neder-Californië.

De weergoden zijn hem gunstig gezind, en na de Venusovergang stelt Chappe tevreden vast dat hij ‘de meest complete waarnemingen’ heeft kunnen verrichten.

Dat zijn de laatste woorden die hij schrijft. Twee dagen later wordt zijn expeditie getroffen door een dodelijke epidemie. Slechts één van de 70 deelnemers kan het navertellen. Chappe zelf sterft op 1 augustus 1769, maar de ene overlevende levert zijn gegevens plichtsgetrouw af in Parijs.

Terwijl de Fransen bij bosjes bezwijken, heeft de Engelsman William Wales meer geluk.

Hij is in augustus 1768 aangekomen bij de Hudsonbaai in Canada, ruim op tijd voor de overgang, en al in september is de winter ingevallen. Dit gebied wordt niet voor niets America’s Icebox genoemd.

In januari 1769 is het zo koud dat een fles met een halve liter brandewijn volgens Wales binnen 5 minuten bevriest: ‘Na slechts 2 minuten in de kou is hij al zo stroperig als siroop,’ schrijft hij in zijn dagboek.

Als de Arctische winter zich eindelijk gewonnen geeft en de paardenbloemen opkomen, komt de woestenij tot leven. Maar dat heeft ook zo zijn nadelen, zo ondervindt Wales. Sneeuw en ijs hebben plaatsgemaakt voor hinderlijke zwermen vliegen en muggen.

‘Misschien is de winter toch eigenlijk wel de prettigste tijd van het jaar,’ merkt hij op.

Wales wordt beloond voor alle ongemakken die hij heeft doorstaan: op de dag van de overgang is het stralend weer. Hij weet zijn metingen uit te voeren, en dat kan zijn landgenoot David Rittenhouse, die naar Philadelphia is gestuurd, niet zeggen.

Al meer dan een jaar staat het leven van Rittenhouse in het teken van de Venusovergang, en op zijn observatiepost is alles in gereedheid gebracht voor de grote dag. Maar op het moment dat de planeet zich laat zien, wordt de Engelsman onwel en zakt hij in elkaar.

Als hij weer bij zijn positieven is gekomen, is het beslissende moment al voorbij. Rittenhouse zal Venus nooit meer zien.

James Cook is in het paradijs

De later beroemde ontdekkingsreiziger James Cook zit in een tropisch paradijsje als de Venusovergang optreedt.

Met een groep geleerden is hij afgereisd naar Tahiti in de Stille Zuidzee om Venus te observeren, en als hij in 1769 voor anker gaat, maakt het eiland alle verwachtingen meer dan waar. Het is een zonovergoten oord.

De eilanders geven de Engelsen een warm onthaal. Vanaf de eerste dag kunnen de bewoners en de vreemdelingen het goed met elkaar vinden, en de onderlinge betrekkingen zijn volgens Cook ‘niet van platonische aard’.

De Engelsen ontdekken al snel dat de Tahitianen dol zijn op metaal. De vrouwen ruilen graag seksuele gunsten voor een paar spijkers, maar Cook verbiedt zijn bemanning om van het aanbod gebruik te maken, want hij is bang dat ze zo veel spijkers uit het schip zullen trekken dat het uit elkaar valt. En hij bewaakt zijn meetinstrumenten alsof zijn leven ervan afhangt.

De observaties van Venus moeten plaatsvinden vanuit een klein fort op het strand, maar het kwadrant – een meetinstrument dat de hoogte van hemellichamen bepaalt – staat nog niet op zijn plek of het is al foetsie. De astronoom Charles Green verliest zijn zelfbeheersing als hij het ontdekt.

Met een pistool in zijn hand rent hij rond, op zoek naar het instrument. En als hij het vindt, blijkt het in verrassend korte tijd volledig uit elkaar te zijn gehaald. Gelukkig ontbreken er geen onderdelen, en een paar dagen voor de overgang is het kwadrant weer klaar voor gebruik.

Het weer is ideaal voor Cook en Green. Hun metingen zijn geslaagd, en de vele gegevens die de expeditie van Cook en de 150 andere officiële Venuswaarnemers op 77 verschillende plaatsen hebben verzameld, blijken een stuk betrouwbaarder dan die van 1761.

De resultaten vertonen nog steeds grote schommelingen, en op meerdere plaatsen zijn de observaties in het water gevallen door slecht weer of andere tegenslagen, maar na uitvoerige berekeningen stelt de Franse astronoom Joseph Jérôme de Lalande in 1771 vast dat de gemiddelde afstand van de aarde tot de zon ruim 150 miljoen kilometer bedraagt.

Eindelijk zijn de astronomen beloond voor hun harde werk en heeft de aarde een plekje in het zonnestelsel. Het is een historische mijlpaal, en de Engelse sterrenkundige Thomas Hornsby vindt dat zijn collega’s zichzelf best een schouderklopje mogen geven:

‘De geleerden mogen zichzelf feliciteren: ze hebben de afstand tot de zon zo nauwkeurig bepaald als vermoedelijk mogelijk is,’ concludeert hij.