Чтобы снять план комнаты, достаточно обыкновенной рулетки. Все расстояние отмеряют от сторон прямого угла, образованного двумя стенами. Выбрав масштаб, можно потом легко построить чертеж.
Изготовляя карту, в общем, поступают таким же образом, но только положение точек местности определяют относительно земного экватора и проходящего через английский город Гринвич меридиана, то есть узнают их географические координаты — широту и долготу.
Точное определение широты и долготы требует времени: нужно много ночей наблюдать звезды в трубу астрономического инструмента. Чтобы ускорить работу, ученые предложили находить географические координаты всего лишь одной точки во всей стране и уже от нее вести измерения. В СССР такой точкой считается центр Круглого зала Пулковской обсерватории около Ленинграда. Его географическая широта — 59° 46′ 18,55" северной широты; долгота — 30° 19′ 42,9" к востоку от Гринвича. Эти величины — результат точнейших астрономических наблюдений более чем за сто лет.
Для того чтобы снять карту, надо знать еще и высоту местности над уровнем моря, а говоря проще — над какой-то единой для всего государства отметкой. В Советском Союзе это — «ноль Кронштадтского футштока» — рейки водомерного поста на острове Котлин в Финском заливе Балтийского моря. Отсюда начинается густая сеть высотных (нивелирных) ходов, покрывающих территорию нашей страны. Они-то и позволяют определять, на сколько метров, сантиметров и миллиметров ниже или выше расположены отдельные участки земной поверхности.
Но все же, как узнать расстояние от центра Круглого зала Пулковской обсерватории, скажем, до какой-то точки в Ашхабаде или Баку?
На помощь картографам приходит раздел математики — тригонометрия. Если в треугольнике измерить одну сторону и два угла, по формулам легко вычислить длины двух других сторон.
Пристроив к любой из них следующий треугольник и снова измерив в нем два угла (для контроля измеряют все три), можно вычислить длины сторон и этого треугольника, и так — опять и опять — на протяжении хоть до самой Камчатки!
Луч зрения угломерного инструмента свободно проходит над оврагами, реками, болотами, перелетает ущелья. Чтобы деревья, холмы, дома и, наконец, шарообразность Земли не мешали видеть с одной вершины треугольника другую, наблюдения ведут со специально построенных деревянных или железных вышек, с вершин гор.
Постепенно ряды треугольников триангуляции 1 класса (самой высокоточной) дотягиваются до того района страны, где надо снимать топографическую карту. Тогда на охваченной рядами территории размещают («встраивают», как говорят геодезисты) подобные же треугольники, но уже меньших размеров — триангуляции 2, 3 и 4 классов.
Размер сторон треугольников 1 класса — двадцать–тридцать километров, 2 класса — десять–пятнадцать, 3 — восемь, 4 — от полутора до шести. Их-то вершины в основном и являются теми опорными пунктами, на которые приходят картографы-полевики — геодезисты и топографы, — чтобы вести съемку местности.
Определяя координаты вершин треугольников, принимают в расчет даже положение географических полюсов нашей планеты в момент наблюдения: полюсы не стоят на месте, они описывают замысловатые спирали в пределах квадрата со стороной двадцать шесть метров.
Чтобы учесть это и еще некоторые другие явления природы, прокладывая триангуляцию 1 класса, через каждые семьдесят километров измеряют не только углы между вершинами треугольника, но и проводят наблюдения звезд. Ими-то и был занят астроном-геодезист Иван Иванович Тишкин в те сентябрьские дни, когда на базе экспедиции в городе Зея получили тревожный прогноз погоды.
На следующий день Григорий Анисимович Федосеев вылетел к Тишкину на вертолете. Следовало, во-первых, посмотреть, как там вообще идут дела. Во-вторых, Федосеев и сам был опытным геодезистом и мог помочь в наблюдениях. В-третьих, ему хотелось хоть чем-нибудь ободрить этих людей — ведь он-то знал, насколько им сейчас трудно!
К сожалению, с утра над аэродромом висел туман, и вылетели только во второй половине дня. Сразу взяли курс на северо-восток, к синевшей вдали громаде Станового хребта. Тишкин работал на его самой высокой и совершенно оголенной вершине, которая так и называлась — Голец. Ни одно дерево не поднималось по ее крутым скалистым склонам.