ETUSIVU
SISÄLLYS
VIITTEET
LÄHTEET
SANASTO

Itsenäiseksi oppiaineeksi

Observatoriohankkeiden alku

Ruotsin kuningas Kustaa III (1746-1792, kuninkaana vuodesta 1771) vieraili Turussa 1775, ja Akatemia esitteli toiveitaan ja tarpeitaan. Niihin sisältyi myös esitys observatorion aikaansaamisesta. perusteluissa sanottiin, ettei hyvin varustetussa yliopistossa voida vahingotta olla ilman observatoriota, ja että sekä laivaston että kaupan merenkulkua hyödyttävää tähtitiedettä ja perämiestaitoa on ilman sellaista laitosta mahdotonta opettaa.

Observatorioesitys oli vaatimaton kulujen säästämiseksi. Samoin anottiin, että maanmittauskomission observaattorin virka säilytettäisiin ja viranhaltija velvoitettaisiin huolehtimaan myös observatoriosta. Pyyntöihin ei suostuttu.

Kun Akatemialle ryhdyttiin puuhaamaan kirjasto- ja kokoelmataloa 1795, esitettiin sen katolle tornimaista, observatoriokäyttöön tarkoitettua rakennelmaa. Ajatusta ei myöhemmin pidetty hyvänä, vaan 1799 päätettiin etsiä erilliselle observatoriorakennukselle sopiva paikka. Observatorion toteutuminen kuitenkin siirtyi, sillä sen edellä kävi uuden akatemiatalon rakennustyö.

Gustav Gabriel Hällström (1775-1844) toimi Yliopiston fysiikan professorina vuosina 1801-1844. Hällström vakiinnutti tähtitieteen itsenäiseksi oppiaineeksi Yliopistoon hankkimalla sitkeällä toiminnallaan observatorion, observaattorin ja sittemmin professorin viran, sekä ajanmukaisen instrumenttikokoelman. Hän kasvatti alalle pätevän tutkijan Walbeckin ja hankki tämän kuoltua Suomeen etevän nuoren tähtitieteilijän Argelanderin. Hällströmin tarmoa ja kykyjä käytettiin usein Yliopiston hankkeiden edistämiseksi. Hänen jälkeläisensä aateloitiin isänsä ansioiden tähden. (C.P. Mazerin maalaus vuodelta 1837, Helsingin yliopisto)

Ehdotus siitä, miten observaattorin vuosipalkka 120 ruplaa 11 kopeekkaa saadaan kootuksi. Vasemmalta: Pitäjä, kylä, tilan numero ja nimi, manttaaliluku, veroäyrit, suoritettava maksu ruplina ja kopeekkoina. Viimeisessä sarakkeessa observaattorin palkkaan käytettävä osuus maksusta. Vertaa sivun 34 tekstiin.

Rakennusvarojen kartuttamiseksi Akatemia sai vuodesta 1801 lähtien oikeuden kantaa tullia viedystä puutavarasta ja haloista sekä vuodesta 1802 lähtien myös piestä ja tervasta. Vaikka jouduttiinkin odottamaan, näytti myös observatoriohankkeen toteutuminen ilmeiseltä.

Planman erosi fysiikan professuurista 1801, ja hänen seuraajakseen nimitettiin Gustaf Gabriel Hällström (1775-1844). Matematiikan professoriksi oli nimitetty 1799 Anders Johan Mether. Vaikka tähtitiede edelleen kuului Akatemian sääntöjen mukaan matematiikan viran piiriin, oli Planman voimakkaimmin harjoittanut tähtitiedettä ja pyrkinyt sen asemaa edistämään. Samaa linjaa jatkoi hänen seuraajansa Hällström. Virkakautensa alussa Hällström julkaisi tiedeakatemian annaaleissa monia tähtitieteellisiä tutkimuksia. Ja vaikka hän myöhemmässä tieteellisessä toiminnassaan omistautuikin fysiikan, erikoisesti lämpöopin tutkimuksille, hän toimi määrätietoisen ponnekkaasti observatorion ja tähtitieteen viran aikaansaamiseksi Akatemiaan.

Turun akatemian observatorio

Suomen sota päättyi 1809. Porvoon valtiopäivät kokoontuivat maaliskuussa ja Haminan rauha solmittiin syyskuussa. Akatemian piirissä professorit Hällström ja Johan Gadolin (1760-1852), Hällströmin appi, tunnettu kemisti ja fyysikko, sekä G. E. Haartman (1757-1815) ja ennen kaikkea varakansleri, Turun piispa Jacob Tengström (1755-1832) kehittivät yliopiston suhteita uuteen hallitukseen. Yrityksissä onnistuttiinkin. Akatemia sai pian varoja ja virkoja.

Keisarillisen kehotuksen perusteella konsistori esitti 1809 joulukuussa muun muassa tähtitieteen professorin virkaa, observatorion rakentamista ja observaattorina toimivan tähtitieteen apulaisen viran perustamista. Vuoden 1811 alussa myönnettiin muut anotut seikat, muttei tähtitieteen virkoja eikä observatoriota. Akatemialle luvattiin kuitenkin toivoa näidenkin toteutumisesta ajan mukana.

Elokuussa 1812 Aleksanteri I (1777-1825) vieraili Turussa. Akatemian kansleri Gustaf Mauritz Armfelt (1757-1814) osallistui konsistorin istuntoon 29. elokuuta. Konsistori esitti, että kun uusi akatemiatalo kohta valmistuisi, olisi paikallaan ryhtyä observatorion rakentamiseen. Perusteluna esitettiin observatorion merkitys tieteelle ja opiskelevalle nuorisolle. Lisäksi viitattiin merenkulkukouluun, joka jo oli määrätty perustettavaksi. Edelleen mainittiin, että akatemiatalon suuresta rakennustyöstä oli jäänyt jäljelle materiaalia ja että paikkakunnalla oli nyt kivenhakkaajia ja muita ammattitaitoisia työmiehiä, jotka kohta hajaantuisivat ja joita myöhemmin olisi vaikeaa hankkia.

Tukholman 1753 valmistunut observatorio Kuninkaallisen tiedeakatemian 1760- ja 1770-luvuilla käytössä olleen paperin vinjetissä.

Kansleri Armfelt ilmaisi ymmärtävänsä tästä tieteille koituvan hyödyn, jätti suostumuksensa ja kehotti konsistoria lähettämään observatorion piirustukset ja kustannusarvion [1]. Observatorion perustamiselle oli siis saatu päätös.

Kun akatemiatalo alkoi valmistua ryhdyttiin observatoriohankkeessa toimiin. Hällström omien sanojensa mukaan hankki ja kokosi "hyvissä ajoin tietoja ja neuvoja, joita sekä kotimaasta että Ruotsista mahdollisesti saatoin saada." [2]. Vaikuttaa ilmeiseltä, että Hällström laati varsin yksityiskohtaiset luonnokset ja käytti suunnitelmiensa mallina tiedeakatemian observatoriota, joka oli valmistunut Tukholmassa vuonna 1753. Tilojen sijoittelu ilmansuuntien mukaan ja pohjakaava noudattaa Turussa Tukholman käytäntöä. Useissa observatoriota ja sen varustusta koskevissa muistioissaan Hällström ei viittaa mihinkään observatorioon suunnitelmiensa mallina.

Charles Bassin (1772-1840) suunnite/ma Turun akatemian observatorioksi vuodelta 1816.

Laatimiaan luonnoksia Hällström lienee esitellyt tapaamilleen henkilöille, joiden hän saattoi olettaa tuntevan observatorioita, ja kysynyt heidän neuvojaan. Vuonna 1814 Hällström tapasi Turussa arkkitehti Carl Ludvig Engelin (1778-1840), joka oli Pietarista käymässä ja etsimässä uusia työmahdollisuuksia. Hällström kuuli Engelin syntyneen Berliinissä ja uskoi tämän epäilemättä "tuntevan Berliinin kuuluisan observatorion ja otaksuttiin tarkkaavasti katsoneen muitakin sellaisia rakennuksia" [3].

Itse asiassa Engelillä tuskin oli lainkaan observatorioita koskevaa erikoistietoa. Kun Hällström oli esitellyt hänelle suunnitelmansa, Engel oli luvannut harkita asiaa [4]. Enempää ei Hällströmin ja Engelin kesken välittömästi kehkeytynyt, mutta tapaamisella oli myöhemmin huomattavat seuraukset.

Carl Ludwig Engelin (1778-1840) suunnitelma Turun akatemian observatorioksi vuodelta 1816. Bussin ja Engelin suunnitelmien pohjana oli Hällströmin määrätietoinen rakennuksen tila- ja toimintaohjelma. Pohjapiirroksen numerot viittaavat kivipylväiden varaan pystytettyihin instrumentteihin; 7 ja 8: meridiaaniympyrä ja ohikulkukone, 9: heilurikello ja 10: repetitioympyrä.

Lokakuussa 1815 erotettiin Turun Vartiovuorenmäen laelta tontti observatoriota varten. lntendentinkonttorin päällikkö Charles Bassi (1772-1840) laati piirustukset Hällströmin ohjelman mukaan.

Koko hanketta koskeva muistio käsiteltiin konsistorissa 24.5.1816 ja sen sisältämä esitys lähetettiin kanslerille, perintöruhtinas Nikolaille (1796-1855) 11. heinäkuuta samana vuonna [5].

Muistion alussa muistutetaan keisarillisen majesteetin helmikuussa 1811 antamasta lupauksesta tukea ja laajentaa Akatemian toimintaa. Akatemiatalon todetaan kohta valmistuvan ja huomautetaan, että ylijääviä rakennustarvikkeita voitaisiin käyttää hyödyksi observatorion pystyttämisessä. Ammattitaitoisen työvoiman saatavuudesta huomautetaan myös. Seuraavaksi kerrotaan muistiossa observatoriolle sopivan paikan löytymisestä ja erottamisesta.

Muistiossa arvellaan, että Akatemian uudisrakennusrahaston tulot vielä muutaman vuoden ajan menevät uuden akatemiatalon rakennusvelkojen maksuun, mutta samalla anotaan, että rahaston varojen käyttöaikaa pidennettäisiin tai myönnettäisiin uusia varoja. Hanketta perustellaan ennen kaikkea laivaston ja kauppamerenkulun tarpeilla ja hyödyttämisellä.

Uudelleen konsistori muistuttaa käsiteltäviin tieteellisen laitoksen merkityksestä nuorison taidollisessa sivistämisessä valtiota palvelemaan ja huomauttaa, että sellainen harvoin puuttuu hyvin varustetusta yliopistosta, ja ilmoittaa liittävänsä mukaan intendentti Charles Bassin yhteistuumin useiden yliopiston asiantuntevien opettajien kanssa laatimat observatorion piirustukset.

Esille otetaan myös kysymys välttämättömän observaattorin kiinnittämisestä ja palkkaamisesta. Konsistori ilmoittaa helpottuneena, että Akatemian maatila- ja vuokratulot riittävät palkkaukseen. Muistiossa esitetään, että observaattori rinnastettaisiin Akatemian muihin adjunkteihin eli apulaisiin. Palkkaukseksi esitetään vapaan asunnon, halkojen ja lämmön lisäksi 120 ruplaa 11 kopeekkaa vuodessa eli noin 24 ruplaa enemmän kuin muille adjunkteille maksettiin. Eroa perustellaan sillä, että observaattori on sidottu työhönsä yötä päivää ja vastaisi lisäksi Akatemialle 10.2.1811 myönnetyn almanakkaerioikeuden mukaisten almanakkojen toimittamisesta.

Samalla anotaan, että almanakkojen painatuksen tuotolla voitaisiin tukea astronomisten, matemaattisten ja fysikaalisten instrumenttien hankkimisrahastoa.

Myös anotaan, että observaattori voitaisiin palkata jo ennen observatorion valmistumista. Tämä olisi tarpeellista kahdesta syystä. Akatemialla on jo astronomisia kojeita ja uusia odotetaan kesällä Englannista. Kaikki ovat siirrettäviä kojeita. Niitä käytetään opiskelijoiden harjoituksissa, missä observaattoriakin tarvitaan. Toiseksi tähtitieteellistä asiantuntemusta tarvitaan observatorion rakennustyön aikana osoittamaan oikeita suuntia ja valmistelemaan ja valvomaan kiinteästi pystytettävien instrumenttien perustuksia. Muistiossa mainitaan sellaisina erikseen ohikulkukone ja muurikvadrantti.

Henrik Johan Walbeck (1793-1822) o/i Turun akatemian observaattori vuosina 1817-1822. (G. W. Simbergin piirros vuodelta 1822, Observatorio)

Lopuksi esitetään, että observaattori tarvitsee päivittäisissä töissään ja erikoisesti yöllisissä havainnoissa apulaisen. Siksi anotaan, että opiskelijoista sopiva stipendiaatti voitaisiin vapaata, Observatoriossa sijaitsevaa asuntoa ja Bilmarkin stipendiä vastaan ottaa observatorion amanuenssiksi. Lisäksi hän saisi tavallisen apurahan ja voisi pysyä toimessaan neljä vuotta, jos hoitaa toimensa hyvin.

Konsistori jäi odottamaan suosiollista päätöstä, mutta asiat saivatkin yllättävän käänteen. Engel, josta Hällström ei ollut heidän tapaamisensa jälkeen 1814 kuullut mitään, välitti syyskuussa 1816 Hällströmille tiedon, että observatorion piirustukset olisivat pian valmiit. Engel oli nyt Helsingissä, jossa hänet oli määrätty kaupungin uudisrakennuskomitean väliaikaiseksi arkkitehdiksi.

Hällström kiirehti ilmoittamaan, että asia oli toimitettu keisarin käsittelyyn. Hällström sai lokakuussa Engeliltä vastauksen, jossa tämä kertoi tietävänsä että asia on viety Pietariin, muttei vielä päätetty. Siksi Engel pyysi, että hänenkin suunnitelmansa toimitettaisiin keisarin tarkastettavaksi. Hällström sai Engelin suunnitelman, keskusteli varakanslerin, rehtorin ja muutamien professorien kanssa ja jätti piirustukset eräiden kiireesti laadittujen huomautusten kera Pietariin vietäväksi kanslerin sihteerin L. G. von Haartmanin (1789-1859) mukana.

Von Haartman kirjoitti Hällströmille, että keisari oli valinnut Engelin ehdotuksen ja määrännyt observatorion niiden mukaan rakennettavaksi Hällströmin huomautusten mukaan korjattuna.

Yliopiston vanha observatorio Turun Vartiovuorenmäellä etelälounaasta. Puolipyöreän salin etelään antavat ikkunat oli ajateltu pienillä instrumenteilla tehtäviä havaintoja varten. (Valok. N.E. Wickberg/Rakennustaiteen museo)

Asioiden yllättävä käänne ja konsistorin ohittaminen herättivät luonnollisesti närkästystä, ja 14. joulukuuta 1816 Hällström jätti konsistorille perusteellisen selostuksen tapahtumien kulusta. Konsistori katsoi, ettei asiassa ole aihetta enempään, vaan jäädään odottamaan päätöstä [4].

Keisari päätti asian lopullisesti 31. maaliskuuta 1817 ja se annettiin tiedoksi konsistorissa 12. huhtikuuta [6].

Bassin ja Engelin suunnitelmia vertaillessa voi todeta kummankin pohjautuneen hyvin määrätietoisesti laadittuun rakennuksen käyttösuunnitelmaan ja tilaohjelmaan.

Turun vanha observatorio itäkaakosta. Itäiseen havaintosaliin pystytettiin repetitioympyrä. Asuntosiipi näkyi pohjoiseen, Aurajoelle ja kaupunkiin. (Valok. N. E. Wickberg/Rakennustaiteen museo).

Vartiovuorenmäen observatorio lounaasta. (Rakennustaiteen museo)

Hällström oli laatinut luonnoksen jo 1814 tienoilla. Hänen oma kokemuksensa ja Ruotsissa tuolloin yleensä käytettävissä ollut havaintokokemus rajoittui pieniin, siirrettäviin koneisiin. Niinpä suunnitelma rakentui niiden käytön pohjalle.

Jo lokakuussa 1816 alkoi Hällströmin ja Helsingissä työskentelevän Engelin välillä vilkas kirjeenvaihto. Ratkaistavia yksityiskohtia oli runsaasti, ja syntyipä vakava kiistakin. Engel halusi rakennuksen puolipyöreän pääjulkisivun pohjoiseen, jolloin se kukkulalta näkyisi kauniisti kaupunkiin. Hällström oli suunnitellut sen etelään, jotta sen ikkunoista voitaisiin havaita erityisesti Aurinkoa ja planeettoja. Toiminnallisista periaatteista järkähtämättä kiinnipitävä Hällström sai viimein Engelin suostumaan kantaansa.

Hällström oli ilmeisesti hankkinut tietoja ajan tähtitieteellisistä havaintomenetelmistä, sillä kirjeenvaihdosta käy ilmi, että isot, kiinteästi pystytetyt koneet tulivat suunnitelmissa tärkeiksi. Huomiota kiinnitettiin instrumenttien perustukseen ja havaintotilojen lattioiden rakenteeseen [7].

Konsistori hyväksyi tyytyväisenä lopulliset piirustukset 11.1.1817 ja ne toimitettiin Pietariin.

Rakennustyöt aloitettiin vuoden 1817 kesällä. Työssä oli edelleen vaikeuksia. Hällström sai toistuvasti hoputtaa muiden töiden nyt rasittamalta Engeliltä ohjeita ja työpiirustuksia. Bassin johtama intendentinkonttori ei luonnollisestikaan ottanut työtä hoitaakseen. Yliopiston uudisrakennustoimikunta sai tehtävän, ja komitean asiantuntijajäseniksi nimitettiin professorit Hällström ja Palander. Engelin ja toimikunnan välit tulehtuivat välillä pahastikin, mutta vaikeuksista selvittiin [8]. Observatoriorakennus valmistui vuoden 1819 syksyyn niin pitkälle, että sitä voitiin ryhtyä käyttämään.

Tähtitieteen vakiintuminen Turussa

Edellä selostetusta, konsistorin kanslerilIe 24.5.1816 laatimasta muistiosta näkyy, että nyt toteutettiin mittavaa hanketta. Siihen kuului havaintotoimintaan a muuhun työskentelyyn sekä henkilökunnan asumiseen suunniteltu observatoriorakennus, observaattorin ja amanuenssin toimet sekä monien isojenkin instrumenttien hankkiminen.

On selvää, ettei Hällström olisi voinut niin tarmokkaasti ajaa observaattorin viran perustamista, ellei tiedossa olisi ollut toimeen pätevää henkilöä. Hällströmin oppilas, Henrik Johan Walbeck (1793-1822) aloitti opintonsa Turussa 1808 ja valmistui maisteriksi 1815. Hänen disputaationsa pro gradu käsitteli tähdenpeittojen ja auringonpimennysten laskemisessa tarvittavia vakioita. Kahta kuukautta myöhemmin hän esitti sovelletun matematiikan dosentinväitöskirjansa, jossa esitti ennakkolaskelmat vuoden 1816 marraskuun 19. päivän auringonpimennyksestä, joka näkyi Turussa.

Joseph von Fraunhoferin (1787-1826) valmistama heliometri oli tarkoitettu pienten kulmien määräykseen. Objektiivi on halkaistu, ja puolikkaita voi siirtää toistensa suhteen mittausta varten. Heliometri oli Observatorion läntisessä tornissa. (M. Poutanen/Observatorio)

Vuodesta 1814 hän teki jatkuvasti tähtitieteellisiä ja paikanmääräyshavaintoja arkkipiispa Mennanderilta 1776 ostetulla Dollondin neljän jalan refraktorilla ja sekstantilla, siis varsin vaatimattomilla välineillä. Hän julkaisi 1816 myös veden tiheyttä ja lämpötilaa koskevan työn, alalta, jolle Hällström myöhemmin erikoisesti keskittyi. Työssä hän käytti pienimmän neliösumman keinoa, jonka Gauss (1777-1855) ja Legendre (1752-1833) olivat luoneet muutamaa vuotta aikaisemmin. Walbeck korosti menetelmän tehokkuutta ja suositteli sitä moniin tarkoituksiin.

Walbeck julkaisi tuloksiaan paitsi kuninkaallisen akatemian annaaleissa myös Euroopan tärkeimmissä tähtitieteellisissä sarjoissa, joita olivat Boden (1747-1826) Berliinissä toimittama Astronomisches Jahrbuch, joka oli ilmestynyt vuodesta 1774 lähtien, paroni von Zachin Gothan Seebergissä julkaisema Astronomisches Correspondenz sekä vuodesta 1823 lähtien H. C. Schumacherin (1780-1850) toimittamana ilmestynyt Astronomische Nachrichten Hampurissa.

Vuonna 1816 saapui Englannista Troughtonin valmistama sekstantti ja kaksi pientä kronometria, joita Walbeck käytti havaintotöissään.

Kun observaattorin toimi julistettiin avoimeksi oli Walbeck ainoa hakija. Kansleri nimitti hänet tiedekunnan ja konsistorin esityksestä 18.11.1817.

Walbeckin merkittävin työ oli 1819 ilmestynyt "De forma et magnitude telluris ex dimensis arcubus meridiani, definiendis" [9]. Walbeck käytti yhteensä kuutta eri puolilla maailmaa, nimittäin Intiassa, Perussa, Ranskassa, Englannissa ja vuosina 1801-1803 Tornionjokilaaksossa tehtyä meridiaanikaaren astemittausta ja määräsi pienimmän neliösumman keinolla maapallon koon ja muodon, lähinnä litistyneisyyden. Tulokset olivat erinomaisen tarkkoja.

Tarton yliopiston observatorion johtaja Friedrich Georg Wilhelm Struve (1793-1864) esitti Walbeckin tutkimuksen saatuaan laajaa yhteistyötä, jossa astemittaus ulotettaisiin Baltiasta Riianlahdelta Suomenlahden yli ja pohjoisemmaksi Suomeen. Walbeck innostui ja valmisteli kesällä 1819 mittauksia Hämeessä sekä vieraili syksyllä 1819 Tartossa.

Wilhelm Struve oli 1813 nimitetty vuonna 1810 perustetun Tarton observatorion johtajaksi. Tartossa Walbeck sai ensimmäisen kerran syksyllä 1819 tutustua oikeaan observatorioon ja sen laitteisiin, mm. kiinteästi pystytettyyn ohikulkukoneeseen, joka oli valmistunut 1813. Matkan aikana ja Tartossa Walbeck teki myös tähtitieteellisiä havaintoja.

Observatorion monipuolinen varustus

Hällströmillä oli keskeinen osa valmistuvan observatorion varustamisessa havaintoja varten. Alunperin hänen suunnitelmiensa lähtökohtana oli havaintotoiminta, joka perustui pieniin siirrettäviin koneisiin. Muistiossa konsistorille 24.5.1816 Hällström puhuu jo kiinteästi pystytettävistä koneista, ohikulkukoneesta ja meridiaanikvadrantista. Konsistorin muistiossa kanslerille samalta päivältä mainitaan myös puolen jalan repetitioympyrä [10].

Kiinteästi pystytettyjä suuria koneita oli käyttänyt jo Tyko Brahe (1546-1601) Juutinraumaan Venin saarelle pystyttämässään observatoriossa 1576 lähtien.

Kun kaukoputki otettiin tähtitieteessä käyttöön vuonna 1609, alkoi kehitys joka johti yhä pitempiin teleskooppeihin jotta yksinkertaisten linssien väripoikkeama ei olisi havaintoja haitannut. Tä1laisia pitkiä, vaikeasti käsiteltäviä kaukoputkia käyttivät mm. Gadolin ja Planman Venuksen ohikulkuhavainnoissa 1760-luvulla, kuten edellä on kerrottu. Taivaankappaleiden paikkojen eli koordinaattien mittaukseen käytettiin pienempiä, siirrettäviä kojeita, sekstantteja, kvadrantteja ja muita sektoreita. Kiinteästi pystytettyjä kulmamittauskoneitakin kehitettiin. Sellaisia oli esimerkiksi Englannin ensimmäisen kuninkaallisen astronomin John Flamsteedin (1646-1719) Greenwichiin vuonna 1675 perustettuun observatorioon rakentama seitsemän jalan ekvatoriaalisekstantti, jolla havainnot aloitettiin 1676. Samassa observatoriossa otettiin viiden jalan ohikulkukone käyttöön vuonna 1721. Vuonna 1725 pystytettiin meridiaanin suuntaiseen seinään Grahamin valmistama kahdeksan jalan muurikvadrantti [11].

Tarton observatorioon oli vuonna 1813 pystytetty Dollondin valmistama ohikulkukone.

Vuonna 1812 Greenwichissä valmistui Troughtonin rakentama kuuden jalan meridiaanimuuriympyrä ja 1816 saman valmistajan kymmenen jalan ohikulkukone. John Pond (1767-1836) julkaisi meridiaaniympyrällä tekemänsä havainnot 1813 ja sai siitä runsaasti kiitosta mm. Besseliltä (1784-1846) [12].

Toukokuun 31. päivänä 1817 Hä1lström jätti konsistorille muistion jossa esitetään laaja instrumenttien hankintaohjelma [13]. Alussa Hä11ström viittaa observatorion ja sen varustuksen tuomaan hyötyyn ei vain opiskelevalle nuorisolle vaan myös koko merenkulkua ja kauppaa harjoittavalle väelle. Se tuottaisi mainetta ja arvostusta Akatemialle sekä uutta rohkaisua opettajille ja oppilaille [14].

Hällström lausuu, että observatorio ja observaattori voivat täyttää tehtävänsä ja käyttää mahdollisuudet täysin hyväkseen sekä tehdä observatorion tunnetuksi, mikä on tarpeen tieteelle välttämättömien yhteyksien saavuttamiseksi muiden observatorioiden kanssa, vasta kun laitos on varustettu erinomaisen hyvillä instrumenteilla.

Hällström sanoo, että ohikulkukonetta on aina pidetty niin olennaisen tärkeänä observatoriossa, että viimemainittu vasta sitten ansaitsee nimensä, kun edellinen on hankittu ja asianmukaisesti pystytetty. Hällström esittää hankittavaksi akromaattista kahdeksan jalan putkea, joka pystytetään kahden kallioon kiinnitetyn kivipilarin varaan. Hinnaksi Hällström ilmoittaa 250 puntaa.

Hällström mainitsee myös, että aiemmin suositut muurikvadrantit ovat nyttemmin jääneet pois käytöstä. Vielä toukokuussa 1816, siis vuotta aikaisemmin Hällström esitti sellaisen hankintaa. Nyt Hällström puhuu meridiaanimuuriympyrästä, jollaisen Troughton muutama vuosi sitten on valmistanut Greenwichin observatorioon ja joka on erinomaisen tarkka. Hinta on kokonaista 2060 puntaa. Hällström viittaa ilmeisesti edellä mainittuun Troughtonin toimittamaan instrumenttiin.

Hällström huomauttaa, että tällaiset instrumentit pystytetään kallioon kiinnitettyihin pylväisiin, joten niiden hankkimisesta heti tai myöhemmin on päätettävä nyt, kun rakennuskin valmistetaan. Hän muistuttaa myös, että tarpeelliset havaintoaukot kulkevat koko talon poikki, ja ne on piirustuksiin merkittävä.

Hällström viittaa Troughtoniin valmistajana. Kuten edellä on kerrottu, kesällä 1816 oli Akatemialle saapunut Troughtonin tekemä sekstantti. Hällström oli seurannut havaintotekniikan kehitystä tähtitieteellisen kirjallisuuden avulla, mutta uuden observatorion valmisteluista tietoinen Troughton on saattanut erikseen informoida suunnittelusta vastaavaa Hällströmiä.

Kiinteiden instrumenttien lisäksi Hällström sanoo tarvittavan kelloja, joiden heilurit on kompensoitu niin, etteivät lämpötilan muutokset vaikuta niiden käyntiin. Akatemian kahta vanhaa heilurikelloa hän ei enää kelpuuta.

Lisäksi tarvittaisiin halkaisijaltaan 18 tuuman repetitioympyrä ja kolmiomittauksiin soveltuva teodoliitti. Tässä yhteydessä Hällström kertoo toiveestaan saada aikaan astemittaus Pietarin observatoriosta Tukholman observatorioon, jotka sattuvat sijaitsemaan lähes samalla leveyspiirillä. Kahden viimeksimainitun koneen mahdollisena toimittajana Hällström mainitsee müncheniläisen Georg von Reichenbachin (1772-1826) ja kertoo kirjoittaneensa asiasta Leipzigiin, mutta odottavansa vielä vastausta.

Vielä Hällström luettelee joukon tarpeellisia instrumentteja: heliometrin, useammanlaisia mikrometrejä, komeetanetsijän, karttapalloja ym., joiden hinta on kuitenkin aiemmin mainittuihin nähden hänen arvionsa mukaan merkityksetön. Heliometri oli juuri tullut käyttöön pienten kulmien, kuten kaksoistähtien komponenttien näennäisten välimatkojen mittaukseen sopivana linssikaukoputkena. Utzschneiderin ja Fraunhoferin valmistamia heliometrejä oli vuosina 1815-1817 toimitettu mm. Bremenin ja Göttingenin observatorioihin [15].

Hällström lainaa luettelonsa lopuksi Tyko Brahea, jonka mukaan observatoriossa täytyy olla "aut nulla instrumenta, aut maxima" eli joko ei lainkaan instrumentteja tai kaikki.

Hällström toteaa, että jos esitettyjä instrumentteja pidetään tarpeellisina, on sitten selvitettävä mistä saadaan niihin varat. Astronomisten ja fysikaalisten kojeiden rahaston vuotuinen tuotto ei hänen mukaansa vastannut kuin 200 puntaa, joten vain pieniä siirrettäviä kojeita voitiin sen varassa hankkia. Muista rahastoista olisi saatava rahoitus isompien koneiden ostoon. Varat palautettaisiin fysikaalisten ja astronomisten kojeiden rahastosta ajan mukana.

Konsistori ehdotti kojeiden hankkimista Hällströmin esityksen mukaan. Kansleri vahvisti 27. 7.1817, että varat otetaan uudisrakennusrahastosta ja maksetaan takaisin kojerahastosta sitä mukaa, kun sinne varoja kertyy.

Konsistorin päätöksen mukaan 12.9.1817 Hällström ryhtyi hankkimaan kojeita Englannista Troughtonilta. Apua oli tarkoitus pyytää Greenwichin kuninkaalliselta astronomilta J. Pondilta. Niin kuin edellä kerrottiin, Hällström oli jo tiedustellut kojeita Saksasta. Nyt tuli tietoja Reichenbachilta ja niin ikään müncheniläiseltä J. von Utzschneiderilta (1761-1840), jolle Joseph von Fraunhofer (1787-1826) valmisti linssejä ja suunnitteli uusia teleskooppikonstruktioita.

Konsistori päätti tilata kojeet Utzschneiderilta ja asetti lopullista tilausehdotusta valmistelemaan toimikunnan, johon kuuluivat professorit Hällström, Palander ja Ahlstedt sekä matematiikan adjunkti, entinen tähtitieteen dosentti Schulten ja observaattori Walbeck.

Toimikunta jätti 6.2.1818 konsistorille ehdotuksensa joka hyväksyttiin ja kojeet tilattiin heti Utzschneiderilta. Kojevalikoima noudatti Hällströmin aikaisemman muistion periaatteita. Meridiaaniympyrä oli vaihtunut kahden jalan meridiaaniympyräksi, ja pienempiä kojeita oli lisätty. Uutuutena oli ekvatoriaali, jolla samoin kuin heliometrilla tehtiin havaintoja muissakin taivaansuunnissa kuin meridiaanissa. Tällaisten kojeiden käyttöä ei ollut osattu ottaa huomioon observatorion suunnittelussa, jonka periaatteet Hällström oli kiinnittänyt jo 1814.

Ekvatoriaali on kaukoputki, jonka jalustan kahdesta akselista toinen on asetettu maapallon akselin suuntaiseksi ja toinen kohtisuoraan sitä vastaan. Näin kaukoputki voidaan suunnata kaikkiin taivaan suuntiin. Jos viimeksi mainitun akselin asento lukitaan, voidaan kaukoputkea ensinmainitun ympäri kääntämällä seurata tähden vuorokautista liikettä taivaalla. Ekvatoriaalisesti pystytetty kaukoputki tarvitsee suojakseen rakennuksen, josta on vapaa näkyvyys kaikkiin taivaansuuntiin. Sitä varten kehitettiin kääntyvä kupu- tai lieriökatto, jossa oli avattavat luukut.

Ekvatoriaalisesti pystytettyjä kulmanmittauskojeina käytettyjä kaukoputkia oli jo edellä mainittu Flamsteedin sekstantti (1676) Greenwichissä ja englantilaisen Jesse Ramsdenin vuonna 1791 rakentama Schuckburgin ekvatoriaaliympyrä. Mutta varsinaisen ekvatoriaalisesti pystytetyn, kellokoneella varustetun refraktorin kehitti von Fraunhofer. Se perustui pieniä heliometrejä varten suunniteltuun jalustatyyppiin, joita Utzschneiderin ja Fraunhoferin tehdas valmisti useita vuosina 1815-1817. Ensimmäisen suuren ekvatoriaalin tehdas toimitti Tarttoon vuonna 1823. Se oli varustettu yhdeksän tuuman akromaattiobjektiivilla. Vuonna 1812 Fraunhofer oli jo toimittanut 7 1/4 tuuman refraktorin Napolin observatorioon [16].

Walbeckin Tarton-matka syksyllä 1819 osoitti, että hänen olisi tarpeen tutustua useampaankin eurooppalaiseen observatorioon. Hänelle myönnettiin apuraha, joka oli tarkoitettu myös Münchenissä käyntiä varten. Walbeck valvoisi sieltä tilattujen instrumenttien toimituksen Turkuun. Walbeck lähti matkaan heinäkuussa 1820. Münchenissä oli vain teodoliitti valmiina. Se tarkastettiin ja lähetettiin Turkuun. Muista kojeista Walbeckille ei pystytty antamaan sitovia toimitusaikoja. Matka oli kyllä hyödyksi, ja asiantuntijoilta saatujen neuvojen perusteella tehtiin monia instrumenttien ominaisuuksia täsmentäviä ratkaisuja.

Meridiaaniympyrän kehä sovittiin alkuperäistä suuremmaksi, kolmen jalan läpimittaiseksi, siten että müncheniläiset Reichenbach ja Ertel valmistivat sen, koska tällä toiminimellä oli kyllin suuri jakokone. Muut osat valmisti Utzschneider. Samanlaiset meridiaaniympyrät Reichenbach toimitti vuonna 1819 Bonniin ja Königsbergiin [17].

Walbeck ei myöskään ollut tutustunut ekvatoriaalin käyttöön. Hän jopa ehdotti sen pystytyksen vaihtamista alt-atsimutaaliseksi. Jalustassa olisi siis silloin ollut yksi akseli pysty-, toinen vaakasuorassa. Niin ei sentään menetelty.

Walbeck vieraili Hampurin Altonassa Schumacherin luona, Karl Friedrich Gaussin (1777-1855) johtamassa Göttingenin observatoriossa, Gothan observatoriossa Seebergissä, Berliinissä, Friedrich Wilhelm Besselin (1784-1846) luona Königsbergissä ja palatessaan viimein Tartossa Struven luona. Turkuun hän saapui maaliskuussa 1821.

Palattuaan Walbeck ryhtyi kojeita odotellessaan valmistelemaan Struven suunnittelemaa kolmiomittaustyötä Suomenlahden yli ja edelleen pohjoiseen. Hänen työnsä katkesi kuitenkin 22.10.1822 itsemurhaan observatoriossa.

Uuden observatorion käyttöönotto

Walbeckin äkillinen kuolema synnytti ongelmia, jotka oli kiireesti! ratkaistava, ettei tähtitieteen voimakas kehittyminen Turussa vaarantuisi. Hällström toimi väsymättömällä innolla. Hän lupasi ottaa vastaan ja säilyttää saapuvat instrumentit. Lisäksi hän hankki tietoja mahdollisista observaattoriehdokkaista. Hakijaksi saatiin Königsbergissä opiskellut ja siellä työskentelevä Friedrich Wilhelm August Argelander (1799-1875). Argelanderin tieteellisen tuotannon lisäksi hakemusta seurasi hänen opettajansa ja esimiehensä Besselin erinomainen suositus. Lisäksi Struve oli häntä suositellut. Argelander nimitettiin 28. huhtikuuta 1823, ja hän saapui Turkuun 12. elokuuta.

Argelander syntyi 22.3.1799 Memelissä Itä-Preussissa kauppiaan poikana. Hänen isänsä isä oli syntynyt 1729 Pernajassa. Suku oli alkuaan Pohjois-Savosta. Argelander opiskeli Königsbergissä Besselin, oppilaana ja väitteli 1822 siellä tohtoriksi Flamsteedin tähtien paikkoja koskevista havainnoista. Yksityisdosentuuriaan varten hän julkaisi vuoden 1811 komeetan rataa koskevan tutkimuksen.

Friedrich Wilhelm August Arge/ander (1799-1875) vanhempiensa kanssa.

Kun Argelander saapui Turkuun, hän ryhtyi panemaan uutta observatoriota ja kalustoa havaintokuntoon. Akatemian vanhempia instrumentteja, joita oli varsin vähän ja jotka olivat pieniä, Argelander ei juuri katsonut käyttökelpoisiksi. Uusista kojeista kahdeksan jalan ohikulkukone oli saapunut. Sen havaintohuone observatoriossa valmistui vasta vuoden 1825 lopussa, ja kone saatiin paikoilleen maaliskuussa 1826.

Kahden jalan läpimittainen repetitioympyrä ja Walbeckin Münchenissä tarkastama teodoliitti olivat myös tulleet, lisäksi Utzschneiderin kompensaatioheilurikello ja muutama pienempi koje.

Itäinen havaintohuone valmistui helmikuussa 1824. Argelander pystytti sinne repetitioympyrän ja aloitti havaintotyöt 23. helmikuuta.

Tähtitieteellisten havaintojen aloittaminen uudessa observatoriossa ja uusilla kojeilla merkitsi luonnollisesti laajoja esitöitä. Oli määrättävä refraktorin käyttäytyminen, havaintokojeiden ominaisuudet ja niistä aiheutuvat havaintoihin liitettävät korjaukset. Argelander noudatti tarkoin opettajansa Besselin kuvausta, jonka mukaan jokainen astronominen instrumentti rakennetaan kahdesti, ensin tehtaassa, ja toisen kerran sen rakentaa tähtitieteilijä määrätessään sen ominaisuudet. Oheinen yhteenveto Argelanderin havaintopäiväkirjoista Suomen ajalta osoittaa, että hän oli erinomaisen ahkera havaitsija [18].

Argelanderin havaintopäivien lukumäärä 1824-1837

	1824	1825	1826	1827	1828	1829	1830	1831	1835	1836	1837
tammikuu	6	0	4	4	8	0	13	20	7	9	14
helmikuu	7	3	2	21	15	6	15	11	4	14	5
maaliskuu	16	13	13	18	18	24	14	16	12	14	-
huhtikuu	19	25	10	24	19	21	16	20	11	19	-
toukokuu	13	19	24	20	20	22	26	1	18	23	-
kesäkuu	14	14	21	0	21	13	9	-	19	25	-
heinäkuu	8	8	7	13	13	19	2	-	1	22	-
elokuu	9	14	21	20	14	12	11	-	4	18	-
syyskuu	12	7	0	18	20	5	19	-	10	24	-
lokakuu	11	10	0	17	21	12	18	1834	10	20	-
marraskuu	11	2	16	8	14	4	8	5	16	2	-
joulukuu	2	9	11	8	22	9	5	8	16	16	-
yhteensä	128	134	129	171	205	157	156	1831:68 1834:13	56	206	19

Taulukossa ovat mukana Argelanderin havainnot tähdistä, Auringosta, komeetoista ja revontulista. Hän havaitsi Turussa toukokuuhun 1831, jonka jälkeen hän lähti vuoden virkavapaalle. Ennen marraskuuta 1834 Argelander havaitsi Helsingissä vain siirrettävillä kojeilla sekä revontulia, jota ei ole yllä huomioitu. Taulukossa on havaintopäiviä kaikkiaan 1442.

Utzschneiderin ja Liebherrin kahden jalan repetitioympyrä, jolla Argelander aloitti työskentelynsä Turussa. (M. Poutanen/Observatorio).

Argelander päätti repetitioympyrällä tekemänsä havaintosarjan tähtien deklinaatioista joulukuussa 1825 ja toimitti redusoidut tulokset painoon vuoden 1827 alussa. Turun palo 4.-5. syyskuuta 1827 tuhosi ladelmat ja viivästytti työn ilmestymisen vuoteen 1830.

Tutkiakseen ohikulkukoneen ominaisuuksia Argelander ryhtyi havaitsemaan sillä samojen tähtien suhteellisia rektaskensioita, joiden deklinaatiot hän oli määrännyt repetitioympyrällä. Hän havaitsi myös komeettojen paikkoja viiden jalan refraktorilla ja heliometrilla, jotka olivat tulleet kesällä 1824.

Heinäkuussa 1825 tuli kolmen jalan läpimittainen meridiaaniympyrä, ja Argelander pääsi aloittamaan havainnot sillä vuoden 1827 alussa. Neljä vuotta kestänyt havaintosarja kohdistui erityisesti tähtiin, joilla oli huomattava ominaisliike. Argelander käytti konetta sekä rektaskension että deklinaation määräykseen. Sitä varten hän joutui selvittämään konevakiot ja -ominaisuudet vielä monipuolisemmin kuin ohikulkukoneen ja repetitioympyrän tapauksessa.

Vaikka tärkeimmät kojeet tulivatkin ulkomailta, on syytä panna merkille että Suomen talousseuran ensimmäisen sihteerin, professori Karl Christian Böckerin omistama työhuone toimitti observatorioon ainakin ilmapuntarin ja lämpömittareita. Böckerin lämpömittareilla oli kysyntää Suomen ulkopuolellakin [19].

Argelanderin havaintopäiväkirjassa on syyskuun 4. päivän iltana 1827 kello 9 ß Aquilae-tähdestä tehdyn havainnon perässä merkintä: "Hier wurden die Beobachtungen durch eine grässliche Feuersbrunst unterbrochen, die Åbo in Asche legte." (Tässä keskeytti havainnot hirveä tulipalo, joka pani Turun tuhaksi.) Syyskuun 8. iltana havaintopäiväkirja jatkuu: "Das allerschönste Nordlicht, was ich je gesehen habe;..." (Kaikkein kauneimmat revontulet, jotka koskaan olen nähnyt;...) [20].

Kun korkealla Vartiovuorenmäellä sijainnut observatorio oli yksi harvoja tuholta säästyneitä rakennuksia, siirtyi Akatemian välttämätön toiminta, kuten konsistorin kokoukset ja rehtorin kanslia, sinne.

Lokakuun 21. päivänä annettiin keisarillinen manifesti, jolla Akatemia määrättiin siirrettäväksi Helsinkiin, joka oli ollut vuodesta 1812 lähtien maan pääkaupunki. Samalla Akatemian nimi muutettiin Keisarilliseksi Aleksanterin yliopistoksi Suomessa.