В августе 2001г. исполнилось 60 лет со дня изобретения русским оптиком Д.Д. Максутовым (1896-1964) менисковых систем. С тех пор эта система получила широкое распространение и признание во всем мире не только среди астрономов-профессионалов, любителей астрономии, но и среди производителей оптических систем самого различного назначения. В то же время, многим читателям практически ничего не известно о биографии и совсем не простой судьбе этого талантливого человека, автора десятков изобретений, теоретика прикладной оптики и мастера-оптика мирового класса, много сделавшего для русской и мировой астрономической оптики.
Род Максутовых уходит корнями в седую старину. Его предки служили еще русскому царю Алексею Михайловичу. По мужской линии почти все предки были морскими офицерами. Прадеду, Петру Ивановичу Максутову, за доблестную службу был присвоен княжеский титул и передано небольшое имение под Пензой. Российская империя в те времена вела много войн и Максутовым довелось принять участие во многих баталиях той эпохи. Дед, Дмитрий Петрович Максутов (1832-1887), закончив морской кадетский корпус в Санкт-Петербурге вместе с братом, проходил службу на Дальнем Востоке и в августе 1854 принимал участие в защите Петропавловска-на-Камчатке от нападения англо-французкой эскадры. В этом сражении погиб один из братьев - Александр Максутов. После этих событий Дмитрий Петрович был назначен помощником главного правителя Русской Америки и в 1859 прибыл в Ситку. Он пробыл в Америке десять лет и был последним русским губернатором Аляски. Отец оптика, Дмитрий Дмитриевич Максутов (старший), тоже был морским офицером, служил в Черноморской эскадре, выполнял ответственные поручения , был пресс-атташе при русской миссии в Турции. В 1895г он женился на Елене Павловне Ефремовой.
Во многих биографических статьях, включая статью в Большой Советской Энциклопедии, местом рождения Д.Д. Максутова значится Одесса, но это не так. Он родился 11 апреля 1896 г. в Николаеве, Херсонской губернии. В 1899 г. Максутовы переезжают в Одессу, отец переходит в торговый флот. Так как он по долгу находился в плавании, то начальным образованием Дмитрия занималась мать. К восьми годам он уже мог свободно читать и писать. Примерно в это же время великолепное южное небо и старая долондовская труба, подарок деда, пробудили у мальчика интерес к астрономии. Отец заметил увлечение сына. Помогая строить простенький штатив для 2.5-дюймовой трубы, учил его столярному и слесарному ремеслу. В 1906 году Дмитрий поступает в Одесский Кадетский корпус. По стечению обстоятельств ему не удалось в дальнейшем продолжить образование, закончить университет, поэтому самообразование были единственной опорой во всей его последующей теоретической и практической работе. В эти годы его увлечение астрономией окрепло - популярные книги по астрономии разжигали интерес. Читая об удивительных астрономических открытиях XIX века, он мечтал открывать сам. Постепенно возникла простая мысль: для этого нужен телескоп! Небольшая дедовская труба явно себя исчерпала. Чтобы увидеть недоступные глазу далёкие миры, нужен инструмент, гораздо серьезней. Фабричный, немецкий, был недоступно дорог. Но ответ был и дальнейшие события развивались по известному всем любителям астрономии сценарию - решено строить телескоп своими силами. В 1911г., в возрасте 15 лет, он изготавливает зеркало диаметром 7 дюймов. Проводит наблюдения . В это время, обучаясь в старших классах, он становится заведующим астрономической обсерваторией корпуса и проводит занятия по космографии с учениками старших классов. Его обширные знания и эрудиция делали эти уроки очень популярными. Результаты его наблюдений становятся известными, и он заочно избирается действительным членом Русского астрономического общества. А в 1912 г. публикует свою первую заметку об изготовлении зеркал в " Известиях" Общества.
В 1913г. он с отличием заканчивает корпус и едет в Петербург. Там он поступает в Военно-инженерное училище, но начавшаяся I-я Мировая война прерывает занятия. Он только успел закончить ускоренные курсы радиотелефонии. Его направляют на Кавказский фронт, где он отличился в боях и получил чин поручика (лейтенанта) и несколько боевых наград. В 1916г. он по своему желанию переходит в школу военных лётчиков в Тифлисе. Во время зачетного полёта самолёт начал разваливаться в воздухе и упал с высоты около 90 метров (295feet), Дмитрий чудом остался жив, но получил серьезные травмы. Революционные события 1917 г. застают его в госпитале. После лечения он пытается через Китай эмигрировать в США и поехать на обсерваторию Маунт Вилсон, где он мечтал работать под руководством Г.В. Ричи (Ritchey G.W.1864-1945), известного специалиста по изготовлению большой астрономической оптики. Но он смог добраться лишь до Харбина в Китае. Полное отсутствие средств и слабое здоровье вынуждают его вернуться.
В 1919г. он добирается до Томска и поступает в Томский технологический институт. Так как преподавателей катастрофически не хватало, то ему приходилось и самому учится, и читать курс физики.
Здесь он возобновляет свои занятия оптикой. Строит зеркальный телескоп и не ахроматический микроскоп. Пытается наладить производство телескопов в мастерских наглядных пособий Томского университета. Его начинания заметил профессор Б. Вайнберг, он пишет Д.С. Рождественскому (1876-1940), где сообщает о работах Д. Максутова. Д.С.Рождественский заинтересовался этими работами и присылает ему приглашение для работы в только что организованном Государственном Оптическом Институте- ГОИ.
Д.Максутов с радостью принимает предложение, оставляет занятия в институте и едет в Петроград. 20 декабря его зачисляют оптиком в мастерские ГОИ. Его непосредственным руководителем был другой известный, вышедший из любителей, оптик А.А. Чикин (1865-1924). Работа была самой различной: от ремонта импортного оборудования до изготовления различных оптических деталей. В это время А.Чикин отрабатывал технологию обработки точных параболических зеркал и методику их контроля . Именно эти работы были решающими для Дмитрия. Однако, работа в ГОИ была не долгой. Он получает письмо от матери, (он думал, что семья эмигрировала) и в мае 1921г. уезжает в Одессу. Приехав домой он узнает, что отец и младший брат Константин, воевавшие против большевиков, эмигрировали и находятся во Франции. Позднее они оба эмигрировали в США. Отец долгое время работал смотрителем пристани на Гудзоне. Брат Константин выучился и работал химиком.
По приезду в Одессу, Дмитрий устраивается на астрономической обсерватории на должность оптика- механика. Но из-за бедственного положения (университет почти ничего не платил ввиду отсутствия средств), он переходит преподавателем физики и математики на военно-технические курсы. С перерывами по переформированию он проводит занятия с 1921 по 1927г. В это время всеми оптическими работами он занимается у себя дома. В 1923г., ничего не зная о работах Кретьена, Шварцшильда и Кудера, предлагавших некоторые типы апланатических зеркальных телескопов, он рассмотрел общие свойства этих систем, и предложил ряд новых интересных комбинаций. Причем, системы, ранее предложенные другими авторами, являются лишь частными случаями найденного им общего решения. В этой работе были описаны и другие системы, в том числе система английских астономов-любителей Г.Долла и А.Кирхема. Аналогичные исследования были выполнены в Англии Э.Линфутом, лишь в середине 50-х годов.
На этой основе он разрабатывает также зеркальные системы объективов микроскопов для исследований в ультрафиолетовой области спектра. Еще работая в ГОИ, он обсуждал с Чикиным проблемы надёжного контроля параболических зеркал. Эта тема постоянно занимала его. После нескольких месяцев расчётов, в 1924 году он предлагает компенсационную схему контроля параболических зеркал, являясь пионером этих методов контроля. Глубина теоретической проработки поражает, он не просто дает схему контроля, а дает анализ точностей, анализирует остаточные аберрации и рассматривает различные комбинации. Аналогичные работы в других странах были выполнены гораздо позднее. О результатах своей работы он докладывает на астрономической секции Одесского отделения РОЛМ. Но опубликовать он смог их лишь в 1932 году по возращению в ГОИ. В этой же работе он предлагает новый способ контроля, аналогичный методу Ронки, с помощью криволинейной решетки, предложенный гораздо позднее Модсби. Будучи практиком, он постоянно усовершенствует теневую методику контроля. Он заменяет зональную диафрагму Ричи разметкой зон на поверхности зеркала, освобождаясь от дифракционных помех. Заменяет точку щелью, а нож нитью, значительно повышает точность контроля. К сожалению, иностранным оптикам все это так и осталось неизвестно. Например: Плацек и Гавиола (R. Platzeck / E.Gaviola J.O.S.A. 1939, №11) предлагают тот же метод "щели и нити" и негативный ему метод "двух щелей", только через 17 лет после его изобретения в СССР и через 7 лет после опубликования в трудах ГОИ. Но это всё, скорее, было связано с изоляцией России в то время.
В 1927 году Дмитрий переходит в Государственный Физический институт в Одессе и организовывает мастерскую по изготовлению школьных телескопов. И, хоть в мастерской работало всего пять человек, за один год с 1929 по 1930 было выпущено более сотни телескопов Ньютона диаметром 140мм. Телескопы были хорошо выполнены механически и имели первоклассную оптику - всю изготовленную Максутовым собственноручно без станков. К сожалению, не сохранилось ни одного из этих телескопов. И, лишь аттестация зеркал М.Ф. Романовой в 1931г в ГОИ подтверждает высокое качество оптики этих телескопов. Зональные ошибки зеркал не превышают 1/20 *, при отсутствии каких либо следов астигматизма.
В феврале 1930г по Одессе прокатилась волна арестов в поисках "врагов народа". Арестован был и Д.Д. Максутов, по его словам, этот арест был самый тяжелый, никаких следствий не проводилось, людей расстреливали через одного. Но судьба была благосклонна, не найдя никаких доказательств антисоветской деятельности, его освобождают 13 марта.
В июле 1930 года он получает от Д.С. Рождественского приглашение на I-й Всесоюзный физический съезд. Он едет на него, затем приезжает в Ленинград посещает институт и, поговорив с Рождественским, решает вернуться в ГОИ. В ноябре его назначают ассистентом оптотехнического отдела, которым в то время руководил В.П. Линник, в последствии известный советский оптотехник, академик. Через два года, в связи с расширением работ по астрономической тематике, руководство института, по настоянию Максутова, организовывает лабораторию астрономической оптики. Именно в этой лаборатории было создано большое количество высокоточных приборов, объективов и зеркал , получили квалификацию многие в последствии известные оптики, именно эта лаборатория на долгие годы стала школой русской астрономической оптики.
Первой крупной работой этого периода было начало работ по изготовлению 32 дюймового объектива для Пулковской обсерватории. История эта началась так. Еще до революции, в 1913 году, Государственная Дума выделила средства для заказа в Англии, у фирмы Гребба, двух больших астрономических инструментов: рефлектора диаметром 40" для установки в Семиизе и 32"- рефрактора для установки в Николаеве. Новое правительство подтвердило заказ и к 1924 -26 году всё оборудование, кроме объектива рефрактора было готово и прибыло в СССР. Рефлектор был установлен и пущен в работу под руководством астронома Г.А.Шайна.
Что касается рефрактора, то в связи с тем, что представилась возможность приобрести у фирмы Ченса в Англии заготовки для линз 41" в диаметре (на один дюйм больше величайшего Йоркского рефрактора Кларка ), то решено было усилить монтировку и расширить трубу инструмента. Однако, при испытании, стекла пришлось забраковать, а получение новых, такого же размера, было проблематичным, к тому же требовалось значительное дополнительное финансирование. После консультаций с английскими фирмами, обратились к фирме Цейса. Она готова была приступить к выполнению заказа (у них даже имелось одно из стекол) за весьма скромную сумму - 100 000 марок, однако сроки выполнения не гарантировались. Немцы обещали изготовить объектив за два с половиной года. После всех консультаций, в том числе и специалистами ГОИ, решено было изготавливать объектив собственными силами. Так началась работа, волей обстоятельств, длившаяся 14 лет...
Важным было то, что объектив предполагалось изготавливать из стекла своих стекловаренных заводов, и эта работа имела большое значение для поднятия качества стекла в целом. Кстати, уже к 1927 году советские заводы оптического стекла в Ленинграде и Изюме полностью покрывали потребности оптико-механической промышленности, и СССР отказался от его импорта.
Несмотря на то, что станок для шлифовки больших деталей еще не был готов, Максутов приступает к обработке вручную. И уже через несколько месяцев аттестовывает первые заготовки, полученные от Изюмского завода. Они были забракованы. Через год, со второй попытки Ленинградский завод дал очень хорошую заготовку для флинтовой линзы, и она была принята. С заготовкой кроновой линзы было гораздо сложней - её отливали более 15 раз! Слишком велики были проблемы получения однородных стеклянных блоков таких размеров. Этот объектив, труба и монтировка для которого погибли во время войны, был закончен под руководством Максутова лишь в 1946г. Объектив получился высокого качества (постоянная Гартмана 0.22). Однако эра больших рефракторов прошла. Телескоп так и не был построен и эта реликвия хранится в музее Пулковской обсерватории вместе с 30" дюймовым объективом А. Кларка.