I 2012 kan vi oppleve en venuspassasje. I dag spiller ikke slike passasjer stor vitenskapelig rolle, men for 250 år siden utløste de internasjonale forskningsprosjekter, og ekspedisjoner ble sendt til verdens utposter for å observere. En av de viktigste ekspedisjonene gikk til Europas ytterkant – til Vardøhus i Finnmark – for å observere passasjen i 1769. Ekspedisjonen ble ledet av en av datidens fremste astronomer, den katolske pateren Maximilian Hell. Siden han var jesuitt, hadde han egentlig ikke adgang til Danmark-Norge, men etter som det gjaldt et vitenskapelig prestisjeprosjekt og kongen inviterte, ble det gjort et unntak. Men hva er egentlig en venuspassasje, og hvorfor var det så stor interesse for å observere dem?
En venuspassasje vil si at planeten Venus passere foran solskiven sett fra jorda. Dette skjer ikke ofte siden jorda, Venus og sola da må stå tilnærmet på linje. Når det først inntreffer, følger imidlertid som oftest to passasjer med kun åtte års mellomrom. Passeringen tar bare noen timer og kan ikke sees med det blotte øye. Det var derfor først etter at kikkerten ble oppfunnet på begynnelsen av 1600-tallet, at det ble aktuelt å observere fenomenet. Siden den gang har det vært bare sju venuspassasjer: 1631 og 1639, 1761 og 1769, 1874 og 1882 samt i 2004. Passasjen 5.–6. juni 2012 vil være vår siste sjanse til å se fenomenet, den neste finner sted først i 2117.
Venuspassasjen i 1631 ble ikke sett av noen, mens den i 1639 ble observert av bare et par astronomer. De to viktigste, sett i et vitenskapelig og kulturelt perspektiv, var passasjene som fant sted på 1700-tallet, midt under opplysningstiden. Disse var imøtesett med spenning, blant annet fordi astronomen Edmund Halley i 1716 hadde påpekt at man kunne bruke venuspassasjene til å beregne størrelsen på solsystemet og avstanden mellom planetene, størrelser man var usikker på. Det var langt fra enkelt å måle avstander i solsystemet, men greide man først å bestemme avstanden mellom to planeter, kunne den brukes til å beregne de andre avstandene ved hjelp av Keplers tredje lov. Halleys idé var at man fra ulike posisjoner på jorda skulle observere når Venus gikk inn på og ut av solskiven. Planetens posisjon på solskiven ville være forskjellig for de ulike observasjonsstedene, på samme måte som tommelen synes å endre posisjon hvis man holder den et stykke foran seg og skiftevis lukker øynene. Denne endringen kalles parallakse. Under venuspassasjen i 1769 utgjorde pater Hell på Vardøhus og engelskmannen James Cook, som befant seg på Tahiti i Stillehavet, to observasjonspunkter med veldig lang avstand seg imellom. Man kan si at de utgjorde hvert sitt "øye" og at Venus var "tommelen". Ved å kjenne observasjonsstedene og parallaksen kunne man bestemme avstanden mellom jorda og Venus. Det var fire tangeringstidspunkter mellom Venus og sola som var aktuelle for å bestemme parallaksen: 1) ytre tangering ved inntreden, 2) indre tangering ved inntreden, 3) indre tangering ved utgang og 4) ytre tangering ved utgang.
I 1761 kom den første venuspassasjen som kunne benyttes til målinger. Mange nasjoner deltok, og det gjaldt å spre observasjonsstedene utover jorda. Selv om man var avhengig av å dele observasjonsdata med hverandre, var det ingen internasjonal koordinering, de ulike nasjonene bestemte selv hvor de ville dra. Det ville også være vanskelig å få til et samarbeid siden sjuårskrigen raste og stormaktene England og Frankrike var i krig. Skulle en benytte Halleys metode, måtte sola observeres fra et sted der den var over horisonten under hele passasjen. Det betydde at Asia og deler av det nordlige og østlige Europa var mest aktuelle. Heldigvis hadde franskmannen Joseph-Nicolas Delisle kommet frem til en metode der det var nok å bestemme tidspunktet da Venus gikk inn på eller ut av solskiven, samt å kjenne observasjonsstedets lengde- og breddegrad. Dette gjorde at alle etablerte observatorier i Europa kunne benyttes. Men det ble også sendt ut ekspedisjoner, og de mest eksotiske stod England og Frankrike for. England sendte blant annet Nevil Maskelyne til St. Helena og Charles Mason og Jeremiah Dixon til Cape Town. Frankrike sendte også ut flere ekspedisjoner, blant annet dro Baptiste Chappe d’Auteroche til Sibir, mens astronomen Guillaume Le Gentil skulle dra til den franske kolonien Pondicherry i India. Før Le Gentil kom frem, var imidlertid kolonien tatt av engelskmenn. Han torde derfor ikke gå i land og fikk ikke gjort observasjoner. Begivenheten ble også observert fra de faste observatoriene, ofte med kongelige personer til stede. Venuspassasjen 6. juni 1761 var en stor begivenhet som mange ville få med seg, her gjaldt det å se og bli sett.
Også i Danmark-Norge forsøkte man å observere venuspassasjen i 1761, men ingen prestisjeprosjekter ble satt i gang. Astronomen Christen Horrebow observerte passasjen fra Rundetårn, det astronomiske observatoriet i København, men målingene var usikre og kunne ikke brukes. Også i Norge ble det foretatt målinger. To studenter, Thomas Bugge og Urban Bruun Aaskow, var sendt fra København til Trondheim. Da den store dagen opprant, var det dessverre overskyet i Trondheim, og de to kunne skimte sola bare nå og da. Spenningen var knyttet til om sola ville være synlig i sekundene rundt de fire tangeringstidspunktene, og om studentene greide å bestemme disse med stor nøyaktighet. Borgermesteren i Trondheim, Niels Krog Bredal, fulgte spent med og oppsummerte problemene med skydekket i et dikt. Han avslutter med ordene:
Observasjonene til Bugge og Aaskow ble imidlertid ikke særlig gode, men de ble likevel innrapportert til akademiet i Paris. I tillegg til disse to var det en tredje person som gjorde observasjoner i Trondheim, landmåleren Jørgen Nicolai Holm. Han arbeidet i et stort prosjekt der Danmark-Norge og Sverige målte opp og bygde røyser langs grensen mellom Norge og Sverige. Endelig skulle det fastslås hvor den lange grensen egentlig gikk. Holm var dessuten svært interessert i astronomi, og fra instrumentmaker James Short i England hadde han skaffet seg et førsteklasses teleskop. Resultatene hans ble publisert i skriftene til Royal Society, men dette kunne ikke rette på bildet som avtegnet seg: Observasjonene i Danmark og Norge hadde vært få, og de var stort sett mislykkede. Da var det annerledes med Sverige. Her var det gjort mange målinger, og svenskenes bidrag var av internasjonal kvalitet. Det å kunne fremlegge viktige vitenskapelige resultater for den lærde verden gjorde at monark og nasjon kunne sole seg i glansen av frembrakte frukter. Danmark-Norge ville imidlertid få en ny sjanse om åtte år! Og interessen ville ikke bli mindre, det hadde nemlig vist seg vanskeligere enn forventet å få gode resultater til tross for at over 120 observatører verden rundt hadde gjort sitt beste. Dette førte til at avstanden mellom jorda og Venus fortsatt var veldig usikker, og dermed også alle andre avstander i solsystemet. Sett i ettertid kan vi kanskje si at det viktigste resultatet som kom ut av observasjonene i 1761, var oppdagelsen av en tynn ring som lyste opp rund planeten akkurat da Venus gikk inn på og ut av solskiven. Dette ble helt korrekt tolket som at planeten hadde atmosfære.
Venuspassasjen 3. juni 1769 ville skje mens det var natt i Europa. Astronomene måtte derfor søke vestover, for eksempel til Amerika eller Stillehavet, eller nordover, til midnattssolas rike. Danmark-Norge ønsket å sende flere av sine astronomer til Nord-Norge, men for å øke sannsynligheten for å få resultater av topp kvalitet ville myndighetene denne gangen også satse på internasjonal ekspertise. Den 18. august 1767 sendte utenriksminister Johan Hartvig Ernst Bernstorff brev til den danske ambassadøren i Wien og bad ham underhånden å undersøke om den kongelig-keiserlige astronom Maximilian Hell ville påta seg å reise til Vardø for å observere venuspassasjen. Alle reiseomkostninger ville selvsagt bli dekket av kong Christian VII. Hell hadde allerede fått tilbud fra andre, men hadde takket nei til dem. Han takket imidlertid ja til å reise til Vardø, muligens fordi det gav ham anledning til å besøke en «ukjent» del av Europa. Ekspedisjonen til Europas utkant måtte selvsagt ha et bredere mål enn bare å observere venuspassasjen. Reisen ble derfor lagt opp som en stor forskningsekspedisjon, og Hell hadde ambisjoner om å utgi et trebindsverk om Norge etter avsluttet reise.
Den 28. april 1768 var Hell klar for avreise sammen med sin medhjelper, Johannes Sajnovics, observatør ved observatoriet i Tyrnavia. Sajnovics var opprinnelig ungarer og skulle undersøke om samenes språk var beslektet med ungarsk. Biskop Johan Ernst Gunnerus i Trondheim var på forhånd rådspurt siden hans bispedømme strakte seg fra Møre til Finnmark. Etter Gunnerus’ mening burde Hell reise til Trondheim sommeren 1768 og bli der vinteren over før han i mars 1769 reiste sjøveien til Vardø. Hell ønsket imidlertid å reise direkte til Vardø høsten 1768, og da han ankom København, ble det derfor innhentet ny informasjon. Hell møtte den kjente botanikeren Georg Christian Oeder, som hadde reist i Norge fra 1755 til 1760 for å samle planter til det store plansjeverket Flora Danica. Oeder hadde ikke vært lenger nord enn Mo i Rana, og han oppfordret derfor Hell til å samle planter til Flora Danica. I København traff Hell også Carsten Niebuhr, nylig hjemkommet fra sin reise til Det lykkelige Arabia, eller Jemen. Etter å ha reist gjennom Sverige ankom Hell Christiania (Oslo) 13. juli 1768, men etter noen få dager i byen reiste han og følget opp Gudbrandsdalen og over Dovre før de ankom Trondheim 30. juli. Her møtte de biskop Gunnerus og hans amanuensis Jens Finne Borchgrevink. Borchgrevink var utpekt til å følge med Hell som ekspedisjonens botaniker siden han hadde oppholdt seg ett år hos Carl von Linné. Han skulle dessuten lære seg astronomi foruten å være kjentmann, tolk og økonom med ansvar for reisekassen.
Den 22. august startet sjøreisen mot Vardø, en reise som skulle vise seg å bli lang og farefull på grunn av motvind og dårlig vær. Først 11. oktober ankom de Vardø og kunne informere festningskommandanten om sin ankomst og hva de trengte for å bygge et observatorium. Hell og Sajnovics skulle bo i fogdens hus, og det skulle bygges et tilbygg som skulle bli et astronomisk observatorium. Den 14. desember var observatoriet noenlunde ferdig, og instrumentene kunne bringes på plass. Dette var akkurat tidsnok til at de kunne rekke å observere en måneformørkelse som ville inntreffe 23. desember. Ved hjelp av den håpet Hell å bestemme lengdegraden observatoriet lå på. Dessverre ble været dårlig, tett skydekke og regnvær forhindret observasjoner. Utover vinteren oppdaget de at været ofte var dårlig i Vardø, men de var ikke arbeidsledige av den grunn. Mye stoff skulle samles til Hells påtenkte bokverk Expeditio Litteraria ad Polum arcticum - «En lærd reise ved Nordpolen». Verket skulle bestå av tre bind, ett skulle omhandlet landets historie, ett beskrive landets fysiske forhold og ett skulle redegjøre for astronomiske og matematiske resultater. I tillegg skulle det utarbeides flere kart. For å sikre kontakt med myndighetene og den lærde verden bestemte kongen at det denne vinteren skulle opprettes en fast postrute mellom Vardø og Trondheim. Den skulle ha avgang hver sjette uke. Dette var en klar forbedring mot tidligere da postekspressen hadde hatt bare tre–fire turer i året til Finnmark. Den nye regulariteten ble opprettholdt også etter at Hell dro fra Vardø, og venuspassasjen var dermed med på å endre kommunikasjonsforholdene i Norge.
Også andre nasjoner gjorde seg klar til venuspassasjen i 1769. Frankrike sendte blant annet en ekspedisjon til vestkysten av Amerika. Den var ledet av Baptiste Chappe d’Auteroche, mannen som i 1761 hadde ledet en ekspedisjon til Sibir. Reisen gikk gjennom Mexico og videre med båt til sydspissen av Californiahalvøya. Etter åtte måneders slit kom de 16. mai frem til landsbyen vi kjenner som San José del Cabo. Området var rammet av en epidemi, men den korte tiden frem til 3. juni gjorde at ekspedisjonen ikke torde lete etter alternative observasjonssteder. De gjorde seg derfor klar og monterte alt utstyret i vente på den store dagen.
England sendte ut ekspedisjoner til både Nord-Norge og Stillehavet. Etter at sjuårskrigen var over i 1763, hadde imidlertid Frankrike, Spania og England sendt flere skip til Stillehavet for å oppdage og deretter underlegge seg nye landområder. Denne aktiviteten gjorde at landene så med mistro på hverandre, men en ekspedisjon i vitenskapens tjeneste var noe alle kunne godta. England valgte ut Tahiti som observasjonssted, en øy Samuel Wallis hadde oppdaget i 1767. James Cook ble valgt til å lede ekspedisjonen, og hans ordre var å observere venuspassasjen, gjøre seg til venns med lokalbefolkningen og kartlegge øya. Til dette fikk han med seg blant andre astronomen Charles Green og de to botanikerne Joseph Banks og Daniel Solander. Men Cook hadde i tillegg med seg en hemmelig ordre: Han skulle utforske de sydlige delene av Stillehavet på jakt etter et uoppdaget kontinent han kunne ta i besittelse i kongens og Storbritannias navn. Den 26. august 1768 la barken «Endeavour» ut fra Plymouth, og 13. april 1769 ankret Cook og mannskapet opp ved Tahiti. Kort etter hadde de bygd et observatorium og kunne starte målinger for å bestemme stedets lengde- og breddegrad.
Den 3. juni nærmet seg, og flere ekspedisjoner ankom Norge. I slutten av april anløp det britiske marineskipet HMS «Emerald» med to dyktige observatører sent ut av The Royal Society. Den ene var William Bayly, assistent til astronomen Nevil Maskelyne ved observatoriet i Greenwich. Han ble satt i land på Magerøy, hvor han bygde et observatorium i nærheten av Honningsvåg. Etter at observatoriet var reist, seilte «Emerald» til Hammerfest, hvor Jeremiah Dixon satte opp nok et observatorium. Dixon hadde i 1761 observert venuspassasjen fra Cape Town, men var nå nylig kommet tilbake fra Amerika, hvor han sammen med Charles Mason hadde målt opp grensen mellom Pennsylvania og Virginia, det som senere ble den klassiske skillelinjen mellom nord- og sørstatene.
Men det var flere ekspedisjoner på vei. Astronomen Peder Horrebow fra København skulle sammen med Ole Nicolai Bützow reise til Tromsø. På sjøreisen fra Trondheim fikk de mye motvind og kom derfor ikke lenger enn til Dønna. Der gikk de i land og satte opp et lite observatorium. I tillegg skulle professor Christian Gottlieb Kratzenstein fra København reise til Trondheim for å observere. Mye motvind gjorde at skipet han seilte med, gikk tom for proviant og vann da de i midten av mai passerte Bergen, og de måtte derfor gjøre stopp før de fortsatte. Kratzenstein ankom Trondheim 29. mai og satte opp sine instrumenter et lite stykke utenfor byen. I tillegg til ekspedisjonene til Norge ble det selvsagt også sendt ekspedisjoner til Nord-Sverige og Russland.
Den 3. juni opprant med dårlig vær over store deler av Nordkalotten. I Vardø klarnet det imidlertid, og Hell, Sajnovics og Borchgrevink kunne observere tidspunktet da Venus gikk inn på solskiven rundt klokken 9 om kvelden. Ikke mange minutter senere la en stor sky seg foran sola. Den ble liggende i nesten seks timer, den tiden Venus brukte på å vandre over solskiven. Klokken 3 om morgenen blåste det imidlertid opp vind fra sydøst, og skyen drev bort akkurat tidsnok til at de kunne registrere at Venus forlot solskiven. I Vardø hadde man altså hatt fint vær rundt de kritiske tidspunktene, og det ble gjort gode målinger. De fleste andre ekspedisjonene til Nordkalotten skulle imidlertid vise seg å bli forholdsvis mislykkede, i stor grad fordi været var for dårlig. Hells resultater ble derfor etterspurt, men han mente at han ikke kunne sende dem ut i verden før de var overlevert oppdragsgiveren, kong Christian VII i København. Siden Hell på tilbakereisen skulle gjøre observasjoner til sitt bokverk, tok imidlertid dette noe tid, og astronomer ute i Europa ble utålmodige. Først 17. oktober 1769 nådde følget København. Her ble de mottatt som helter. Hell arbeidet med en avhandling om Venuspassasjen, Observatio Transitus Veneris ante Discum Solis, die 3 Junii 1769, og han foreleste over den i vitenskapsselskapet i København. Sajnovics foreleste samme sted over sin avhandling om samisk og ungarsk, Demonstratio idioma Ungarum et Lapponum idem esse, en avhandling som senere er blitt beskrevet som et gjennombrudd i studiet av den finsk-ugriske språkgruppen. Hell og Sajnovics reiste fra København 22. mai og ankom Wien 12. august 1770. Før avreise hadde Hell argumentert for at observatoriet i Vardø burde bemannes videre, noe det også ble i en kort periode i 1770- og 80-årene. Dermed ble Hells observatorium i Vardø det første bemannede statsfinansierte observatoriet i Norge.
I California hadde været vært strålende under venuspassasjen, og Chappe d’Auteroche fikk gjort gode målinger. To dager senere begynte imidlertid den lokale epidemien å herje blant ekspedisjonsmedlemmene, og snart var alle syke. Ved en kraftanstrengelse fikk de observert måneformørkelsen 18. juni slik at de kunne bestemme stedets lengdegrad, men kreftene ebbet snart ut. Den 1. august døde Chappe, en skjebne som også rammet fire andre ekspedisjonsmedlemmer og 60 soldater og medhjelpere. Bare to personer overlevde og brakte de dyrebare resultatene hjem til Frankrike.
Også på Tahiti ble venuspassasjen observert i perfekt vær, men allikevel var det problemer. James Cook skrev i dagboken sin: «Dr. Solander observerte, så vel som Mr. Green og meg selv, og vi skiltes fra hverandre i bestemmelsen av tidspunktene for tangering mye mer enn det som kunne forventes.» Cooks ekspedisjon hadde imidlertid bare så vidt begynt, «Endeavour» stevnet videre på jakt etter et antatt kontinentet i Stillehavet. Etter hvert ankom de New Zealand og kartla kystområdet der før de fortsatte videre til Australia, Indonesia, over Det indiske hav og rundt Kapp det gode håp før de 13. juli 1771 var tilbake i Storbritannia. James Cooks første jordomseiling var gjennomført, og han ble hyllet som en helt.
Etter at Hell kom tilbake til Wien, startet han på arbeidet med trebindsverket om Norge og sendte ut subskripsjonsinnbydelse til den lærde verden. Dessverre falt nettverket rundt ham sammen da jesuittordenen ble oppløst i 1773, og verket så aldri dagens lys. Deler av det ble imidlertid publisert i ulike journaler, blant annet de astronomiske målingene og observasjonene av venuspassasjen. Her sammenliknet Hell blant annet sine målinger med tilsvarende målinger gjort av James Cook og Chappe d’Auteroche. Etter Hells mening kunne solparallaksen nå bestemmes til 8,70 ± 0,03 buesekunder. I dag er den midlere solparallaksen beregnet til 8,79 buesekunder, noe som gir en midlere avstand til sola på 149,60 millioner kilometer.
Natten mellom 5. og 6. juni 2012 vil det igjen være duket for en venuspassasje, og selv om den ikke omfattes med like stor interesse denne gangen, kan det være interessant å oppleve fenomenet. I Norge vil hele passasjen være synlig bare i Nord-Norge, men deler av fenomenet kan sees over hele landet. Dem som ønsker å forberede seg, henvises til tabellen utarbeidet av Kaare Aksnes.