Такие размеры диктовал главный прибор обсерватории - исполинский секстант. Он предназначался для наблюдений за Солнцем, Луной и другими планетами. А такие наблюдения были совершенно необходимы для определения основных «постоянных астрономии», как их принято называть: величины наклонения эклиптики к экватору, точки весеннего равноденствия, продолжительности тропического года. Мы еще поговорим подробнее о них, когда станем рассматривать научные достижения Улугбека. Прибор представлял из себя дугу, равную одной шестой части окружности и точно установленную в плоскости меридиана.
На первый взгляд устройство прибора кажется довольно простым. Но нужно хорошенько представить себе технический уровень того времени. Основным материалом для приборов и инструментов служил самый обыкновенный... камень. Поэтому в трактате Гийасаддина-Джемшида для постройки секстанта даются такие указания:
«...Возводится стена из цемента и ганча[25] таким образом, что основание этой стены имеет длину восемьдесят газов, толщину четыре газа, а высоту на северном конце сорок газов и южном - один газ... Поверхность дуги секстанта делают из тесаного камня; затем на ней вдоль ее длины делается углубление шириною в четыре пальца и глубиною в один палец, где помещается медная или бронзовая доска так, чтобы ее поверхность находилась на уровне дуги секстанта».
При такой технике сооружение получается, как видите, весьма громоздким и сложным. И соблюсти требуемую точность при постройке дуги строго определенного радиуса из цемента и камня - задача неимоверно трудная.
Мерой длины служил «газ». А о том, насколько точна и постоянна была эта мера, говорит определение ее в одной арабской рукописи: «Один газ равен ширине двадцати четырех пальцев, ширина одного пальца равна толщине шести зерен ячменя, а каждое зерно ячменя равно толщине семи волосков из хвоста лошади».
Предохранить от ошибок в наблюдениях и обеспечить мало-мальскую точность было возможно только при максимальном увеличении размеров прибора. Улугбек так и поступил. Для окружности, шестую часть которой должна была составлять дуга секстанта, он выбрал радиус в сорок метров (точнее, 40,212 метра).
Как ни высоко было здание обсерватории, подобная махина, конечно, не уместилась бы в нем. Но Улугбек придумал оригинальнейшее решение. Часть дуги секстанта он предложил спрятать под землю, выдолбив для этого галерею в скалистых недрах холма.
Задача была весьма нелегкая при тогдашних строительных инструментах. Сотни каменотесов днем и ночью врубались в скалы, откалывая от них глыбу за глыбой.
А наверху тоже кипела работа. Добытый из галереи камень укладывали в фундамент будущей обсерватории. Трещины заливали скрепляющим раствором «кыр» - известью с примесью камышовой золы. Пол здания выкладывали из трех слоев кирпича, залитых ганчевым раствором. Готовили этот раствор в особых кирпичных ящиках, а подносили к месту работы в больших глиняных чашах - тагора. При раскопках, уже в наше время, было обнаружено, много осколков таких чаш, и находка эта, как будет рассказано далее, сбила некоторых исследователей с толку.
Протяжные крики надсмотрщиков, стук молотков и тучи известковой пыли поднимались над холмом Кухак. Перебрасывая друг другу кирпичи, гортанно пели каменщики. Скрипели деревянные вороты, поднимая наверх чаши с раствором и бурдюки с водой. Каменотесы углублялись все дальше, вырубая в скале траншею.
Улугбек, следуя примеру деда, разбил площадку на несколько участков и поручил их разным сановникам, чтобы те соперничали между собой и подгоняли рабочих. Он и сам постоянно следил за строительством. По его приказанию у подножия холма разбили два новых сада, где правитель проводил теперь почти все время. В одном саду построили дворец «Чихиль-сутун». В переводе это значит «Сорок колонн». Колонны были каменные, витые. Другой сад украшал павильон, все стены которого выложили плитками из китайского фарфора. Поэтому его прозвали «Чина-хана».
Работы не прекращались ни днем, ни ночью, но для Улугбека время плелось медленнее черепахи, бредущей по выжженной солнцем степи. Ему не терпелось начать наблюдения, поскорее приблизить к себе звезды. Ни пиры, ни охота не могли заглушить этой жажды. Улугбек приезжал на стройку, сердился, кричал на рабочих, порой несправедливо наказывал ни в чем не повинных людей. Это было совсем бессмысленно, потому что на стройке и так дневали и ночевали Казы-заде и Джемшид, все проверяя сами, никому не доверяя в таком тонком и малознакомом местным строителям деле, как изготовление и установка сложных инструментов. Под их руководством из неграмотных пареньков, согнанных на стройку из ближних селений, вырастали умелые мастера, а в будущем - толковые наблюдатели.