RISTNA EIFFEL

RISTNA EIFFEL

«Arhitektuurse esteetika esmane põhimõte on see, et ehitise olemuslikud jooned vastaksid selle kasutuse täiuslikule eesmärgile.»
Gustave Eiffel

Ristna Eiffel EE

Ristna Eiffel

Eestimaa randadel on säilinud haruldane kollektsioon tänaseni oma funktsiooni täitvaid ajaloolisi metalltuletorne. Algselt Inglismaalt tellitud Gordon-tüüpi monteeritavatest elementidest malmtornidele lisandusid 19. sajandi teisel poolel Prantsusmaalt pärinevad keerukama ülesehitusega lehtmetallist ja metallsõrestikust konstruktsioonidega lahendused. Regulaarselt toimunud maailmanäitustel avanes ettevõtjatel võimalus oma uudsete tehniliste leiutiste eksponeerimiseks ja turustamiseks. Tänu meretranspordi valdkonnas toimunud tormilisele arengule ning tihedatele rahvusvahelistele suhetele levisid need tehnoloogilised uuendused kiiresti kõikjale üle maailma. Seoses prantsuse inseneri A. Fresneli poolt välja töötatud optilise tehnoloogia murrangulise arenguga sai Pariisist 19. sajandi teisel poolel tuletornide juhtiv tootja, kust leidsid oma tee Eestimaa randadele Keri, Ristna, Tahkuna, Ruhnu ja Viirelaiu metalltuletornid ning arvukad uudse optikaga varustatud valguslaternad Kõpu, Pakri ja Tallinna liitsihi tuletornides.

Legende Eesti randade metalltuletornide sidemetest Prantsusmaaga on liikvel mitmeid. Kõige levinumad neist on viide Hiiumaa metalltuletornide ostmisele 1871. aastal Pariisis toimunud maailmanäituselt ning Ruhnu nelja metalltoega tornitüübi legendaarne päritolu. Arvestades 1870. aasta Prantsusmaal valitsenud poliitilist situatsiooni, peaks olema selge, et ülimalt keerulise sisepoliitilise olukorra tõttu ei olnud maailmanäituse toimumine sellel aja Prantsusmaal võimalik. Napoleon III oli just kaotanud sõja Preisi vägedele ning tekkinud vastureaktsioon viis Pariisi kommuunina tuntud rahvarahutusteni, mis kulmineerus Prantsuse kolmanda vabariigi tekkega. Vaatamata keerulistele poliitilistele suhetele naaberriikidega, iseloomustavad seda perioodi aga head kaubandussuhted Vene tsaaririigiga, mille koosseisu ka Eesti sellel ajal Balti provintsina kuulus. Peterburi kaubateed Euroopa pealinnadesse viisid mööda Eestimaa randadest ning see oli ka põhjuseks, miks siia Vene tsaaririigi tellimisel kiiresti uusi tuletorne püstitama asuti. Nii valmis teiste seas ka 1874. aastal Hiiumaal Kõpu poolsaarel lehtmetallist torni ja sõrestikuliste kontraforssidega Ristna tuletorn.

Ill1. Dago – Leuchtturm Ristna 1904–1917. Postkaart: autori kogu
Ill2. Ristna tuletorn kevad 2020. Foto: Indrek Laos
Ill3. 3d rekonstruktsioon. Foto: Flux Projekt www.fluxprojekt.eu

Nende insenertehniliste rajatiste päritolu ja ajaloo tuvastamise teeb keeruliseks arhiiviandmete vähesus seoses aegade jooksul toimunud erinevate riigikordade vaheldumisega ning objektide kunagine militaarne iseloom, mis riigikaitseliste tõekspidamiste tõttu eeldas äärmist salastatust. Teiseks on uuringuid raskendanud 20. saj alguses toimunud keelereform. Kohanimede eestistamine toimus riikliku poliitikana alates 1934. aastast, kampaania käigus osa võõrapäraseid kohanimesid eestindati, osad said aga hoopis uued eestipärased nimetused. Nii peab teadma, et Hiiumaa nimetus varasemalt oli Dago ning Ristna oli tuntud kui Dagerort. Kolmandaks tuleb arvestada tehnilise rajatiste anonüümset iseloomu, mille tõttu nende sidumist konkreetse autorlusega ei peetudki oluliseks.

Uudsed tornid telliti valdavalt Prantsusmaalt, omaaegsest tuletornide pealinnast Pariisist. Just sinna, Billy kaile rajati 1848. aastal Tuletornide teenistuse esimene administratiivhoone. Uus kupliga tipnev peahoone koos töökodadega ehitati juba 1869. aastal Chaillot’ künkale, maailmanäituste areenina kasutatud Marsi väljaku lähedusse. Insenerid katsetasid seal erinevaid tehnilisi lahendusi, tuletornide optilisi aparaate ja elektriseadmeid ning täitsid tellimustega seotud korraldusi. Samas lähedal Marsi väljakul alates 1855. aastast toimunud rahvusvahelistel maailmanäitustel avanes tootjatel võimalus oma uute leiutiste ja valguslahenduste eksponeerimiseks ning ka päris elusuuruses majakate demonstreerimiseks. 1838. aastal avas Saint-Honoré tänaval ateljee optika ja peenmehhaanikaga tegelev kellassepp Henry-Lepaute. 1852. aastal võttis Louis Sautter üle A. Fresneli optiku J-B. Soleil’ pärandatud ettevõtte ning avas vahetult Marsi väljaku kõrval oma tehase. Kolmas ettevõtja Barbier & Fenestre, hiljem tuntud kui Barbier, Bénard & Turenne (BBT), tekkis neist mõni aasta hiljem. Need kolm ettevõtet – Sautter, Henry-Lepaute ja BBT jagasidki prantsusmaa tuletornide turu nii kodumaal ja kolooniaalmaades. Märkimisväärne rahvusvaheline edu saavutati ka Ameerikas, Ottomani impeeriumis ning Venemaal. Suur osa maailmas kuni tänaseni kasutusel olevatest tuletornide optikatest on toodetud Pariisis, kus need kolm ettevõtet tegutsesid järjepanu kuni 1970-nendate aastateni.

Ill4. L. Sautter, Lemonnier et Cie tehas Suffreni avenüül Pariisis 1872. Notices sur les phares, 1880. Autori kogu
Ill5. Louis Sautter’ (1825–1912) portree. D’après son journal intime et sa correspondance, 1915. Autori kogu

G. Eiffeli ja L. Sautter’ vaheline viljakas koostöö sai alguse juba 1868. aastal, kui ettevõtjad kinnitasid ühise patendi uudse lahenduse jaoks metalltuletornide ehitamisel. Tööstustoodangu valdkond oli kaetud patendi kaitsega ning tööstustoodete valmistamine oli selgelt piiritletud monopol. Kasuliku mudeli patendid vormistati patendiametis ning nende kehtivus oli 15 aastat, millise perioodi jooksul ei olnud teistel konkureerivatel ettevõtetel analoogse toote valmistamise õigust. Pariisi patendiameti arhiivis on säilinud G. Eiffeli ja L. Sautter’ poolt registreeritud patent nr 83080 «Täiendused metallist tornide, täpsemalt tuletornide, konstruktsioonis», mis kirjeldab Ristna tuletornis kasutatud uuenduslikku tehnilist lahendust metallsõrestik-konstruktsioonis tornide valmistamiseks. Patent kajastab insener G. Eiffeli poolt väljatöötatud konstruktsiooni, kus keskse raudplekist vertikaalse silindrilise torni jäikus tagatakse väliste metallsõrestikena valmistatud kontraforrside ja horisontaalsetest vahevöödest moodustatud ruumilise struktuuriga: «Selline tulemus saavutatakse üksteise peale korrustena jäikade vöödena fermide paigaldamisega, mis moodustavad deformatsioonile vastupidavaid horisontaalseid raame ja võimaldavad jõudude täielikku ülekandmist kogu selle pinna ulatuses, nagu seda teeks täismetallist ketas horisontaalsetele jõududele, mis on rakendatud selle perimeetri ükskõik millisele punktile.» (G. Eiffel, Pariis, 3. november 1868).

Ill6. Patent 1BB83080. Archives INPI
Ill7. Tour de phare en fer, G Eiffel & Cie. Bibliothèque des phares, École nationale des ponts et chaussées, PH 606 A17
Ill8. Dagerorti tuletorn, Annales Construction 1880. Autori kogu

Patenteeritud lahenduse järgi 1874. aastal rajatud Ristna tuletorni uksel võime sildilt lugeda valmistajatehase L. Sautter, Lemmonier & Cie nime, mis vastab osaliselt ka tõele. Tuletorni tellimuse täitja peatöövõtjana, samuti selle optika valmistaja, oligi Sautter’ tehas, olles sellel alal üks kuulsamaid vastava valdkonna spetsialiste. Nende töökoda Pariisis, mis paiknes Suffreni avenüül praeguse Marsi väljaku kõrval, oli spetsialiseerunud kaasaegseimate valgustusseadmete ja optikate tootmisele. Tuletorni terviklik valmistamine oli kompleksne ettevõtmine, koosnedes erinevatest komponentidest, nagu lamp, optika, neid kaitsev metallist kuppel ja vahest kõige iseloomulikuma elemendina kogu laternaruumi kandev torn. Kui tuletorni valmistamise tellimus esitatigi enamasti optiliste valgusaparaatide tootmisele spetsialiseerunud ettevõttele, siis pidi see alltöövõtu korras lahendama ka kõik muud tuletorni püstitamiseks vajalikud ülesanded. Nii tehtigi suuremate tellimuste puhul metallmastide ja muude arhitektuursete detailide valmistamiseks koostööd erinevate metallkonstruktsioonide tootjatega, teiste seas ka Gustave Eiffelile kuuluva ettevõttega G. Eiffel & Cie, kelle käest tellitigi 20 m kõrguse Dagerorti tuletorni metallmasti valmistamine.

Ill9. Gustave Eiffeli (1832–1823) portree ca 1880, Galerie contamporaine, cliché Eugène Pirou. Autori kogu
Ill10. Eiffeli tehase toodangu loetelu 1867-1889. Archives SETE (Société d’Exploitation de la tour Eiffel)

G. Eiffeli poolt välja töötatud uuenduslikud lahendused metallkonstruktsioonide ehitamisel võimaldasid suuresildeliste ja kõrgete struktuuride rajamist väga erineva otstarbega rajatiste ja ehitiste valmistamiseks. Kui tuntumad G. Eiffeli poolt selle meetodiga valmistatud ehitised on arvukad raudteesillad ja eriotstarbelised kaarhallid, siis tema kuulsaimateks ehitisteks on kahtlemata 1886. aastal koostöös skulptor F-A. Bartholdiga valminud New Yorgi vabadussammas ning 1889. aasta maailmanäituse jaoks valminud Eiffeli torn Pariisis. Gustave Eiffeli järglaste eraarhiivis leiduv dokument tõendab tema osalust ka Ristna tuletorni valmistamisel. 1874. aastal G. Eiffeli Pariisi tehases valmistatud Ristna tuletorni metallkonstruktsiooni detailid transporditi osadena läbi Le Havre’i sadama Hiiumaale ning monteeriti siin kohapeal kokku. Kuigi tuletorni kandev karkass on Esimeses maailmasõjas toimunud kahjustuste likvideerimiseks tänaseks betoonsarkofaagiga kaetud, on selle Eiffeli torniga sarnanevad neogootilikud kaunistuselemendid: floraalse ornamentikaga rippkonsoolid, väljalõikelised neliksiirid ja dekoratiivne balustraad, kenasti eksponeeritud.

Ill11. Pariisi Eiffeli torni detailid. Fotod: Indrek Laos
Ill12. Ristna tuletorni detailid. Fotod: Indrek Laos

Indrek Laos, 1. mai 2021

Saagu valgus

Saagu valgus!

Maailm tähistab Fresneli optika leiutamise 200. juubeliaastat. Uudse optilise seadme esmakordne edukas katsetamine toimus 7.8. septembril 1821. aastal Pariisis. Triumfikaare katusele paigaldatud lääts võimaldas valgusvihu projitseerimist 24 kilomeetri kaugusele, kinnitades selget eelist seni kasutatud reflektoritega valgustite ees.

Valgusel on olnud mereohutuse tagamisel oluline roll juba alates antiikajast. Proovides jälile jõuda selle füüsikalise fenomeni saladustele, on selle uurimisega tegelenud mitmed põlvkonnad teadlasi. Teadlased on välja arvutanud valguse tekke 14 miljardit aastat tagasi, täpsemalt 400 000 aastat peale Suurt Pauku, kui valgus väljus alguniversumi magmast ning levis maailmaruumi.[1] Vastavalt Einsteini relatiivsusteooriale on valguse kiirus vaakumis konstantne sõltumata valgusallika liikumise kiirusest[2], olles seega füüsikaline konstant, mille ümardatud väärtus on ligikaudu 300 000 000 m/s. Kui Inglise füüsik Newton[3] defineeris vaguse osakeste voona, siis juba sajand hiljem ei rahuldanud selline lahendus enam prantsuse teadlast Fresneli[4], kes oma uurimusega oli jõudnud veendumusele valguse lainelisest olemusest.

Augustin-Jean Fresnel oli prantsuse ehitusinsener ja füüsik, kelle optika-alased uuringud viisid valguse laineteooria üldise aktsepteerimiseni, asendades sellele eelnenud Newtoni valgusosakeste teooria. Oma uuringu avaldad ta 1818. aastal teoses «Uurimus valguse difraktsioonist».  Fresneli teooria üheks oluliseks teeneks võib pidada selle praktilist rakendamist, mis viisid osadest kokkumonteeritud astmeliste läätse leiutamiseni 1821. aastal ning meresõidu ohutuse tagamiseks nn Fresneli läätse laialdase kasutusele võtmiseni.

Ill1. 1. Augustin-Jean Fresneli (1788 – 1827) portree, gravüür Ambroise Tardieu 1825. https://commons.wikimedia.org
Ill2. Üks esimene Fresneli läätse paneelidest aastast 1821, paneel mõõtmetega 81x78x6cm koosneb 70 klaasprismast. Foto: Ville de Paris / Bibl. Forney
Ill3. Gordouani tuletorni esimene Fresneli optikaga valgusaparaat 1823, paikneb praegu Ouessanti tuletornimuuseumis Musée des Phares et Balises. Foto: Indrek Laos

Algsetes tuletornides kasutati märgutulena ilmastikust sõltuvat lihtsat puude või söega köetavat lõket. Olukord paranes mõningal määral 18. sajandi teisel poolel, kui tule suunamiseks hakati kasutama õlilampidega katoptilisi reflektoreid. Võimaldades küll tule ühtlasemat suunamist, oli reflektorite töös hoidmine mitme valgusallika üheaegse kasutamise tõttu väga töömahukas ja valguskiirte osalise neeldumise tõttu ebaökonoomne.

Tuletornide valgusjõu suurendamiseks mõeldud optiliste lahendustega hakkas Fresnel tegelema juba 1820. aastal, konstrueerides esmakordselt mitmest klaasitükist kokku monteeritud astmelise läätse. Fresneli lääts on moodustatud üksteisele järgnevatest rõngakujulistest segmentidest, võimaldades selle taha paigaldatud valgusallika kiirte ühtlast koondamist. Seadme optiline võimsus on võrreldav sama kumerusega täisklaasist läätsega, kuid on sellest õhem, kasutades valguskiirte suunamiseks ainult selle astmeliselt kokku pandud ja vähendatud väliskumerust. Kaheksast klaasläätsest kokku pandud optilise seadme esmakordne edukas katsetamine toimus 7.8. septembril 1821. aastal Pariisis, kui laterna poolt Triumfikaare katusel tekitatud valgusvihk oli nähtav 24 kilomeetri kaugusele, kinnitades selget eelist seni kasutatud reflektoritega valgustite ees.

Juba 1823. aastal paigaldati esimene Fresnel-tüüpi pöörleva optikaga latern Prantsusmaal Girondi jõe suudmes asuvasse Cordouani tuletorni. Eestimaa randadele jõudis Fresnel-tüüpi optika esmakordselt 1858. aastal seoses Keri tuletorni uuendamisega. Klaasprismadest kokkumonteeritud optika valmistamine nõudis täpset tööd spetsialiseerunud oskustöölisi. Üheks selliseks meistriks oli Keri tuletorni algse valgusaparaadi valmistaja, Pariis tegutsenud peenmehaanik ja kellassepp Henry-Lepaute, kelle ateljee tuntumate tööde hulgas on lisaks arvukatele tuletornide optikatele ja mehhaanilistele seadmetel ka tänaseni töötav Pariisi raekoja kell.

Ill4. Reflektori tööpõhimõte. Joonis: Indrek Laos
Ill5. Täisklaasist läätse tööpõhimõte
Ill6. Dioptrilise Fresneli läätse tööpõhimõte
Ill7. Katadioptrilise Fresneli läätse tööpõhimõte

Fresneli läätsel põhinevad valgusaparaadid on mereohutuse tagamiseks laialdaselt kasutusel kuni tänapäevani. Kui tuletornide valgusallikate osas on aegade jooksul toimunud murrangulised arengud algsetest õlilampidest ja erinevatest elektripirnidest kuni kaasaegsete LED valgustiteni, siis valgustite optilise aparaadi tööpõhimõte on jäänud endiseks. Vaatamata sellele, et suur osa tuletornide algsetest originaaloptikatest on erinevate sõdade tõttu hävinenud, on siiski ka meil Eestis säilinud mõned Prantsusmaal valmistatud ning kuni tänaseni kasutuses olevad originaalseid Fresnel-tüüpi optilised aparaadid.

Ühe haruldase eksemplarina on näiteks säilinud 1875. aastal valminud Tahkuna tuletorni latern firmalt Barbier & Fenestre. Latern ei paikne küll hetkel oma algsel asukohal, vaid asub osaliselt eksponeerituna Hiiumaal Kassari koduloomuuseumis ning osaliselt Tallinna Meremuuseumi arhiivis. Vaatamata demonteerimisele on latern osadena hästi säilinud ning oleks 1998. aastal demonteeritud originaalse kupli restaureerimise korral oma algses asukohas taastatav. Tänaseni jätkavad oma tööd resevtuledena, omaaegses tuletornide pealinnas Pariisis valminud, Tallinna alumise ja ülemise tuletorni laternad. Tallinna sadama liitsihi alumise tuletorni latern on valmistatud 1886. aastal Barbier & Fenestre’i ateljees, ülemise tuletorni latern 1896. aastal konkureerivas Sautter & Lemonnier’ töökojas.

Ill8. Tallinna liitsihi alumise tuletorni katadioptriline aparaat, Barbier & Fenestre constructeurs Paris 1886. Foto: Indrek Laos
Ill9. Tallinna liitsihi ülemise tuletorni II järgu katadioptriline aparaat, Sautter, Harle & Cie constructeurs Paris 1896. Foto: Indrek Laos
Ill10. Tahkuna tuletorni I järgu katadioptriline aparaat, Barbier & Fenestre 1875. Foto: Indrek Laos

Omaaegse tehnilise uuenduse näidetena võib veel esile tuua Pakri tuletorni hüper-radiaalse optika aastast 1888, millest tänaseks on kahjuks säilinud ainult tootjatehase sildiga varustatud metallist alusraam ning fotojäädvustus 1889. aasta Pariisi maailmanäituselt, kus laternat enne Pakrisse saatmist eksponeeriti. Tähelepanuväärne on ka kunagine Kõpu tuletorni 1900. aastal Sautter & Harle’i poolt valmistatud elavhõbedavannis pöörelnud optiline aparaat. See originaalne latern on hiljem asendatud uuema, kuid ikkagi Fresneli optika põhimõttel töötava valgustiga.

Tuletornide laternaid on aegade jooksul pidevalt kaasajastatud ja seda suurema autmatiseerimise eesmärgil. Sageli on sellele ohvriks toodud pöörlevate valgusvihkudega Fresnel-tüüpi optikate asendamine plinkivate LED-tuledega. Kuid on ka häid näiteid moderniseerimise suurepärastest võimalustest.

2020. aasta jaanuaris toimunud Kõpu tuletorni valgusaparaadi uuendamise käigus asendati selle vana valgusallikas uue LED-lambiga, säilitades selle Fresnel-tüüpi optika ja iseloomuliku pöörleva valgusvihu. Taaskord seisab Kõpu tuletorn tehnilise innovatsiooni esirinnas. Peale moderniseerimist on tule valgusjõud tõusnud 2 100 000 kandelani. Otsekui juubeliaasta tähistamiseks valgustab alates 1531. aastast püsivalt toimivat tuletorni üks eredamaid pöörleva Fresnel-optikaga varustatud valgusallikaid maailmas.

Ill11. Pakri tuletorni 2,66 m sisemise läbimõõduga hüperradiaalne katadioptiline aparaat F. Barbier & Cie Constructeurs, Paris 1888. Optika ekspositsioon 1889. a Pariisi maailmanäitusel. Latern hävitati 1941. a II MS ajal. Joonis: United States Lighthouse Society
Ill12. Kõpu tuletorni pöörleva Fresneli optikaga valgusvihk 2020. Foto: Veeteede amet

Indrek Laos, arhitektuuripärandi spetsialist, arhitekt
Artikkel ilmus esmakordselt ajakirjas «Meremees» nr 2 2021 (123)


[1] Gérard Mourou (sünd. 1944), prantsuse füüsik; Nobeli preemia laureaat 2018 elektrotehnika ja laserite alal.

[2] Albert Einstein (1879 – 1955) Saksamaalt pärit Ameerika füüsikateoreetik; Nobeli preemia laureaat 1921 teoreetilise füüsika alal, üldrelatiivsusteooria ja erirelatiivsusteooria sõnastaja.

[3] Isaac Newton (1642 – 1727), inglise füüsik, matemaatik, astronoom, teoloog ja alkeemik; lisaks mehaanika üldiste seaduste väljatöötamisele ja gravitatsiooniseaduse formuleerimisele tegi olulisi avastusi optikas, mille avaldas oma teadustöös «Optika» 1704. aastal.

[4] Augustin-Jean Fresnel (1788 – 1827), prantsuse ehitusinsener ja füüsik; valguse ristlainetuse avastaja, Fresneli optika looja 1821. aastal.

Meedia

Youtube’i videod

Ristna tuletorni rekonstruktsioon. Flux Projekt 2021, www.fluxprojekt.eu

Viimased Instagrami fotod