Achtergrond
Venusexpedities - 1874
Toen een eeuw later het volgende paar van Venusovergangen zich aankondigde
was de Westerse wereld inmiddels sterk veranderd. Vooral de mogelijkheden
op het gebied van transport en communicatie waren in het decennium voorafgaande
aan de overgangen van 1874 en 1882 enorm verbeterd. Zo maakte de openstelling
van het Suez-kanaal in 1869 het mogelijk om reizen naar het Verre Oosten,
die voorheen om de Kaap de Goede Hoop moesten, met ruim de helft te bekorten.
Ook de toepassing van de telegraaftechniek was inmiddels wereldwijd verbreid,
zodat berichten vanuit Europa verzonden nog dezelfde dag in de meeste overige
werelddelen gelezen konden worden. Misschien laat geen enkel ander boek
treffender zien hoe ingrijpend deze ontwikkelingen waren dan het in 1873
verschenen werk van de Franse avonturenschrijver Jules Verne, De Reis
om de Wereld in 80 Dagen. Ook de mogelijkheden voor de reizende astronoom
waren hiermee natuurlijk enorm verruimd. 
De voorbereidingen voor Nederlandse sterrenkundige expedities voor de waarneming van de Venusovergangen van 1874, die in Nederland geheel onzichtbaar zou zijn, en van 1882, waarvan alleen het begin in Nederland zichtbaar zou zijn, hebben een merkwaardig verloop gekend. Al in 1871 wees Frederik Kaiser, de directeur van de Leidse Sterrewacht, op de komende gebeurtenis en op het belang van de waarneming hiervan voor de sterrenkunde. Er waren inmiddels andere onafhankelijke bepalingen van de afstand Aarde-Zon bekend geworden die sterk van de door Encke bepaalde waarde afweken. Nu was er dan een gelegenheid om dezelfde metingen te herhalen met een grotere nauwkeurigheid dan in de 18e eeuw mogelijk was. Na deze overgangen zou het verschijnsel zich weer langer dan een eeuw niet meer voordoen. Kaiser zelf twijfelde echter of Nederlandse sterrenkundigen hierbij een zinvolle bijdrage konden leveren en meende dat het geld op een andere wijze beter besteed kon worden:
Het was nimmer een zwak van ons vaderland zich voor de bevordering der wetenschap te verarmen en in deze zaak kan het met de groote Staten van Europa of met Noord-Amerika volstrekt niet wedijveren. Het komt mij veel beter voor dat van onze zijde niets geschiede, dan dat wij ons door beuzelachtige maatregelen bespottelijk maken. [...] Ik voor mij geloof, dat de eer en het belang van een land veel meer bevorderd worden door den bloei der wetenschap en haren weldadigen invloed op algemeene volksverlichting, dan door geldelijke bijdragen voor wetenschappelijke onderzoekingen, die door anderen volbragt zullen worden.
Ook twijfelde Kaiser of Nederland wel genoeg geoefende waarnemers kon leveren aan wie de gevoelige instrumenten toevertrouwd konden worden om het uiterste in precisie te bereiken. Wel wees Kaiser op de mogelijkheid om de overgang in Nederlands-Indië te laten waarnemen door Oudemans, die daar als hoofdingenieur van de Geografische Dienst werkzaam was, al waren de voorwaarden voor een nauwkeurig resultaat daar niet optimaal.
In 1872 benoemde de Koninklijke Akademie van Wetenschappen in Amsterdam een commissie om na te gaan in welk opzicht Nederland een zinvolle bijdrage kon leveren aan de waarneming van de overgang. In haar aanbeveling aan de Minister van Binnenlandse Zaken wees de commissie op het sterrenkundig belang van deze waarnemingen en haar zeldzaamheid. Als verdere overweging stelde zij dat:
[...] ook onze eer als zeevarende mogendheid en een der beschaafdste volken er mede gemoeid is, dat ook wij naar vermogen, al is het dan op kleinere schaal, bijdragen tot de naauwkeurigheid van het eind-resultaat en daardoor den roem van het vaderland van Snellius, Huijgens, Lulofs en Kaiser waardiglijk handhaven, te meer daar reeds bij de waarnemingen uit de vorige eeuw ook waarnemingen van Batavia, natuurlijk van gebrekkiger gehalte dan nu te verwachten zijn, voorkomen.
Als meest gunstige waarneemplaatsen werden Japan of een lokatie in de Indische Oceaan nabij het eiland Mauritius voorgesteld. De totale kosten van de onderneming werden op fl. 25000 à fl. 27000 geraamd. De Nederlandse regering werd gevraagd garant te staan voor een bedrag van fl. 17000 dat voornamelijk aangewend zou worden voor het transport en de salarissen van de waarnemers. De rest zou dienen voor de aanschaf van enkele speciale instrumenten en zou door diverse wetenschappelijke genootschappen gedoneerd worden. Naar het oordeel van de commissie was het gevraagde bedrag zeker niet overdadig, de geraamde kosten van de Duitse expedities bedroegen maar liefst het tienvoudige. Nadat de goedkeuring van hogerhand binnen was kon de voorbereiding echt van start gaan.
Eind 1873 presenteerde de commissie opnieuw een rapport over de vorderingen van de voorbereidingen. Hieruit bleek dat de expeditie geleid zou worden door Oudemans, Kaisers oud-leerling die in Nederlands-Indië werkzaam was bij de triangulatie van Java. Tevens was een zuidelijke waarnemingsplaats verkozen boven een noordelijke omdat die streek al voldoende bemand zou worden door andere Europese waarnemers. Aanvankelijk werd het onbewoonde eiland St. Paul in de Indische Oceaan overwogen, maar omdat dit slechts zelden per schip werd aangedaan werd hiervan afgezien. De keuze viel op het eiland Réunion, het meest westelijke eiland van de Maskarenen nabij Madagascar. Ook al waren de weersverwachtingen op Réunion tijdens de overgang niet optimaal, de bereikbaarheid - 30 dagen vanuit Marseille en 20 dagen vanuit Batavia - en de gemakken van `een beschaafde Fransche kolonie' gaven de doorslag. Vanaf deze plaats zou de intrede maar liefst 11 minuten later te zien zijn dan in de noordelijke waarneemplaatsen, een belangrijk gegeven voor de uiteindelijke bepaling van de zonsparallax.
Naast Oudemans zou de expeditie vanuit Nederland bemand worden door Pieter Jan Kaiser (1838-1916), zoon van Frederik Kaiser en Verificateur van 's Rijks Zee-Instrumenten, en Ernst Frederik van de Sande Bakhuyzen (1848-1918), broer van de directeur en observator aan de Leidse Sterrewacht. Voor de bekostiging van de expeditie waren de volgende toezeggingen al binnen: fl. 4400 van Teyler's Stichting in Haarlem, fl. 2000 van de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen te Haarlem, fl. 500 van het Bataafsch Genootschap te Rotterdam en fl. 500 van het Provinciaal Utrechtsch Genootschap van Kunsten en Wetenschappen. Van de Nederlandse regering werd een bedrag van fl. 15200 voor het jaar 1874 en fl. 10800 voor het jaar 1875 verlangd. Verder was besloten om de expeditie te versterken met de geografisch ingenieur C.A.E. Metzger, de fotograaf M.B. Rost van Tonningen en de eerste stuurman T.F. Blanken. De eerste twee zouden Oudemans en Kaiser met hun waarnemingen assisteren terwijl de laatstgenoemde behulpzaam zou zijn bij het oplossen van onvoorziene problemen tijdens de reis en het verblijf. Op het allerlaatste moment werd Metzger wegens ziekte vervangen door zijn collega H.Th. Soeters.
De waarnemingen van de overgang zouden op drie verschillende manieren uitgevoerd worden:
- de traditionele methode van het meten van de tijdstippen van intrede en uittrede van Venus op de zonneschijf,
- het vastleggen van de baan van Venus over de zonneschijf met een heliometer, een meetinstrument om zeer nauwkeurig kleine hoeken vast te leggen,
- het fotografisch vastleggen van de baan van Venus tijdens de overgang met een fotoheliograaf.
Vooral van de twee laatste methodes werd gehoopt dat zij veel gewicht in de schaal zouden kunnen leggen. Hiermee zou de baan van Venus over de zonneschijf vastgelegd worden met een precisie die in de eeuw daarvoor nog niet mogelijk was. Met behulp van de nog jonge techniek van de fotografie, met de sterrenkundige toepassing waarvan P.J. Kaiser in Nederland belangrijk pionierswerk had verricht, hoopte men zelfs permanente beelden van de overgang te maken die later in alle rust op de Leidse Sterrewacht uitgemeten konden worden met de nauwkeurige plaatmeetmachine die bij Repsold & Söhne in Hamburg was besteld. Daarnaast bleef ook de tradionele methode van tijdsbepalingen gehandhaafd. Recent onderzoek had namelijk aangetoond dat de beruchte ``zwarte druppel'', die de 18e eeuwse waarnemers zo geplaagd had, veroorzaakt werd door diffractie ten gevolge van het golfkarakter van licht en voorkomen kon worden door grotere sterrenkijkers te gebruiken.
De heliometer werd bij de firma Merz in München gekocht met de middelen die de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen, het Bataafsch Genootschap en het Provinciaal Utrechtsch Genootschap van Kunsten en Wetenschappen beschikbaar hadden gesteld. De fotoheliograaf werd verworven met het geld van Teyler's Stichting en werd aangekocht van de firma Dallmeyer in Londen; de benodigde massieve kijkervoet was geleverd door de firma Olland in Utrecht. Om de schaal van de foto's vast te leggen, zouden de platen vóór en ná de overgang ook nog belicht worden door twee puntvormige zonsbeelden die verkregen werden met twee ver verwijderde heliotroopspiegels die op een korte en precies bekende afstand naast elkaar stonden. Van particuliere zijde werd een grote lenzenkijker van de optische firma Utzschneider & Fraunhofer in München beschikbaar gesteld door mevr. Anna Alida de Beaufort-Stoop uit Utrecht. Dezelfde kijker was in 1835 door Frederik Kaiser in Leiden gebruikt bij zijn waarnemingen van de komeet van Halley en was bij die gelegenheid in bruikleen afgestaan door haar vader Stoop in Amsterdam. Tenslotte stelde de Leidse Sterrewacht diverse kleinere instrumenten beschikbaar zoals een astronomisch slingeruurwerk van Utzschneider & Fraunhofer voor de tijdsregistratie en een lenzenkijker van Steinheil uit München.
Oudemans en Soeters verlieten op 16 juli 1874 Batavia met de Neva en kwamen,
na in Singapore overgestapt te zijn op de Pei-Ho, via Point de Galle (het
huidige Galla op Sri-Lanka) op 5 augustus aan in Aden. De Nederlandse expeditie-leden
reisden vanuit Rotterdam naar Marseille en kwamen vandaar met de Franse
mailboot Amazone op 14 augustus in Aden. De nu voltallige expeditie scheepte
zich op 17 augustus in op de stoomboot Dupleix en arriveerde op 30 augustus
te Réunion. Gedurende de reis controleerden beide groepen de meegebrachte
chronometers bij herhaling door middel van waarnemingen in Rotterdam, Marseille,
Port-Saïd, Singapore en Aden. De geografische lengtes van deze havens waren
exact bekend en deze gegevens waren later nodig voor de nauwkeurige bepaling
van de positie van de waarnemers op Réunion. 
Na aankomst werd besloten de instrumenten op te stellen bij de hoofdstad St. Denis aan de noordzijde van het eiland. Deze keuze werd door de lokale topografie bepaald. Réunion is een geologisch jong en nog vulkanisch actief eiland van 50 bij 65 kilometer, waarvan de hoogste top tot meer dan 3000 meter boven de zeespiegel uitrijst. De overgang zou vroeg in de morgen beginnen, als de Zon nog maar net was opgekomen. De beste gelegenheid om de oostelijke horizon onbelemmerd waar te nemen werd op de oostelijke batterij bij St. Denis gevonden. Dankzij de bemiddeling van de Franse gouverneur van Réunion en de burgemeester van St. Denis konden de expeditie-leden onderdak vinden in een woning op de Rue de Conseil 51 op enkele honderden meters van het waarnemingskamp.
Op de ochtend van 9 december 1874 stonden de instrumenten van een 75-tal expedities van Engelse, Duitse, Franse, Russische, Amerikaanse en Italiaanse herkomst in slagorde rondom de Indische Oceaan opgesteld om de langverwachte gebeurtenis te volgen. Volgens een populair Nederlands werkje dat toen net verschenen was moet de Aarde op die dag voor een denkbeeldige Venusbewoner de volgende wonderlijke aanblik gegeven hebben:
Zoowel in het barre noorden en zuiden, in Siberië en nabij de Zuidpool, als in meer gematigde luchtstreken en in den verzengden aardgordel, zien wij een tal van waarnemers in orde geschaard, om de planeet ... te bespieden. Bijna verstijvende van koude zien wij den een zich afmatten aan zijnen heliometer ... terwijl een ander zich telkens het voorhoofd afwischt, en onder de verzengende zonnestralen van een ongewoon klimaat dreigt te bezwijmen. Op eenzame klippen in het midden van den alomvattenden Oceaan, zien wij hen, slechts omringd door krijschende vogels, - en ook in de droge hoogvlakte van Perzië bespeuren wij hen, omgeven door honderden, die blijkbaar maar niet begrijpen kunnen, wat de vreemde mannen toch noopt de zon, - het heilige vuur, - zoo eerbiedig en aanhoudend te beschouwen. Voorwaar, hier zijn meer dan alledaagsche belangen in het spel; hier geldt het iets groots, iets zeer gewichtigs.
Ook in het Nederlandse kamp op Réunion waren de verwachtingen hoog gespannen. Alle instrumenten stonden gereed, men had alles ruim van te voren kunnen uittesten en iedereen was uitvoerig geïnstrueerd.
Doch hier sloeg het noodlot toe: de hemel was bij zonsopgang nabij de oostelijke horizon grotendeels bewolkt! Van de intrede kon Oudemans met de grootste moeite alleen de uitwendige raking waarnemen terwijl de inwendige raking helemaal niet gezien werd. De uittrede kon wel bepaald worden, zowel de inwendige als de uitwendige raking, maar deze zou van geen groot gewicht zijn voor de bepaling van de zonsparallax. Zoals verwacht werd er tijdens de uittrede geen "zwarte druppel'' gezien. De metingen met de heliometer waren wel gelukt maar waren onbruikbaar door de systematische fouten waarmee het instrument behept bleek te zijn. Slechts twee platen die door de fotoheliograaf waren opgenomen toonden een afbeelding van Venus op de zonneschijf, maar de scherpte van deze beelden was zo slecht dat ze niet uitgemeten konden worden.
De teleurstelling over het mislukken van de expeditie verklaart waarschijnlijk ook het contrast tussen de rijkdom aan bronnen en berichten over de voorbereiding en de heenreis enerzijds en de schaarste hiervan over de terugreis en afwikkeling van de expeditie anderzijds. Oudemans en Soeters reisden als eersten terug en keerden eind januari 1875 in Batavia terug. Nederland vernam het slechte nieuws pas op 24 december via een telegram dat Oudemans tijdens de tussenstop in Aden verstuurde. De andere expeditieleden keerden pas in februari terug in het vaderland. Noch de schamele resultaten van de metingen noch een verantwoording van deze expeditie werden naderhand uitvoerig in een wetenschappelijk publikatie bekend gemaakt. Pas in 1905, als Oudemans vlak voor zijn dood een verhandeling publiceert waarin hij een betere waarde afleidt voor de geografische lengte van St. Denis op Réunion uit de chronometrische waarnemingen die tijdens de expeditie waren verkregen, geeft hij een kort verslag van de metingen en de resultaten.