Астрономія на любителя

1. Комп'ютер, а не телескоп
2. І все ж - телескоп
3. Астроклуби
4. Мисливці за затемненнями

зміст:

Якщо ясною безлунной вночі вам доведеться опинитися далеко від великих населених пунктів і супутньої їм "штучної засвітки" неба, то напевно ви хоч на хвилину зупиніться, заворожені грандіозним видом зоряного неба. Кожна з цих зірок - сонце, багато більше і гаряче нашого. І у кожного можуть бути планети, а на планетах, хто знає, - життя. І, можливо, в цей самий момент ви, самі про те не знаючи, зустрінетеся з кимось поглядом. Якщо вам хоча б побіжно знайоме таке відчуття, ви легко зрозумієте людей, які зберегли його на все життя і часто готові докладати значних зусиль і засоби для розглядання неба.

Мало хто науки можуть похвалитися таким всесвітнім фан-клубу, як астрономія. У світі трохи більше 10 тисяч професійних астрономів - стільки ж, скільки любителів в одній тільки Росії. Сучасна аматорська астрономія - це престижне високотехнологічне хобі, в яке багато вкладають тисячі доларів: купують телескопи, обладнають обсерваторії, подорожують в гонитві за рідкісними небесними явищами. Деякі аматорські пристрої, наприклад спеціалізовані астрономічні ПЗС-матриці для астрофотографії, нічим не поступаються професійним.

І все ж для залучення до зірок необов'язково обзаводитися дорогими інструментами. На перших порах цілком достатньо і неозброєного ока. Візьміть найпростішу зоряну карту і спробуйте відшукати на небі позначені на ній сузір'я. Між іншим, це досить захоплююче заняття. По ходу справи ви неодмінно помітите спалаху "падаючих зірок". Це згоряють малюсінькі метеорні частки, що вторгаються в атмосферу зі швидкістю в десятки кілометрів в секунду - швидше будь-яких космічних кораблів. Особливо багато таких частинок видно близько 10-12 серпня, коли Земля зустрічається з Персеїди, одним з найбагатших метеорних потоків. У ці дні метеори летять буквально кожну хвилину. Досвідчені любителі астрономії миттєво визначають його блиск, колір, напрямок, швидкість, довжину і навіть можуть завдати його траєкторію на зоряну карту. До речі, такі спостереження, при грамотній обробці, дозволяють оцінити щільність метеорного потоку і уточнити його орбіту навколо Сонця. Так що навіть без телескопів любителі астрономії можуть принести користь науці.

І все ж, якщо ви по-справжньому захоплені зоряним небом, то неодмінно обзаведетеся інструментом. Для початку це може бути невелика підзорна труба, хоча краще все-таки взяти бінокль, наприклад 10х50, тобто десятикратний з 50-міліметровими об'єктивами. При більшому збільшенні ви отримаєте маленьке поле зору і сильне тремтіння картинки. Втім, навіть не дуже сильний прилад варто закріпити на штативі.

Бінокль в сотні разів збільшує число видимих ​​зірок. А уважний спостерігач знайде десятки зоряних скупчень, туманностей і галактик. На Місяці стають видні великі кратери, у Венери - фази, у Юпітера - супутники. Останні, мабуть, найцікавіший об'єкт для початківця. Найближчий з них, Іо, робить оборот за все за 42,5 години, так що буквально кожен день можна бачити, як він то зливається з диском Юпітера, то відділяється від нього. Інші супутники теж постійно переміщаються, хоча і повільніше. Для підготовки до спостереження за ними найкраще підходить невелика безкоштовна програма JupSat95, яка показує положення супутників на будь-який момент часу.

1. Виберіть ніч поблизу молодика або останньої чверті (наприклад, з 7 по 17 липня цього року).
2. Розташуєтеся подалі від міської засвітки.
3. Тепло одягніться - холод не залишає місця думкам про вічне.
4. Прийміть зручну позу. Найкраще - лягти на спину в спальному мішку. Спостерігати з закинутою головою навіть не намагайтеся.
5. Прикрийте ліхтарик червоним світлофільтром (можна зробити з поліетиленового мішка).
6. У компанії знадобиться лазерна указка (краще зелена) - зважена в повітрі пил дозволяє вказувати нею на зірки.
7. Якщо носите окуляри, використовуйте лінзи з повною компенсацією короткозорості (для повсякденного використання такі протипоказані).

До змісту

Комп'ютер, а не телескоп

Так, саме комп'ютер стане вашим наступним інструментом. Без нього ви просто не дізнаєтеся, що, де і коли можна спостерігати. На зміну астрономічним календарів, збірників таблиць з координатами Сонця, Місяця, планет і інших об'єктів на різні дні року прийшли програми-планетарії, які наочно показують розташування світил на небі і дозволяють детально простежити їх руху.

Особливо зручно за допомогою планетарію визначати видимість планет. Налаштувавшись на потрібну дату, можна змінювати час, підбираючи момент, коли планета піднімається вище за все над горизонтом або зближується з іншими небесними об'єктами. Також більшість програм вміє розраховувати видимі положення на небі астероїдів і комет. Для цього треба знайти в Інтернеті і ввести в програму параметри орбіти потрібного небесного тіла. У платних програм зазвичай є служба підтримки, яка оперативно готує такі дані про всі виявлених об'єктах.

Майже всі планетарії можуть показувати набагато більше об'єктів, ніж видно неозброєним оком. В першу чергу це так звані об'єкти глибокого космосу (deep sky) - галактики, туманності, зоряні скупчення, які видно тільки в бінокль або в телескоп. Серйозні програми дозволяють підключати бази даних з багатьма сотнями тисяч зірок. Такий, наприклад, каталог "Тихо", складений за результатами роботи астрометричного супутника "Гіппарх". Настільки великі каталоги необхідні для підготовки до телескопічним спостереженнями.

системи телескопів
Головний параметр телескопа - діаметр об'єктива. Від нього залежать дозвіл (видимість дрібних деталей) і проникаюча сила (гранична видима зоряна величина). Часто в магазинах замість діаметра вказують збільшення, але воно залежить від вибору окуляра, які у більшості телескопів змінні. За конструкцією телескопи діляться на Рефрактори (з лінзовими об'єктивами), рефлектори (з дзеркальними об'єктивами) і катадіоптричні системи, що поєднують лінзи і дзеркала.
Рефрактори. Закрита труба робить їх більш надійними, але зі збільшенням діаметра об'єктива вони дуже швидко дорожчають і до того ж ростуть в довжині. Тому Рефрактори діаметром понад 125 мм у любителів зустрічаються рідко. У рефлекторах світло збирає увігнуте дзеркало, встановлене в глибині труби. Воно формує зображення перед собою, і, щоб не затуляти головою головне дзеркало, зібраний пучок світла треба вивести за межі труби.
У рефлекторе системи Ньютона для цього служить діагональне дзеркало. Окуляр кріплять на верхньому кінці труби. У невеликих (до 150 мм) телескопах системи Ньютона головне дзеркало зазвичай має просту у виготовленні сферичну форму, що робить їх недорогими. У рефлекторе Касегрена опукле вторинне дзеркало виводить зібраний світло назовні через отвір в центрі головного дзеркала. У "Кассегреном" коротка труба, і з ними зручніше звертатися, але розплачуватися за це доводиться складнішою оптикою: головне дзеркало має форму параболоїда, а вторинне - гіперболоїда. Такі дзеркала поліруються тільки вручну, і телескоп виходить дорогим. І у "ньютонів", і у "Кассегреном" труба залишається відкритою, і звертатися з ними треба дуже акуратно, уникаючи попадання на дзеркала вологи і пилу.
У 1941 році видатний радянський оптик Дмитро Дмитрович Максутов (1896-1964) винайшов катадіоптричні систему, що об'єднала переваги всіх перерахованих типів телескопів. Зовні телескоп Максутова схожий на "Кассегрен", але обидва дзеркала в ньому мають сферичну форму, а виникають через це спотворення усуває спеціально підібраний коригувальний меніск (опукло-увігнута лінза) на передньому кінці труби. Оптика у "Максутова" виходить дешевої, майже як у "ньютона", труба короткої, як у "Касегрена", і при цьому закритою, як у рефрактора. Правда, виготовити меніск в кустарних умовах вкрай складно, але в промислових умовах проблем не виникає. Саме телескопи системи Максутова (поряд з іншою катадіоптричні системою Шмідта-Кассегрена) є на сьогодні найпопулярнішими аматорськими інструментами в світі.

До змісту

І все ж - телескоп

З придбанням телескопа ви перетворюєтеся з "кандидата" в повноправного любителя астрономії. За радянських часів це було непросто і любителям доводилося будувати телескопи самостійно. Все починалося з пошуку товстого скла для головного дзеркала. Тут в ціні були суднові ілюмінатори. Причому їх потрібно відразу два - один ставав дзеркалом, інший - шліфовальніка до нього. Ненабагато простіше було дістати абразивні і полірують порошки різних номерів - у вільну торгівлю вони не поставлялися. Успішно вирішивши завдання постачання, любитель приступав до копіткій, часом кількамісячного, процесу шліфування й полірування увігнутого головного дзеркала телескопа. Його поверхня не повинна відхилятися від розрахункової більше ніж на 0,04 мікрона - 40 нанометрів. Щоб досягти такої "нанотехнологічної" точності, доводилося споруджувати випробувальну оптичну лаву. Готове дзеркало належало сріблити, а значить, добувати реактиви і освоювати хімічні процеси. І ось дзеркало готово! Але створення телескопа з цього тільки починається. Любителю збираються виробити трубу і монтировку телескопа, забезпечити його вторинним дзеркалом і окулярами, встановити електропривод і адаптер для фотокамери - всі ці "дрібниці" забирали місяці, якщо не роки. З такою кількістю перешкод до кінця шляху доходили лише одиниці, причому часто ті, кому саме створення тонкого наукового приладу подобалося більше, ніж його використання. Так формувалася особлива "телескопостроітельная" гілка аматорської астрономії. Нерідко щасливий телескопостроітель, ледь випробувавши новий інструмент, приступав до виготовлення ще більш досконалого телескопа.

На Заході все починалося подібним чином, але там телескопостроітелі швидко перейшли до виготовлення інструментів на замовлення. І вже в 1960-1970-х роках з'явилися компанії, що спеціалізуються на виготовленні аматорських телескопів і аксесуарів до них. У числі найбільш відомих виробників можна назвати Meade і Celestron. Вони першими впровадили систему автоматичного наведення на небесні об'єкти (так звана система GoTo). Любителю потрібно тільки встановити телескоп на штативі, навести на пару яскравих зірок, а далі система сама виробляє прив'язку системи координат і готова в лічені секунди знайти на небі будь-який об'єкт з вбудованою бази даних. Деякі спостерігачі навіть скаржаться, що такий сервіс вбиває всю романтику нічних спостережень. Замість довгого пошуку ледь помітною туманності серед тисяч зірок ви отримуєте її готовеньку прямо в центрі поля зору. Але романтики завжди можуть відключити систему GoTo, а більшість любителів лише завдяки їй отримали можливість побачити важкодоступні об'єкти на небі, а не на екрані комп'ютера.

монтування телескопів
Початківці любителі часто недооцінюють важливість зручного і надійного кріплення телескопа. Вести спостереження з нестійким інструментом - справжня мука. Підзорної трубі вистачить хорошого фотоштатива, але серйозні інструменти вимагають спеціальної монтування, яка дозволить обертати телескоп по двох осях, фіксувати його і плавно коригувати напрямок при пошуку потрібного об'єкту.
У азимутальному монтуванні осі розташовані вертикально і горизонтально. Це спрощує конструкцію, але стежити за об'єктом на небі доводиться, повертаючи телескоп одночасно по двох осях. Комп'ютер легко справляється з таким завданням, при цьому зображення в поле зору повільно повертається. Оці це непомітно, але ось для астрофотографії потрібен спеціальний деротатор, який компенсує обертання картинки.
В екваторіальному монтуванні одна з осей (полярна) нахилена паралельно осі обертання Землі (а значить, і неба). Для спостереження за об'єктом досить рівномірно повертати телескоп навколо цієї осі. З цим легко справляється невеликий електродвигун, абсолютно необхідний для астрофотографії: без нього зірки на телескопічних знімках змазуються буквально за частки секунди. Найпростіша екваторіальна монтування - німецька, зазвичай її використовують для рефракторов і невеликих "ньютонів". Її недолік - необхідність противаги.
Вилочна монтування може бути як азимутальной, так і екваторіальній. Вона компактніше і надійніше німецької, але годиться тільки для телескопів з короткою трубою, яку можна помістити між консолями "вилки". Як правило, це катадіоптричні моделі. Найбільші аматорські телескопи- "ньютони" часто ставлять на гранично спрощену азимутально вилковим монтировку. Вона підходить для них, оскільки велику вагу головного дзеркала сильно зміщує центр ваги телескопа. Такі інструменти називають "Добсон" в честь видатного американського телескопостроітеля Джона Добсона.

До змісту

Астроклуби

Комп'ютерні планетарії і самонавідні телескопи кардинально змінили саме обличчя аматорської астрономії. Раніше це було рідкісне, можна сказати, екзотичне захоплення. Тепер телескоп став символом достатку і певної витонченості інтелектуальних інтересів. Багато батьків купують інструмент просто як корисну для дитини освітню іграшку. Тут-то і виникає питання: що і як в нього спостерігати. Якщо не подумати про це заздалегідь, то благородний прилад швидше за все послужить лише для розглядання сусідських вікон.

На допомогу приходять клуби любителів астрономії, де завжди готові дати пораду початківцю, а багато досвідчених любителі бачать в цьому свою місію. Найбільш розвинене аматорське рух в США, де клуби є в будь-якому великому місті. Росія поки помітно відстає: наприклад, немає клубу любителів астрономії в Санкт-Петербурзі, місті з дуже серйозною традицією астрономічних досліджень.

У всьому світі клуби активно займаються популяризацією астрономії. З Америки пішла, наприклад, традиція регулярно проводити так звані "старий-паті", на яких члени клубу дають всім бажаючим подивитися в свої телескопи. Але активні любителі не хочуть чекати, коли публіка прийде до них в клуб, і йдуть до неї назустріч. У 1968 році Джон Добсон, один з найвідоміших в світі любителів телескопобудування, заснував товариство The Sidewalk Astronomers і почав проводити так звані "ночі тротуарної астрономії». Телескопи виставляються в найбільш людних місцях - на перехрестях, біля входів в торгові центри - і всім перехожим пропонується подивитися на небо. Рух, підхоплене багатьма астрономічними асоціаціями, постійно розширювалося, і 19 травня 2007 року відбулася перша міжнародна "ніч тротуарної астрономії». Метою організаторів було одноразово надати публіці 1 000 телескопів.

У Росії найбільшою і регулярної стар-паті є фестиваль "Астрофест", який щорічно проходить в Підмосков'ї в другій половині квітня. На ньому збирається більше 600 учасників, які привозять до 80 телескопів. Кілька разів проходив "Сибірський Астрофест" в Красноярську, а в минулому році під Новосибірськом відбувся форум "СібАстро".

Клуби привабливі не тільки спілкуванням з однодумцями. Часто вони мають у своєму розпорядженні інструментами і іншими можливостями, які окремому любителю просто недоступні: дороге обладнання, консультації фахівців і навіть іноді наглядове час на професійних інструментах. Найбільший російський клуб ( www.astroclub.ru ) Діє в Москві з 1994 року і налічує близько 60 членів. У розпорядженні членів клубу - півтора десятка телескопів, верстат для шліфування дзеркал, а недавно клуб придбав дорогу астрономічну ПЗС-камеру для астрофотографії. В кінці минулого року неподалік від Звенигорода вступила в лад клубна обсерваторія з 10-дюймовим астрографом.

Це, до речі, не єдина аматорська обсерваторія під Москвою. Найбільш вражаючий приклад - публічна обсерваторія "Ка-Дар" в Домодєдовському районі. Тут кілька інструментів, найбільший - 14-дюймовий "Шмидт-Кассегрен" фірми Meade, якому позаздрять багато російських університетів. Але найдивовижніше - це відкритий публічний статус обсерваторії. Будь-який бажаючий за попередньою домовленістю може приїхати сюди для безкоштовного ведення астрономічних спостережень.

Паралельно з просвітніцькою діяльністю Обсерваторія "Ка-Дар" веде и наукові роботи. Один з напрямків - Вивчення космічного сміття, Який накопічується на геостаціонарній орбіті. З періоду "холодної війни" тут залишилося багато відпрацьованих супутників, деякі з них після закінчення використання навіть підривали, щоб запобігти можливому витоку секретної інформації. Тепер уламки серйозно заважають новим апаратам. Інший напрямок досліджень - уточнення орбіт супутників Урана. Оскільки до Урану не направляються космічні апарати, NASA поки не витрачає сил на його супутники, залишаючи простір для роботи любителів. В обсерваторії працюють четверо співробітників, і всі вони є астрономами-аматорами. А побудував обсерваторію на свої кошти інший любитель - московський бізнесмен, який не любить афішувати своє ім'я, але хоче підтримувати зв'язки з астрономічної наукою.

Як це не дивно, любителі дійсно можуть багато в чому допомогти професіоналам. Об'єктів на небі багато, а фахівців не вистачає. Наприклад, Американська асоціація спостерігачів змінних зірок (AAVSO) з величезним успіхом веде велику рутинну роботу: стеження за змінами блиску багатьох тисяч світил. Збір цих даних, необхідних для уточнення теорії будови і еволюції зірок, вимагає кропіткої і багато в чому ручної роботи. Завантажувати цим професіоналів неефективно, а от любителі займаються такими спостереженнями з величезним задоволенням.

Дуже популярний серед любителів астрономії пошук комет, оскільки з усіх космічних об'єктів тільки вони отримують назву в честь своїх першовідкривачів. Досить відкрити всього одну нову комету, щоб увічнити своє ім'я в науці. Правда, для цього потрібно бездоганне знання зоряного неба, регулярні спостереження і ще удача. Пошуком астероїдів в основному займаються астрофотографія - тут треба регулярно робити знімки одних і тих же областей неба, а потім ретельно порівнювати їх між собою, виявляючи повільно рухаються слабкі об'єкти.

Нарешті, ще один напрямок пошукової активності - відкриття наднових зірок в інших галактиках. В одній галактиці наднові спалахують приблизно раз в сто років, але галактик багато і щорічно реєструється кілька сотень таких спалахів. Пошук тут теж йде зазвичай по фотографіях. Шотландський любитель Том Боулс (Tom Boles) спеціально для цього побудував обсерваторію з трьома телескопами-роботами і відкрив вже більше ста наднових. Але деякі любителі вважають, що автоматизація руйнує романтику астрономічних відкриттів. Австралійський священик Роберт Еванс (Robert Evans) багато років у вільний час займається пошуком наднових виключно візуально - в невеликий телескоп. На його рахунку більше 45 відкриттів, і до 2003 року, коли його обійшов Боулс, він був в цій справі чемпіоном серед аматорів.

Останнім часом бути таким вільним шукачем все важче. Скоро вся небесна сфера буде регулярно скануватися автоматичними телескопами в пошуках нових об'єктів. Однак любителі вже знайшли для себе нові привабливі напрямки. Одне з них - пошук планет біля інших зірок. Виявляють їх по характерному короткочасного зниження блиску зірки, коли планета проходить між нею і спостерігачем. Звичайно, так можна виявити далеко не будь-яку планету - її орбіта повинна бути спрямована до Землі ребром, але зірок і любителів багато, і цей метод вже дав перші результати.

1. Нерухомий фотоапарат фіксує всі зірки, видимі неозброєним оком, за 30 секунд. Потім зірки починають змащувати.
2. Камера, закріплена на трубі телескопа з годинним приводом, фіксує всі зірки, видимі в бінокль, за 5 хвилин. На цифрових камерах немає великих витягів: зазвичай роблять кілька кадрів і складають їх в PhotoShop для подальшої обробки.
3. Телескоп зі знятим окуляром стає наддлинофокусний об'єктивом для дзеркальної камери, закріпленої за окулярним кінцем на спеціальному кронштейні.
4. Місяць і планети знімають з короткою витримкою - адже вони яскраво освітлені Сонцем. Планети знімають багаторазово, щоб виключити тремтіння атмосфери.
5. Туманності, галактики і зоряні скупчення знімають з довгою витримкою і гидирования: на око або автоматикою контролюють рух телескопа за зоряним небом і вносять необхідні поправки.
6. Сонце спостерігають і знімають тільки через спеціальні фільтри.

до змісту

Мисливці за затемненнями

Не всі спостереження можна вести, сидячи в затишній домашній обсерваторії. Деякі небесні явища видно тільки в певних районах Землі, найвідоміші серед них - сонячні затемнення. Зазвичай на Землі трапляється 2-3 повних сонячних затемнення в рік, причому видно вони тільки у вузькій смузі шириною кілометрів сто. У світі є ціла каста мисливців за затемненнями, які ловлять їх по всій земній кулі, заодно здійснюючи подорожі в самі екзотичні місця. Спеціально для допомоги в таких поїздках при московському астроклубе недавно було організовано туристичне агентство "Астротур".

Менш відомі ловці покриттів зірок астероїдами. По суті, це ті ж затемнення, але тільки при них не Сонце затуляється Місяцем, а зірка - астероїдом. Триває таке явище від декількох секунд до кількох хвилин, і помітити його можна, тільки якщо заздалегідь знати, на яку зірку наводити телескоп. Точні позначки часу початку і кінця покриття укупі з координатами спостерігача на місцевості, що визначаються за GPS, дозволяють значно уточнити орбіту астероїда, а іноді (при декількох спостереженнях з різних місць) навіть дізнатися його форму.

І все ж більшістю любителів рухає не прагнення внести вклад в науку. Багатьом просто подобається сам процес астрономічних спостережень. Інші прагнуть отримати гарні знімки - аматорська астрофотографія є абсолютно особливим видом технічного мистецтва. А є, між іншим, і любителі-теоретики, які пишуть чудові астрономічні програми, предвичіслять ті самі явища, які всі інші потім спостерігають. У цій справі вони максимально зближуються з професіоналами. До речі, останнім часом намічається цікава тенденція: все частіше професійні астрономи у вільний час стають любителями. Мабуть, в сучасній наскрізь комп'ютеризованої астрономії їм не вистачає того безпосереднього контакту із Всесвітом, заради якого вони колись прийшли в цю науку.

Коментувати можут "Астрономія на любителя"