Крымская астрофизическая обсерватория Министерства науки и образования Украины

Крымская астрофизическая обсерватория (КрАО) — самое крупное астрономическое учреждение в Украине (www.crao.crimea.ua). КрАО организована в 1945 году на базе Симеизского отделения Пулковской обсерватории, основанного в 1908 году. Обсерватория располагает современным научным оборудованием, которое позволяет проводить всесторонние астрофизические исследования в широком спектральном интервале электромагнитного излучения — от жестких гамма-квантов до метровых радиоволн, самых разных объектов Вселенной (от искусственных спутников Земли и малых тел Солнечной системы до внегалактических образований). В КрАО конструируют и изготовляют уникальную астрофизическую аппаратуру как для наземных, так и для космических исследований.

Основные направления научных исследований КрАО: активные ядра галактик и источники космических лучей; наблюдения космических объектов методом радиоинтерферометрии; строение, химический состав, магнетизм и нестационарность звезд, физика Солнца и солнечная активность; планеты, малые тела Солнечной системы и астероиды, сближающиеся с Землей; глобальные движения материков и полюсов Земли; разработка наземных и космических оптических телескопов и светоприемной аппаратуры. Основная часть обсерватории расположена в поселке Научный (около 12 км от Бахчисарая) на высоте 600 м над уровнем моря. Здесь находится администрация, научная библиотека, опытное производство и основные оптические телескопы. Вблизи курорта Симеиз, в поселке Кацивели, у самого берега моря — лаборатория радиоастрономии КрАО. Одно из подразделений этой лаборатории расположено на горе Кошка над поселком Симеиз на высоте 346 м над уровнем моря, в 3 км от морского берега. На территории обсерватории проводятся экскурсии.

Планетарии

Планетарии — это как раз то, что нужно начинающему астроному. Именно здесь, на огромном экране, спроектированном на полусферический купол потолка, можно увидеть захватывающие звездные шоу и услышать познавательные лекции о планетах, звездах и Вселенной.

Чудесной машиной пространства и времени называют "планетарий" — сложный проекционный аппарат для демонстрации звездного неба, Солнца, Луны, планет, различных астрономических явлений. Планетариями называются также и научно-просветительские учреждения, в которых аппарат "планетарий" используется при чтении лекций по астрономии, космонавтике, географии и др. Аппарат "планетарий" похож на гигантскую гантель — две огромные сферы, соединенные ажурной перемычкой. В каждой сфере размещены проекционные фонари. А диапозитивами служат металлические пластинки с сотнями мельчайших отверстий, расположенных так же, как звезды на небе. Одна сфера демонстрирует звезды северного полушария небесной сферы, другая — южного. Благодаря этому в Звездном зале можно увидеть небо любого места на планете, побывать на экваторе, на Северном или Южном полюсе. Проекционные устройства могут продемонстрировать солнечные и лунные затмения, "хвостатые" светила — кометы, "падающие звезды" — метеоры, полет искусственных спутников Земли. Аппарат "планетарий" способен спрессовать время и поэтому может демонстрировать небесные явления, которые сложно, а то и невозможно наблюдать в действительности, например, положения небесных светил в прошлом или будущем^[6].

Идея создания планетария принадлежит директору Гейдельбергской обсерватории профессору Максу Вольфу. В 1913 году он предложил основателю немецкого музея в Мюнхене д-ру Оскару Мюллеру изготовить два аппарата, которые показывали бы вид Солнечной системы. Но вскоре началась война и первый аппарат "планетарий" был создан только в 1924 году на заводе Цейсса в Германии. В 1926 году инженер В. Бауэрсфельд построил более совершенный аппарат, большой универсальный "Планетарий Цейсса", который мог показывать небо разных широт.

Сейчас "планетарий" — это сложный автоматизированный инструмент. Он позволяет изобразить на полусферическом куполе-экране суточное вращение неба на разных географических широтах; годичное изменение вида неба; звездное небо для воображаемого наблюдателя на Луне, Марсе, Венере. Специальные устройства позволяют создавать у зрителя полное впечатление участия в космическом полете, в межпланетном перелете, путешествии по планете.

Специальные проекторы служат для демонстрации движения Солнца, Луны и пяти планет, видимых невооруженным глазом. Специальные приборы проецируют на купол небесный экватор, эклиптику, небесный меридиан и другие точки и линии небесной сферы.

В планетарии можно "ускорить" (для наглядности) суточное и годичное движение Солнца, планет. Планетарии оборудуются проекторами полярных сияний, комет, метеоров, солнечных и лунных затмений, переменных звезд, новых звезд, искусственных спутников Земли и других небесных тел и явлений.

В России первый планетарий открылся в Москве 5 ноября 1929 года. Это был 13-й планетарий в мире и только третий за пределами Германии (вслед за Веной и Римом). Открытию планетария Маяковский посвятил стихотворение "Пролетарка, пролетарий, заходите в планетарий!"

Сколько всего планетариев в мире — сказать трудно. Но только в США их около 1000, в небольшой Японии — 400 планетариев, а в России — около З0^[7].

Планетарии существуют во многих крупных городах мира. Но сейчас мы ограничимся кратким обзором планетариев России и Украины.

Планетарии России

Первым планетарием в России стал Московский, построенный в 1929 году. Среди других планетариев, появившихся только в 1948 году, был и Томский. Далеко не все российские планетарии имеют специально построенные здания (как, например, Санкт-Петербургский, Пермский, Волгоградский, Саратовский). Некоторые расположены в приспособленных помещениях (например, Брянский, Владимирский, Кировский); Томский планетарий функционирует, не имея помещения. К сожалению, несколько планетариев закрылось по разным причинам (Тамбовский, Таганрогский, Курганский, Казанский, Махачкалинский, Пятигорский).

Московский планетарий (www.planetarium.ru) — центр популяризации естественнонаучных знаний; был открыт 5 ноября 1929 года. Основное направление деятельности — проведение общедоступных лекций и научно-художественных программ по астрономии и космонавтике, формирование научного мировоззрения на основе обобщения достижений современного естествознания. В обсерватории Московского планетария в телескоп можно наблюдать пятна на Солнце, Луну, планеты и другие небесные объекты.

Томский областной планетарий (www.astro.tomsk.ru/planeta) — один из старейших в России, в ноябре 2003 года ему исполнилось 55 лет. Все эти годы велась активная работа в детских учреждениях города Томска. Занимательные программы по астрономии, космонавтике, естествознанию, интересные праздники, научные конференции пользуются неизменным успехом у ребят и их учителей. Сотрудники планетария постоянно следят за новыми достижениями в исследованиях Вселенной, воспитывают у ребят интерес к окружающему миру, способствуют формированию научного мировоззрения. К сожалению, вот уже 15 лет планетарий не имеет своего помещения.

Санкт-Петербургский планетарий (www.planetarium.pl.ru), открытый в 1959 году, расположен в историческом центре города — Александровском парке на Петроградской стороне. В Звездном зале планетария находится главный аппарат — "планетарий". Он с большой точностью воспроизводит на куполе важнейшие астрономические явления, доступные наблюдению невооруженным глазом: звездное небо Земли, суточное движение небесного свода, годовое движение Солнца и планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн), месячное движение Луны с изменяющимися фазами, 17 туманностей и звездных скоплений, Млечный Путь, переменные звезды (Алголь в Персее, Мира Кита, Дельта Цефея). Много специальных приборов используется на учебных занятиях для школьников и студентов для демонстрации экватора, эклиптики, полюсов, меридиана, навигационного треугольника, кругов склонения, счета лет, изменение высоты полюса мира, прецессии. В Звездном зале проходят научно-популярные, абонементные лекции, программы, научно-художественные и музыкальные композиции, встречи с учеными, космонавтами, новогодние представления. В обсерватории планетария находится самый большой в городе телескоп-рефрактор диаметром 180 мм, в который можно наблюдать различные небесные объекты: Солнце, планеты, кометы, Луну, двойные звезды, галактики, туманности. При Санкт-Петербургском планетарии существует Центр Естественнонаучного Образования (ЦЕНО). Он объединяет ребят, интересующихся астрономией, физикой, космонавтикой, математикой и другими науками естественного цикла. Преподаватели, работающие с ребятами, используют различные формы обучения, что дает возможность заниматься в кружке с младшего школьного возраста. Занятия проходят в учебном кабинете планетария. Ребята участвуют в экскурсиях и наблюдениях на телескопе в Пулковской обсерватории. В планетарии находится единственный на северо-западе России маятник Фуко, длина нити которого составляет 8 метров.

Планетарии Украины

В Украине планетарии есть во многих крупных городах: в Киеве, Днепропетровске, Донецке (www.siesta.dn.ua/planetarium.htm), Харькове, Херсоне, Виннице, Черкассах.

Киевский планетарий (www.znannya.org.ua/planetarium/r-index.htm). Один из лучших и крупнейших планетариев СНГ, основанный в 1952 году всемирно известным астрономом Сергеем Константиновичем Всехсвятским. Это мультимедийный центр, позволяющий ощутить захватывающую стремительность полета среди звезд, побывать на других планетах и в других мирах, имитировать запуск космического корабля и ощутить себя настоящим отважным исследователем Вселенной. Звездный зал планетария имеет купол диаметром 23,5 метра и вмещает 320 зрителей. Калейдоскоп встреч в планетарии под звездным небом включает художественные программы и образовательные лекции в помощь школьной программе по курсу астрономии, географии и природоведения. Возможности планетария позволяют с большой наглядностью объяснить законы природы и ощутить то, что ни класс, ни книги, ни телевидение дать не могут.

Харьковский планетарий (www.planetarium.com.ua). Основное направление деятельности — проведение учебно-методической и культурно-просветительской работы. Звездный зал — это особый астрономический центр с большим разнообразием возможностей, естественным воспроизведением звездного неба. В Харьковском планетарии используются интересные приемы и средства обучения астрономии. Около 100 световых эффектов аппарата RFP Spacemaster используются в разных программах. Самая высокая точка планетария — купол телескопа "Meniscas" фирмы "Карл Цейсс Йена". Менисково-зеркальный телескоп Кассегрена типа 150/2250 установлен в 1975 году. Диаметр зеркала составляет 150 мм, фокусное расстояние системы — 2250 мм при длине всей конструкции трубы меньше 1 м. Для гидирования используется синхронный двигатель. Пятигнездовой окулярный револьвер позволяет быстро менять увеличение от 56-кратного до 375-кратного. В планетарии традиционно уделяется много времени работе с любителями астрономии. В клубе любительского телескопостроения изготавливались инструменты различных систем, отрабатывалась проверка качества астрономической оптики. Приоритетная форма работы в Звездном зале — проведение лекций. В планетарии используется синтезированный подход к популяризации знаний. Объединяется в единое целое научное, художественное, философское, мифологическое, музыкальное восприятие мироздания.

Виртуальные и Web-планетарии

Предположим, вы хотите увидеть солнечное или лунное затмение, но не знаете, когда оно будет, или хотите узнать положение звезд в момент вашего рождения, либо в период строительства пирамид Египта. Конечно, можно купить соответствующую литературу, но она очень быстро устаревает, можно спросить знающих людей, но информация иногда оказывается неточной, можно подключиться к Internet, но потратить очень много времени на поиски. А можно просто воспользоваться соответствующими (астрономическими) программами, а точнее, одной их разновидностью — виртуальными планетариями.

Как известно, у бумажных звездных карт существуют целый ряд недостатков: отображение происходит лишь в определенном масштабе и отсутствует возможность смены масштабов (при издании карт с большим масштабом увеличивается и количество листов карты), на такую карту можно нанести лишь звезды и объекты дальнего космоса (галактики, туманности, звездные скопления), у которых координаты со временем изменяются очень мало. А у планет, астероидов и комет эти величины меняются очень быстро, поэтому нельзя внести изменения в карты, так как эту операцию приходится делать либо вручную, либо перепечатывать всю карту.

Для устранения всех этих недостатков и были созданы так называемые виртуальные планетарии (Software Planetariums). В данном случае, планетарии — это обычные Windows-приложения, способные отображать звездную карту в любое время (от нескольких тысяч лет до н. э. до нескольких тысяч лет н. э.) в любом месте земного шара. Они способны также отображать не только "статические объекты" — звезды, но и планеты и их спутники, кометы, астероиды. Также многие из них отображают не только вид звездного неба с Земли, но и вид Солнечной системы "со стороны" — относительно "внешнего" ей наблюдателя.

На сайте^[8] http://phdep.ifmo.ru/~edward/astro/wcome.htm можно найти и загрузить программы — виртуальные планетарии, получить советы по их использованию, а также загрузить многочисленные подключаемые файлы к планетариям, демонстрирующие различные астрономические явления.

Помимо виртуальных, существуют также Web-планетарии. Их главное отличие от обычных виртуальных планетариев, пожалуй, состоит в том, что все они представляют собой интерактивные Web-страницы. При загрузке страницы с Web-планетарием вы выставляете нужные параметры. Затем, после нажатия соответствующей кнопки, запрос передается на сервер, и, как результат выполнения, перед вами предстают генерируемые изображения различных астрономических явлений. Их типы и характеристики зависят от каждого планетария.

Другое астрономическое программное обеспечение можно найти по адресу http://www.mystarslive.com.

Научные исследования, в которых вы можете принять участие

Ваше увлечение астрономией может быть не только приятным, но и полезным. Вы тоже можете внести вклад в науку, включившись в общую работу (которая ведется во всем мире) по сбору драгоценных научных данных. Да, у вас может быть только бинокль, в то время как в обсерватории Кек на Гавайях есть два 10-метровых телескопа. Но если гору Мауна-Кеа укутают плотные облака, то даже такие мощные телескопы будут бесполезны. И если в это время эффектный болид пронесется над вашим родным городом, то вы сможете его увидеть, а профессиональные астрономы, возможно, нет.

Один из самых эффектных и интересных метеоров всех времен был зарегистрирован секретным спутником Министерства обороны США, а также снят на видеопленку любителем, проводившим отпуск в Национальном парке США Гласьер-Лейк. Отрывок из этого любительского видеофильма демонстрировался почти во всех научных документальных телефильмах о метеорах, астероидах и кометах. Как видите, очень важно оказаться в нужном месте в нужное время. И однажды это может случиться и с вами.

Присоединяйтесь к другим астрономам-любителям и участвуйте в различных исследовательских проектах. Конечно, этим можно заниматься самостоятельно, но всегда лучше сравнивать свои результаты с результатами более опытных людей, которые к тому же могут поделиться своими знаниями и дать полезный совет. Поэтому, если у вас есть такая возможность, постарайтесь связаться с местным астрономическим клубом.

А теперь, когда вы знаете о ресурсах, организациях и оборудовании, которые помогут вам войти в мир астрономии, давайте непосредственно перейдем к изучению природы космических объектов. О необходимом оборудовании я расскажу в главе 3, так что продолжайте читать!

Глава 3
Как мы наблюдаем небо

В этой главе…

Наблюдение неба невооруженным глазом

Поиск объектов

Выбор астрономического оборудования

Основные принципы наблюдения неба

Когда ясной ночью вы любуетесь звездным небом, то на самом деле занимаетесь астрономией, поскольку наблюдаете звезды и другие небесные объекты. Делая это невооруженным глазом, можно различить цвета и связать некоторые объекты, например найти Полярную звезду с помощью "звездных ориентиров" (две звезды Большой Медведицы, находящиеся на одной линии с Полярной звездой) в "ковше".

От наблюдений невооруженным глазом до поиска неярких звезд и более детального рассмотрения объектов — всего лишь небольшой шаг. Сначала возьмите бинокль, а затем и телескоп. Поздравляю, теперь вы — астроном!

Но я слишком забегаю вперед. Сначала вы должны спокойно, чтобы никто не мешал, посмотреть на ночное небо и восхититься его красотой и таинственностью. При этом можно использовать три основных инструмента, по меньшей мере один из которых у вас уже есть.

Все методы наблюдения — невооруженным глазом, с помощью бинокля или телескопа — в зависимости от целей считаются подходящими.

Человеческий глаз — идеальный "инструмент" для наблюдения метеоров, северного сияния, соединения (наибольшего кажущегося сближения) планет, а также Луны и планет Солнечной системы.

В бинокль хорошо наблюдать яркие переменные звезды, которые слишком далеки от звезд сравнения (звезд известной постоянной яркости, используемых как эталон для оценки звезд переменной яркости), и поэтому их нельзя вместе увидеть в телескоп. Бинокль также отлично подходит для "прочесывания" Млечного Пути и наблюдения усеивающих его ярких туманностей и звездных скоплений. Некоторые из ярких галактик — туманность Андромеды (М31), Магеллановы Облака и МЗЗ в созвездии Треугольника —, также лучше всего рассматривать в бинокль.

Телескоп нужен, чтобы рассмотреть большинство галактик, различить отдельные, близко расположенные элементы двойных звезд, а также наблюдать многие другие небесные объекты.