Астрономические наблюдения. Астрономическое наблюдение в космосе сообщение

Астрономические наблюдения » Детская энциклопедия (первое издание)

Солнце, Луна, планеты, кометы, звезды, туманности, галактики, отдельные небесные тела и системы таких тел изучаются в астрономии. Разнообразны задачи, стоящие перед астрономами, а в связи с этим разнообразны и методы астрономических наблюдений, доставляющих основной материал для решения этих задач.

Уже в глубокой древности начались наблюдения с целью определения положений светил на небесной сфере. Сейчас этим занимается астрометрия. Измеренные в результате таких наблюдений небесные координаты звезд разных типов, звездных скоплений, галактик сводятся в каталоги, по ним составляются звездные карты (см. Звездные каталоги, карты и атласы). Повторяя в течение более или менее длительного периода времени наблюдения одних и тех же небесных тел, вычисляют собственные движения звезд, тригонометрические параллаксы и др. Эти данные также публикуются в каталогах.

Составленные таким образом звездные каталоги используются как в практических целях — при астрономических наблюдениях движущихся небесных тел (планет, комет, искусственных космических объектов), при работах службы времени, службы движения полюсов, в геодезии, навигации и др., так и при разного рода научно-исследовательских работах. К числу последних относятся, в частности, исследования структуры Галактики, происходящих в ней движений, чем занимается звездная астрономия.

Систематические астрометрические наблюдения планет, комет, астероидов, искусственных космических объектов доставляют материал для изучения законов их движения, составления эфемерид, для решения других задач небесной механики, астродинамики, геодезии, гравиметрии.

К астрометрическим наблюдениям можно отнести также и вошедшие в практику в последние десятилетия дальномерные наблюдения небесных светил. С помощью лазерных дальномеров с высокой точностью определяются расстояния до искусственных спутников Земли (см. Лазерный спутниковый дальномер), до Луны.

Методы радиолокационной астрономии дают возможность определять расстояния и даже изучать профили Луны, Венеры, Меркурия и т. п.

Другим типом астрономических наблюдений является непосредственное изучение вида таких небесных тел, как Солнце, Луна, ближайшие планеты, галактические туманности, галактики и др. Наблюдения этого типа стали развиваться после изобретения телескопа. Вначале наблюдения велись визуально: небесные светила рассматривались глазом и увиденное зарисовывалось. Позже стала использоваться фотография. Фотографические методы имеют неоспоримое преимущество перед визуальными: фотографии можно детально измерять в спокойной лабораторной обстановке; в случае необходимости их можно повторить, да и вообще фотография является объективным документом, в то время как в визуальные наблюдения наблюдатель вносит много субъективного. Кроме того, фотографическая пластинка, в отличие от глаза, накапливает приходящие от источника фотоны и потому позволяет получать снимки слабых объектов.

На рубеже XIX и XX вв. зародились и стали быстро развиваться астрофизические методы наблюдений, в основе которых лежит анализ электромагнитного излучения Небесного светила, собранного телескопом. Для такого анализа используются различные светоприемники и другие приспособления.

С помощью астрофотометров разного типа регистрируют изменения блеска небесных светил и таким путем обнаруживают переменные звезды, определяя их тип, двойные звезды, в сочетании с результатами других наблюдений делают определенные заключения о процессах, происходящих в звездах, туманностях и т. д.

Широкую информацию о небесных светилах дают спектральные наблюдения. По распределению энергии з непрерывном спектре (см. Электромагнитное излучение небесных тел), по виду, ширине и другим характеристикам спектральных линий и полос судят о температуре, химическом составе звезд и других небесных светил, о движениях вещества в них, об их вращении, о наличии магнитных полей, наконец, о стадии их эволюционного развития и о многом другом. Измерения смещения спектральных линий вследствие эффекта Доплера позволяют определять лучевые скорости небесных тел, которые используются при разнообразных астрономических исследованиях.

Астрономическая наблюдательная площадка

Астрономическую площадку устраивайте в таком месте, которое защищено от постороннего света (уличное освещение, освещение от жилых домов, от автотранспорта), обеспечивает хороший обзор звездного неба. Так, для наблюдений серебристых облаков горизонт на северо-западе, севере и северо-востоке должен быть закрыт не более чем на 5°; при поисках комет он может закрываться на западе, юге и востоке также до 5°. При всех других видах наблюдений он может быть закрыт до 10—15°.

Телескоп и другие оптические и фотографические приборы лучше установить на специальных фундаментах или штативах. Они обеспечат устойчивость инструментов, их можно будет быстро установить. Освещенность рабочих мест — подсветка креста нитей в гиде при проведении фотографических наблюдений, подсветка при выполнении записей, при работе с картами и атласами осуществляется от батареек для карманного фонарика. Если в вашем распоряжении появится инструмент с электрическим приводом, то подводка высоковольтного напряжения обязательно выполняется специалистом-электриком.

Штативом для телескопа вам послужит деревянный столб (или стальные трубы диаметром 10—15 см), врытый в землю на 1 м. Если у вас есть школьный телескоп, то на верхнем торце столба закрепите конусную ось со стандартного штатива этого телескопа. Такой штатив гораздо удобнее в работе, чем тренога школьного телескопа. В том случае, когда в качестве штатива вы используете стальную трубу, ее полость засыпьте песком или залейте бетоном, а в верхнюю часть трубы забейте деревянную пробку (высотой 15— 20 см). К ней вы легко прикрепите конусную ось штатива школьного телескопа.

Астрограф также устанавливайте на специально сделанном штативе.

Высота его зависит от вашего роста и конструкции астрографа. Выбирайте ее такой, чтобы было удобно гидировать во время фотографирования, звездного неба. Площадка штатива должна иметь гнезда, пазы или другие приспособления для фиксирования астрографа в плоскости центрального меридиана. Это позволит вам располагать астрограф в строго фиксированном положении на штативе и избавит вас от необходимости каждый раз производить его установку. Сама по себе эта операция отнимает много времени.

Метеорный патруль устанавливайте на штативе высотой 80—100 см, кирпичном или бетонном столбике с длиной сторон площадки, несколько превышающей диаметр или длину сторон базы метеорного патруля.

Визуальные наблюдения метеоров по программе «счет метеоров» проводятся в положении наблюдателя «лежа на спине», поэтому сделайте на своей наблюдательной площадке деревянный настил, возвышающийся на 15—20 см над землей. Настил ориентируйте в направлении на север—юг. Металлический круг диаметром 80—100 см над настилом ограничивает наблюдаемую область неба. Круг должен быть поднят на такую высоту над настилом, чтобы ограничиваемая им область неба не превышала 60°.

Во время проведения наблюдений или при подготовке к ним вам понадобится работать с картами и атласами звездного неба, с картами Луны. Для этой цели необходимо иметь на площадке столик (столб со столешницей размером примерно 60 х 60 см).

На астрономической площадке установите гномон, солнечные часы, армиллярную сферу.

При астрофизических наблюдениях широко используются электронно-оптические преобразователи, фотоэлектронные умножители, электронные камеры, телевизионная техника (см. Телевизионный телескоп), позволяющие значительно увеличить проницающую силу телескопов, расширить диапазон воспринимаемого телескопом электромагнитного излучения небесных тел.

Астрономические наблюдения в радиодиапазоне электромагнитного излучения ведутся с помощью радиотелескопов. Специальная аппаратура используется для регистрации инфракрасного и ультрафиолетового излучения, для нужд рентгеновской астрономии и гамма-астрономии. Качественно новые результаты получают с помощью астрономических наблюдений, выполняемых с борта космических аппаратов (так называемая внеатмосферная астрономия).

Большинство описанных астрономических наблюдений выполняется на астрономических обсерваториях специально подготовленными научными и техническими работниками. Но отдельные виды наблюдений доступны и любителям астрономии.

Юные астрономы могут проводить наблюдения для расширения кругозора, для приобретения опыта научно-исследовательских работ. Но многие виды правильно организованных наблюдений, выполняемых в точном соответствии с инструкциями, могут иметь и существенное научное значение.

Школьным астрономическим кружкам доступны следующие астрономические наблюдения:

Исследования солнечной активности с помощью школьного телескопа-рефрактора (помните, что смотреть на Солнце без темного фильтра ни в коем случае нельзя!).
Наблюдения Юпитера и его спутников с зарисовкой деталей в полосах Юпитера, Красного пятна.
Поиски комет с помощью светосильных оптических инструментов с достаточно большим полем зрения.
Наблюдения серебристых облаков, изучения частоты их появления, формы и т. п.

Регистрация метеоров, счет их количества, определение радиантов.
Исследования переменных звезд — визуально и на фотографиях звездного неба.
Наблюдения солнечных и лунных затмений.
Наблюдения искусственных спутников Земли.

Инструкции для организации наблюдений можно найти среди книг, перечисленных в списке рекомендованной литературы. Ряд практических советов приведен в словаре.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Астрономические инструменты и приборы Астрономические обсерватории

de-ussr.ru

Астрономические наблюдения - это что такое?

Астрономия – одна из древнейших наук. Люди испокон веков следили за движением светил по небу. Астрономические наблюдения того времени помогали ориентироваться на местности, а также были необходимы для построения философских и религиозных систем. С тех пор многое изменилось. Астрономия окончательно освободилась от астрологии, накопила обширные знания и техническую мощь. Однако астрономические наблюдения, выполненные на Земле или в космосе, - по-прежнему один из основных методов получения данных в этой науке. Поменялись способы сбора информации, но суть методики осталась неизменной.

Что такое астрономические наблюдения?

Существуют свидетельства, позволяющие предположить, что элементарными знаниями о движении Луны и Солнца люди обладали еще в доисторическую эпоху. Труды Гиппарха и Птолемея свидетельствуют, что знания о светилах были востребованы и в Античности, им уделялось много внимания. Для того времени и еще длительного периода после астрономические наблюдения представляли собой изучение ночного неба и фиксацию увиденного на бумаге или, проще говоря, зарисовку.

До эпохи Возрождения помощниками ученых в этом деле были лишь самые простые приборы. Значительный объем данных стал доступен после изобретения телескопа. По мере усовершенствования его увеличивалась точность получаемой информации. Однако на каком бы уровне ни был технический прогресс, астрономические наблюдения – это основной способ сбора информации о небесных объектах. Интересно, что это также одна из областей научной деятельности, в которой не потеряли актуальности методы, применявшиеся в эпоху до научного прогресса, то есть наблюдение невооруженным глазом или при помощи простейшего оборудования.

Классификация

Сегодня астрономические наблюдения – это достаточно обширная категория действий. Классифицировать их можно по нескольким признакам:

квалификация участников;
характер фиксируемых данных;
место проведения.

В первом случае выделяют профессиональные и любительские наблюдения. Данные, получаемые при этом, чаще всего представляют собой регистрацию видимого света или же иного электромагнитного излучения, в том числе инфракрасного и ультрафиолетового. Информация при этом может быть получена в некоторых случаях только с поверхности нашей планеты либо только из пространства вне атмосферы: по третьему признаку выделяют астрономические наблюдения, выполненные на Земле или в космосе.

Любительская астрономия

Прелесть науки о звездах и других небесных телах в том, что она - одна из немногих, которая буквально нуждается в активных и неутомимых почитателях в среде непрофессионалов. На огромное количество объектов, достойных постоянного внимания, приходится небольшое число ученых, занятых самыми сложными вопросами. Потому астрономические наблюдения остальной части ближнего космоса ложатся на плечи любителей.

Вклад людей, считающих астрономию своим хобби, в эту науку довольно ощутим. До середины последнего десятилетия прошлого века более половины комет были открыты именно любителями. В область их интересов также часто входят переменные звезды, наблюдение Новых, отслеживание покрытия небесных тел астероидами. Последнее является сегодня наиболее перспективной и востребованной работой. Что касается Новых и Сверхновых, то, как правило, первыми их замечают именно астрономы-любители.

Варианты непрофессиональных наблюдений

Любительская астрономия может быть разделена на тесно взаимосвязанные разделы:

Визуальная астрономия. Сюда относятся астрономические наблюдения в бинокль, телескоп или невооруженным глазом. Главная цель такой деятельности, как правило, заключается в получении удовольствия от возможности наблюдать за движением светил, а также от самого процесса. Интересное ответвление этого направления – «тротуарная» астрономия: некоторые любители выносят свои телескопы на улицу и предлагают всем желающим полюбоваться звездами, планетами и Луной.

Астрофотография. Цель этого направления – получение фотоизображений небесных тел и их элементов.
Телескопостроение. Иногда необходимые оптические инструменты, телескопы и аксессуары к ним, любители изготавливают практически с нуля. В большинстве же случаев телескопостроение заключается в дополнении уже имеющейся аппаратуры новыми комплектующими.
Исследования. Некоторые астрономы-любители стремятся кроме эстетического удовольствия получить и что-то более материальное. Они занимаются исследованием астероидов, переменных, новых и сверхновых звезд, комет и метеорных потоков. Периодически в процессе постоянных и кропотливых наблюдений совершаются открытия. Именно такая деятельность астрономов-любителей приносит наибольший вклад в науку.

Деятельность профессионалов

Астрономы-специалисты всего мира обладают более совершенной аппаратурой, чем любители. Задачи, стоящие перед ними, требуют высокой точности при сборе информации, отлаженного математического аппарата для интерпретации и прогнозирования. В центре работы профессионалов, как правило, лежат достаточно сложные, часто удаленные объекты и явления. Нередко изучение просторов космоса дает возможность пролить свет на те или иные законы Вселенной, уточнить, дополнить или опровергнуть теоретические построения относительно ее возникновения, строения и будущего.

Классификация по типу информации

Наблюдения в астрономии, как уже говорилось, могут быть связаны с фиксацией различного излучения. По этому признаку выделяют следующие направления:

оптическая астрономия исследует излучение в видимом диапазоне;
инфракрасная астрономия;
ультрафиолетовая астрономия;
радиоастрономия;
рентгеновская астрономия;
гамма-астрономия.

Кроме того, выделяются направления этой науки и соответствующие наблюдения, не связанные с электромагнитным излучением. Сюда относится нейтринная, изучающая нейтринное излучение от внеземных источников, гравитационно-волновая и планетарная астрономия.

С поверхности

Часть явлений, изучаемых в астрономии, доступны для исследований в наземных лабораториях. Астрономические наблюдения на Земле связаны с изучением траекторий движения небесных тел, измерением расстояния в космосе до звезд, фиксация некоторых типов излучения и радиоволн и так далее. До начала эры космонавтики астрономы могли довольствоваться только информацией, полученной в условиях нашей планеты. И этого было достаточно для построения теории возникновения и развития Вселенной, обнаружения многих закономерностей, существующих в космосе.

Высоко над Землей

С запуска первого спутника началась новая эра в астрономии. Данные, собираемые космическими аппаратами, неоценимы. Они способствовали углублению понимания учеными тайн Вселенной.

Астрономические наблюдения в космосе позволяют фиксировать все типы излучений, от видимого света до лучей гамма- и рентгеновского диапазона. Большая часть их недоступна для исследования с Земли, поскольку атмосфера планеты поглощает их, не допускает к поверхности. Примером открытий, ставших возможными только после начала космической эры, являются рентгеновские пульсары.

Добытчики информации

Астрономические наблюдения в космосе осуществляются при помощи различной аппаратуры, установленной на космических кораблях, орбитальных спутниках. Множество исследований подобного характера проводится на международной космической станции. Неоценим вклад оптических телескопов, запускавшихся несколько раз в прошлом веке. Выделяется среди них знаменитый «Хаббл». Для обывателя он в первую очередь является источником потрясающе красивых фотоизображений дальнего космоса. Однако это не все, что он «умеет». С его помощью получен большой объем информации о строении множества объектов, закономерностях их «поведения». «Хаббл» и другие телескопы являются бесценным поставщиком данных, необходимых для теоретической астрономии, работающей над проблемами развития Вселенной.

Астрономические наблюдения - и наземные, и космические – единственный источник информации для науки о небесных телах и явлениях. Без них ученые могли бы лишь разрабатывать различные теории, не имея возможности сопоставить их с реальностью.

загрузка...

worldfb.ru

Астрономические наблюдения | Readmas.ru

→ Космос, Советы

Если вы новичок-любитель, то для Вас многие аспекты астрономических наблюдений будут небезынтересны. Например, знаете ли вы…

Как понять, что вы видите звезду или планету?

Так вот, если внимательно всмотреться в звездное небо – можно заметить легкое мерцание светящихся точечек-звезд, но мерцают далеко не все. Просто некоторые сияющие точки – не звезды, а планеты, и светят они немигающим ровным светом. Усиливает такое мерцание мороз или сильный ветер. Яркая звезда, если она низко над горизонтом может еще и периодически изменять цвет. Но не подумайте, что мерцание – это свойство самих звезд – вовсе нет. В открытом космосе, в отсутствии атмосферы звезды мерцать не будут. Причиной «подмигивания» звезд – многочисленные слои атмосферы. Свет от звезд проходит через газовые слои отличающиеся плотностью или температурой, и как следствие имеющих различную преломляемость. Планеты находятся ближе, чем звезды и видны для человеческого глаза уже не в виде светящейся точки, но диска или окружности (хоть и очень малых размеров). Так как множество точек, расположенных на окружности мигают в разное время – то для глаза это перемигивание сливается в ровный спокойный свет.

Как правильно проводить наблюдения за дневным светилом?

Первое правило – нельзя смотреть на солнечный диск в бинокль, телескоп или просто невооруженным глазом без использования плотных светофильтров. Нежелательно использовать окулярные светофильтры-они могут перегреться. Самый лучший вариант: пленочные или стеклянные светофильтры, которые устанавливаются на телескопический объектив или даже телескоп для детей. Еще один безопасный способ наблюдения за дневным светилом- метод проецирования на экран, обычно он располагается за окуляром телескопа. Если же вы наблюдаете невооруженным глазом солнечное затмение или прохождение какой-либо планеты по диску светила — можно защитить глаза с помощью сильно закопченного стекла либо черной пленкой, вынутой из старой дискеты (были такие носители информации для компьютеров, в самом начале XXI века).

Как правильно сфотографировать астрономические объекты?

При съемке звезд неподвижным фотоаппаратом для одного кадра достаточно 30 секунд, далее изображение будет смазываться. Планеты, Луну лучше снимать с маленькой выдержкой, ведь эти объекты ярко освещены Солнцем. Звездные скопления, туманности, галактики лучше снимать с длинной выдержкой, контролируя (на глаз или автоматикой) движение телескопа за объектом съемки.