Астрономія на любителя.

Якщо ясною безмісячною вночі вам доведеться опинитися далеко від крупних населених пунктів та 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 в 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 мимохіть знайоме таке відчуття, ви легко зрозумієте людей, які зберегли його на все життя і часто готові докладати значних зусиль і засоби для розглядання неба.

Небагато науки можуть похвалитися таким всесвітнім фанклубів , 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 хто вкладають тисячі доларів: купують телескопи, обладнають обсерваторії, подорожують у гонитві за рідкісними небесними явищами. Деякі аматорські пристрої, наприклад спеціалізовані астрономічні ПЗС-матриці для астрофотографії, нічим не поступаються професійним.

І все ж для прилучення 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 крихітні метеорні частки, що вторгаються в атмосферу зі швидкістю в десятки кілометрів на секунду - швидше за будь-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 нанести його траєкторію на зоряну карту. До речі, такі спостереження, при грамотній обробці, дозволяють оцінити щільність метеорного потоку та 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, самий захоплюючий об'єкт для початківця. Найближчий з них, Іо, робить оборот всього за 42,5 години, так що буквально щодня можна бачити, як він то зливається з диском Юпітера, то відокремлюється від нього. Інші супутники теж постійно переміщаються, хоча і повільніше. Для підготовки до стеження за ними краще всього підходить невелика безкоштовна програмка JupSat95, яка показує положення супутників на будь-який момент часу.

Як правильно дивитися на небо
Астрономічні спостереження не терплять суєти і навіть ніж щось віддалено нагадують медитацію. Якщо хочете отримати задоволення, обов'язково подбайте про комфорт - без цього все враження змаститься:
  1. Виберіть ніч поблизу молодику або останньої чверті (наприклад, з 7 по 17 липня в цього року).
  2. Розташуйтеся 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 стане в нагоді 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).
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 календарями, 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 з 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 звичайно є служба підтримки, яка оперативно готує такі дані про всі знову відкритих об'єктах.

Майже всі планетарії можуть показувати набагато більше об'єктів, ніж видно неозброєним оком. У 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 спостереженням.

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 більше 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 рефлекторі системи Ньютона для цього служить діагональне дзеркало. Окуляр кріплять на верхньому кінці труби. У невеликих (до 150 мм) телескопах системи Ньютона головне дзеркало звичайно має просту у виготовленні сферичну форму, що робить їх недорогими. У рефлекторі Кассегрена опукле вторинне дзеркало виводить зібраний світло назовні через отвір в центрі головного дзеркала. У "кассегренов" 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 "кассегренов" труба залишається відкритою, і поводитися 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 "Кассегрена", але обидва дзеркала в ньому мають сферичну форму, а виникають із-за цього спотворення усуває спеціально підібраний коригувальний меніск (опукло-увігнута лінза) на передньому кінці труби. Оптика у "Максутова" виходить дешевшою, майже як у "ньютона", труба короткою, як у "Кассегрена", 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 найбільш популярними аматорськими інструментами в світі. І все ж - телескоп

З придбанням телескопа ви перетворюєтеся з "кандидата" на 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 у ціні були суднові ілюмінатори. Причому їх було потрібно відразу два - один ставав дзеркалом, інший - шліфовальніком до нього. Ненабагато простіше було дістати абразивні і аксесуари порошки різних номерів - у вільну торгівлю вони не поставлялися. Успішно вирішивши завдання постачання, любитель приступав до копіткій, часом багатомісячному, 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 срібла, а значить, добувати реактиви і освоювати хімічні процеси. І ось дзеркало готово! Але створення телескопа з цього тільки починається. Любителю належить виготовити трубу і монтування 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 удачливий телескопів, ледь випробувавши новий інструмент, приступав до виготовлення ще більш досконалого телескопа.

На Заході все починалося подібним чином, але там телескопів 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, навестися 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 вбудованої 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 готовеньке 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'єкта.
У такій 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 полі зору повільно повертається. Оці це непомітно, але от для астрофотографії потрібен спеціальний деротатор, який компенсує поворот зображення.
У екваторіальному монтуванні одна з осей (полярна) нахилена паралельно осі обертання Землі (а значить, і неба). Для стеження 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 змащуються буквально за долі секунди. Найпростіша екваторіальна монтування - німецька, зазвичай її використовують для рефракторів і невеликих "ньютонів". Її недолік - необхідність противаги.
Вилочний монтування може бути як азимутальній, 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-"Ньютон" часто ставлять на гранично спрощену азимутальні виловий монтування. Вона підходить для них, оскільки велику вагу головного дзеркала сильно зміщує центр ваги телескопа. Такі інструменти називають "Добсона" на честь видатного американського телескопів Джона Добсона. 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 у 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 починаючим, а багато досвідчених любителі бачать в цьому свою місію. Найбільш розвинене аматорський рух у 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 усім бажаючим подивитися у свої телескопи. Але активні любителі не хочуть чекати, коли публіка прийде до них у клуб, і йдуть до неї назустріч. У 1968 році Джон Добсон, один з найвідоміших у 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 у 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 1000 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 та 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 нещодавно клуб придбав дорогу астрономічну ПЗЗ-камеру для астрофотографії. В кінці минулого року неподалік від Звенигорода вступила в дію клубна обсерваторія з 10-дюймовим астрограф.

Це, до речі, не єдина любительська обсерваторія під Москвою. Найбільш вражаючий приклад - публічна обсерваторія "Ка-Дар" (www.ka-dar.ru) в Домодєдовському районі. Тут кілька інструментів, найбільший - 14-дюймовий "Шмідта-Кассегрена" фірми Meade, якому позаздрять багато російських університети. Але найдивовижніше - це відкритий публічний статус обсерваторії. Будь-який бажаючий за попередньою домовленістю може приїхати сюди для безкоштовного ведення астрономічних спостережень.

Паралельно з просвітницькою діяльністю обсерваторія "Ка-Дар" веде і наукові роботи. Один з напрямків - вивчення космічного сміття, яке накопичується на геостаціонарній орбіті. З періоду "холодної війни" тут залишилося багато відпрацьованих супутників, деякі з них після закінчення використання навіть підривали, щоб запобігти можливий витік секретної інформації. Тепер уламки серйозно заважають новим апаратам.