Рубрика: <span>Статьи</span>

Ко Дню космонавтики во Дворце школьников города Талдыкоргана каждый желающий с девяти до одиннадцати вечера могли понаблюдать за звездным небом в телескоп. Read more

Засвеченное городское небо, конечно, делает невозможными наблюдения слабых объектов, однако это не значит, что исключаются все наблюдения сразу. Попробуем разобраться, что и как можно наблюдать на засвеченном небе.

Какой телескоп?

Нужно сказать, что “лучший” телескоп для наблюдений в городе будет таким же, как и для наблюдений под темным небом. Справедливы все соображения насчет размера апертуры и удобства использования, впрочем если телескоп достаточно большой, его будет хлопотно каждый раз устанавливать, и он будет занимать много места при хранении. Для городской астрономии некоторое преимущество могут дать компьютеризованные монтировки, с функцией автоматического наведения (“Go-To”). Используя традиционную методику, Вы можете испытывать трудности с наведением из-за недостатка видимых звезд, а работа автомата не зависит от засветки (если, конечно, удалось правильно провести привязку монтировки).

Где расположиться?

Тротуары и крыши нагреваются днем и излучают это тепло ночью. В результате воздух над ними струится и портит картинку в телескопе. Лучше располагаться на земле или траве, которые поглощают меньше тепла. По тем же причинам не наводите трубу на объекты вблизи крыш других зданий или фонарей. Близкие фонари также уменьшают контраст изображения и раздражают глаза. Если выбора нет, попробуйте при наблюдениях укрыться с головой непрозрачной тканью. Также нужно помнить, что лучше всего наблюдать объект, когда он на максимальной высоте над горизонтом. И кроме того, засветка немного уменьшается поздней ночью, когда гаснут вывески и дворовое освещение.

Что можно увидеть?

Рассмотрим возможные цели для ночных наблюдений. К слову, днем отличный объект – Солнце, но его наблюдения необходимо проводить только со специальным апертурным светофильтром, иначе можно серьезно повредить зрение.

Луна.

Луна – самый большой и яркий объект на земном небе (кроме Солнца). Ее покрытая кратерами поверхность отлично смотрится даже из большого города. Перемещающаяся от ночи к ночи граница света и тени показывает различные детали поверхности.

Планеты.

Четыре планеты достаточно яркие, чтобы порадовать городских астрономов. Для хорошего изображения важно, чтобы атмосфера была спокойной, но даже в этих случаях от наблюдателя требуется терпение, чтобы увидеть нечастые моменты особенно четкого изображения.
Наша соседка Венера – третий по яркости объект неба после Солнца и Луны. Поскольку она находится между Солнцем и Землей, мы видим ее освещенной не полностью и демонстрирующей фазы, напоминающие лунные. При этом ее видимый размер сильно меняется в зависимости от фазы – когда она крупнее всего, мы видим только тоненький серпик. Венера окутана плотным облачным покровом, в котором глазом практически не видно никаких подробностей.

Марс.

Марс – небольшой и непростой объект, но настолько богатый тонкими деталями поверхности, что определенно заслуживает потраченных усилий. Если атмосфера исключительно спокойна, в хороший телескоп при большом увеличении на планете можно рассмотреть одну или две полярные шапки и отдельные темные области, включая знаменитый Большой Сырт. Иногда марсианские пылевые бури изменяют вид видимых деталей или же скрывают их совсем. Лучшее время для наблюдений Марса наступает с интервалами около 26 месяцев, когда планета проходит на минимальном расстоянии от Земли и значительно прибавляет в видимом размере.

Юпитер.

Самая большая планета Солнечной системы, Юпитер, является “городской жемчужиной” и поражает любого наблюдателя своими разнообразными и меняющимися деталями. На его большом диске легко увидеть облачные полосы различного оттенка и знаменитое Большое красное пятно (гигантский вихрь размером в три Земли в поперечнике). Еще одна причина направить телескоп на Юпитер – его четыре галилеевых спутника, названных так в честь Галилея, открывшего их в 1610 г. Ио, Европа, Ганимед и Каллисто легко заметны в небольшой телескоп и даже бинокль. Спутники обращаются вокруг Юпитера с разными периодами, от двух суток до двух недель, и изменение их расположения заметно буквально в течение часа. Иногда они выстраиваются в линию в стороне от планеты, иногда какие-то скрыты за Юпитером, а иногда на диске планеты заметно маленькое темное пятнышко – тень от перемещающегося на его фоне спутника.

Сатурн.

Но, пожалуй, самое захватывающее зрелище в Солнечной системе – это Сатурн с его кольцами. Городские огни не могут затмить красоты этого крохотного, но очень живописного любимца публики. Прохожие, впервые взглянув на Сатурн в телескоп, нередко начинают выяснять, нет ли в телескопе спрятанной маленькой фотокарточки окольцованной планеты – настолько кажется невероятным, что такой далекий космический объект может выглядеть таким четким. Кольца легко видны практически в любой телескоп при увеличении 40 крат и более. Средний или большой телескоп позволит разглядеть слабые отличия в оттенках разных частей диска планеты, а может даже тонкую темную тень от колец на диске. В ночи с особо стабильной атмосферой можно различить два кольца – внешнее серое кольцо “А” и внутреннее белое кольцо “B”, разделенные тонким темным провалом, известным как щель Кассини. Внимательные наблюдения, возможно, выявят темно-серое кольцо “C” внутри кольца “B”. Постоянно наблюдая Сатурн, можно отметить, что наклон его колец к линии зрения изменяется в пределах 26 градусов с периодом около 15 лет. В моменты, когда наклон близок к нулю, кольца на время как будто исчезают. У Сатурна множество спутников, хотя большинство из них малы, но всегда можно увидеть его крупнейшую луну – Титан.
Меркурий, Уран и Нептун также без труда доступны любительским телескопам в городе, если знать куда смотреть. Но их маленькие диски почти не отличаются от звезд и не показывают никаких подробностей. Про наблюдения Плутона из города можно забыть, к тому же он теперь исключен из списка планет.

Двойные и переменные звезды. Двойные и переменные звезды все же пробиваются через городскую засветку и являются увлекательными объектами для наблюдений. Практически все двойные – неповторимы и нередко образуют красивые разноцветные пары. Расстояние между компонентами также может быть очень разным. Одна из самых красивых пар – Альбирео в созвездии Лебедя. Один компонент – золотистая звезда 3й величины, второй – сапфирово-голубая звезда 5й величины. Объект смотрится очень красиво даже в маленький телескоп. Еще один интересный пример – “Двойная двойная” в Лире. На малом увеличении можно увидеть два широко разнесенных компонента примерно одинаковой яркости, но если поднять увеличение до 100 крат – обе звезды сами распадутся на две, это четырехкратная система! Наблюдения переменных звезд требуют больше терпения, различные типы переменных имеют периоды изменения блеска от пары часов до нескольких месяцев. Можно отмечать изменение блеска звезды, сравнивая ее с соседями, не обладающими переменностью. Изменения блеска некоторых переменных можно заметить и невооруженным глазом, хотя они и невелики. Например, звезда Алголь в Персее изменяет свою звездную величину от 2,1 до 3,4 каждые 2,87 дня.

Объекты далекого космоса.

Их часто называют дипскай-объектами (от англ. deepsky – глубокое небо). Большинство из них сложны для наблюдений даже на темном небе, а в городской засветке теряются совершенно. Особенно страдают галактики и туманности, немного лучше ситуация с видимостью рассеянных и шаровых звездных скоплений. Впрочем, кое-чтоможноувидетьиздесь. Напомним, что чем выше объект, и чем более поздней ночью наблюдать, тем лучше. Примерами ярких звездных скоплений являются Двойное скопление в Персее (? и h Персея), шаровое скопление Геркулеса (М 13), скопление Дикая Утка в Щите, Плеяды в Тельце, М 44 в Раке, М 52 в Кассиопее, М 4 и М 6 в Скорпионе и М 22 в Стрельце. Планетарные туманности небольшие, но имеют сравнительно высокую поверхностную яркость. Подходящими целями городского астронома являются туманности Кольцо (М 57 в Лире) и Гантель (М 27) в Лисичке.

Выбор галактики и туманностей для городских наблюдений очень ограничен. Часто для обнаружения объекта приходится ставить наименьшее увеличение и использовать боковое зрение или легонько постукивать по трубе, создавая вибрацию, так как зрение хорошо реагирует на движение. Некоторые “слабые неясности” можно увидеть на месте Туманности Андромеды (М 31), галактики Водоворот (М 51) и М81, спиральной галактики в Большой Медведице. Примерами наиболее доступных диффузионных туманностей будут Туманность Ориона (М 42), Лагуна (М 8) и Лебедь (М 17) в Стрельце. Стоит попробовать узкополосный фильтр подавления засветки для увеличения контраста туманности на фоне неба.
Как видно, городское небо с его засветкой – еще не противопоказание для каких-либо наблюдений.

Апертура – единственный самый главный фактор, определяющий возможности телескопа. Чем больше апертура, тем больше света собирает телескоп и большее разрешение он имеет, то есть дает возможность различить все больше мельчайших деталей наблюдаемого объекта.

Апертура телескопа – это диаметр объектива или главного зеркала, указываемая в дюймах или миллиметрах. Удваивание апертуры означает удваивание разрешающей способности и увеличение количества собираемого света в четыре раза.

Телескопы с большей апертурой имеют большие фокусные расстояния, что позволяет использовать большие увеличения при визуальных наблюдениях и фотографировании.

С увеличением апертуры увеличивается количество деталей и четкость изображения. Например, шаровое скопление M13 почти неразрешимо в четырехдюймовыйй телескоп (апертура 101,6 мм) при увеличении в 150 крат и выглядит как серый, тусклый, круглый комочек. Но при том же увеличении в восьмидюймовый телескоп (апертура 203,2 мм) это шаровое скопление разделится на отдельные яркие звезды до центра.

Фотографии Сатурна хорошо демонстрируют, как увеличение апертуры дает лучшую контрастность и яркость изображения, а также увеличивает количество деталей. Сверху вниз: фотографии сделаны при помощи пятидюймового (127 мм), восьмидюймового (203,2 мм) и четырнадцатидюймового (355,6 мм) телескопа. Все фотографии были сделаны через окуляр при сохранении фиксированного относительного отверстия телескопа, равного f/90. Эффект увеличения апертуры еще более выражен при визуальных наблюдениях.

	5” (127 мм) телескоп
	8” (203,2 мм) телескоп
	14” (355,6 мм) телескоп

Самый главный параметр телескопа это диаметр его объектива. Чем больше диаметр объектива телескопа, тем более слабые звезды мы увидим и тем более мелкие детали мы сможем различить на планетах и Луне, а также разделить более тесные двойные звезды. Разрешение телескопа измеряется в угловых секундах и вычисляется по следующей формуле 140/D, где D – диаметр объектива телескопа в мм. А предельно доступная звездная величина телескопа вычисляется по формуле m = 5,5+2,5lgD+2,5lgГ, где D – диаметр телескопа в мм., Г – увеличение телескопа. Также диаметр объектива определяет максимальное увеличение телескопа. Оно равно удвоенному диаметру объектива телескопа в миллиметрах. Например, телескоп с диаметром объектива 150 мм имеет максимальное полезное увеличение 300 крат. Вот от параметра диаметр объектива телескопа мы и будем исходить.

Какого размера видны планеты в телескоп? При увеличении 100х одной угловой секунде соответствует 0.12 мм видимые с расстояния 25 см. Отсюда можно вычислить диаметр планеты видимый в телескоп с определенным увеличением. Dp=Г*0.0012*d, где Dp – диаметр планеты в мм видимой в проекции на плоскость с расстоянии до плоскости 25 см., Г – увеличение телескопа, d – диаметр планеты в угл. сек. Например, диаметр Юпитера 46 угл. сек. и с увеличением 100 крат он будет выглядеть как окружность нарисованная на бумаге диаметром 5.5 мм с расстояния 25 см.

Итак, в продаже встречаются телескопы от 50 мм до 250 мм и более. Также проницающая способность и разрешения зависят от схемы телескопа, в частности от наличия центрального экранирования вторичным зеркалом и его размера. В телескопах рефракторах (объектив линза) центральное экранирование отсутствует, и они дают более контрастное и детальное изображение, правда это относится к длиннофокусным телескопам рефракторам и апохроматам. В короткофокусных рефракторах-ахроматах хроматическая аберрация сведет на нет достоинства рефрактора. И таким телескопам доступны малые и средние увеличения.

Что же мы можем увидеть в телескопы разных диаметров:

Рефрактор 60-70 мм, рефлектор 70-80 мм.

• Двойные звезды с разделением больше 2” – Альбирео, Мицар и т.д..
• Слабые звезды до 11,5m.
• Пятна на Солнце (только с апертурным фильтром).
• Фазы Венеры.
• На Луне кратеры диаметром 8 км.
• Полярные шапки и моря на Марсе во время Великого противостояния.
• Пояса на Юпитере и в идеальных условиях Большое Красное Пятно (БКП), четыре спутника Юпитера.
• Кольца Сатурна, щель Кассини при отличных условиях видимости, розовый пояс на диске Сатурна.
• Уран и Нептун в виде звезд.
• Крупные шаровые (например M13) и рассеянные скопления.
• Почти все объекты каталога Мессье без деталей в них.

Рефрактор 80-90 мм, рефлектор 100-120 мм, катадиоптрический 90-125 мм.

• Двойные звезды с разделением 1,5″ и более, слабые звезды до 12 зв. величины.
• Структуру солнечных пятен, грануляцию и факельные поля (только с апертурным фильтром).
• Фазы Меркурия.
• Лунные Кратеры размером около 5 км.
• Полярные шапки и моря на Марсе во время противостояний.
• Несколько дополнительных поясов на Юпитере и БКП. Тени от спутников Юпитера на диске планеты.
• Щель Кассини в кольцах Сатурна и 4-5 спутников.
• Уран и Нептун в виде маленьких дисков без деталей на них.
• Десятки шаровых скоплений, яркие шаровые скопления будут распадаться на звездную пыль по краям.
• Десятки планетарных и диффузных туманностей и все объекты каталога Мессье.
• Ярчайшие объекты из каталога NGC (у наиболее ярких и крупных объектов можно различить некоторые детали, но галактики в большинстве своем остаются туманными пятнами без деталей).

Рефрактор 100-130 мм, рефлектор или катадиоптрический 130-150 мм.

• Двойные звезды с разделением 1″ и более, слабые звезды до 13 зв. величины.
• Детали Лунных гор и кратеров размером 3-4 км.
• Можно попытаться с синим фильтром рассмотреть пятна в облаках на Венере.
• Многочисленные детали на Марсе во время противостояний.
• Подробности в поясах Юпитера.
• Облачные пояса на Сатурне.
• Множество слабых астероидов и комет.
• Сотни звездных скоплений, туманностей и галактик (у наиболее ярких галактик можно увидеть следы спиральной структуры (М33, M51)).
• Большое количество объектов каталога NGC ( у многих объектов можно разглядеть интересные подробности).

Рефрактор 150-180 мм, рефлектор или катадиоптрический 175-200 мм.

• Двойные звезды с разделением менее 1″, слабые звезды до 14 зв. величины.
• Лунные образования размером 2 км.
• Облака и пылевые бури на Марсе.
• 6-7 спутников Сатурна, можно попытаться увидеть диск Титана.
• Спицы в кольцах Сатурна при максимальном их раскрытии.
• Галилеевы спутники в виде маленьких дисков.
• Детальность изображения с такими апертурами уже определяется не возможностями оптики, а состоянием атмосферы.
• Некоторые шаровые скопления разрешаются на звезды почти до самого центра.
• Видны подробности строения многих туманностей и галактик при наблюдении от городской засветки.

Рефрактор 200 мм и более, рефлектор или катадиоптрический 250 мм и более.

• Двойные звезды с разделением до 0,5″ при идеальных условиях, звезды до 15 зв. величины и слабее.
• Лунные образования размером менее 1,5 км.
• Небольшие облака и мелкие структуры на Марсе, в редких случаях — Фобос и Деймос.
• Большое количество подробностей в атмосфере Юпитера.
• Деление Энке в кольцах Сатурна, диск Титана.
• Спутник Нептуна Тритон.
• Плутон в виде слабой звездочки.
• Предельная детальность изображений определяется состоянием атмосферы.
• Тысячи галактик, звездных скоплений и туманностей.
• Практически все объекты каталога NGC, многие из которых показывают подробности, невидимые в телескопы меньших размеров.
• У наиболее ярких туманностей наблюдаются едва заметные цвета.