Текст книги "Астрономия для "чайников""
Автор книги: Стивен П. Маран
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 27 страниц)
Как я уже говорил в главе 1, из-за вращения Земли вокруг своей оси кажется, что звезды и другие небесные объекты движутся по небу с востока на запад. Кроме того, Солнце движется по небу в течение года по кругу, который называется эклиптикой. Угол наклона эклиптики к небесному экватору равен 23,5°; отклонение оси Земли от перпендикуляра к ее орбитальной плоскости также составляет 23,5°.
Траектории движения планет в течение года проходят вблизи эклиптики. Вокруг плоскости эклиптики расположены 12 созвездий, которые называют зодиакальными: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей и Рыбы. (На самом деле между Скорпионом и Стрельцом есть еще одно созвездие – Змееносец, но в древние времена его не включили в Зодиак.)
По мере движения Земли по орбите вокруг Солнца время восхода и захода звезд сдвигается на 4 минуты назад каждую ночь. Это приводит к тому, что со сменой времен года картина ночного неба меняется. Звезды не стоят на месте ни в течение ночи, ни в течение года. Созвездия, которые месяц назад по вечерам были высоко в небе, теперь опустились ниже к западу. А созвездия, которые висят низко над горизонтом на востоке перед самым рассветом, через несколько месяцев будут находиться в этом положении в полночь.
Конечно, на звезды может смотреть каждый, кто вышел из дома прогуляться ясной ночью. Но как узнать, что вы видите? Как снова найти на небе эти звезды? И как можно сориентироваться?
Один из самых известных способов научиться хоть немного ориентироваться в ночном небе (если вы живете в Северном полушарии) – это найти на небе Полярную звезду, которая почти не движется. А с помощью этого ориентира уже можно попробовать найти что-то еще. А если вы находитесь в Южном полушарии, нужно найти звезды α и β Центавра, которые указывают на созвездие Южный Крест.
Еще раз о яркости
О звездной величине уже говорилось в главе 1, но вы должны знать, что на самом деле существует три типа звездных величин.
Абсолютная звездная величина – то, что ученые называют истинной яркостью небесного объекта, видимой со стандартного расстояния, равного 32,6 светового года.
На звездных картах указывают видимые звездные величины, соответствующие их яркости на ночном небе.
Полярную звезду легко найти с помощью «ковша» из созвездия Большой Медведицы. Ковш – это одна из самых известных и узнаваемых звездных конфигураций (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Ковш Большой Медведицы – прекрасный ориентир для поиска других небесных объектов
Две самые яркие звезды Ковша, Дубхе и Мерак (их еще называют «указателями»), образуют одну из сторон «ковша» (чаши) и указывают прямо на Полярную звезду. С помощью этих «указателей» можно найти также звезды Кастор и Поллукс из созвездия Близнецов и Денеб из созвездия Лебедя. А «ручка ковша» указывает на Арктур из созвездия Волопаса.
Звезды, близкие к Полярной звезде, никогда не заходят за горизонт (на большей территории Северного полушария); они называются околополярными звездами. Они как будто движутся вокруг Полярной звезды. Большая Медведица – это околополярное созвездие; таким его видят почти на всей территории Северного полушария. Размер околополярной области неба зависит от широты, на которой проводится наблюдение. Чем ближе вы живете к Северному полюсу, тем большая часть неба будет околополярной. Аналогично, в Южном полушарии, чем южнее вы находитесь, тем большая часть будет околополярной.
Созвездие Ориона, хоть и не является околополярным, тоже выделяется на зимнем небе. Три его звезды (образующие "пояс Ориона") указывают на Сириус из созвездия Большого Пса и Альдебаран из Тельца. В созвездии Ориона есть также звезды первой звездной величины Бетельгейзе и Ригель – два ярких небесных маяка (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Орион и его яркие звезды – Ригель и Бетельгейзе
Чтобы познакомиться с ночным небом, пользуйтесь приведенными в этой книге рисунками и наблюдайте. Приведу такую аналогию: узнав расположение улиц города, вы сможете ориентироваться в нем и быстрее добраться в нужное место. Точно так же, зная созвездия и яркие звезды-ориентиры, вы сможете легче найти объекты наблюдения и следить за их перемещением по ночному небу.
Чтобы лучше видеть, возьмите бинокль или телескопКакое бы новое увлечение у вас ни появилось, общее правило таково: не спешите покупать дорогостоящее оборудование. Прежде чем купить телескоп, познакомьтесь с приборами разных типов, постарайтесь увидеть их в действии и услышать мнение других астрономов-любителей. В следующих разделах я дам вам советы по поводу того, как выбрать хороший бинокль или телескоп.
Хороший бинокль – это не роскошь, а необходимость. Пока не приобретете телескоп, купите или одолжите бинокль. Это великолепное средство для многих видов наблюдений, и если вдруг (ах!) вы бросите астрономию, то сможете использовать его для других целей.
Бинокль отлично подходит для наблюдения переменных звезд, поиска ярких комет и новых звезд, а также быстрого просмотра всего неба, просто для того, чтобы получить удовольствие от захватывающего зрелища. Конечно, вы вряд ли откроете новую комету, но, наверное, захотите рассмотреть известные кометы во время их появления. И для этого нет ничего лучшего, чем хороший бинокль.
Устройство бинокля показано на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Бинокль – это как будто два телескопа, специально подогнанных под ваши глаза. Чем больше линзы, тем более тусклые объекты можно рассмотреть.
Хорошая видимостьТурбулентность атмосферы влияет на условия наблюдения небесных объектов. Именно турбулентность – причина мерцания звезд. Если воздух чист и прозрачен, а изображение "устойчивое", значит видимость хорошая. При плохой видимости изображение становится нечетким, расплывчатым, из-за чего двойные звезды "сливаются". Видимость звезд, расположенных на горизонте, всегда хуже.
Параметры биноклей
Бинокли бывают разных типов и размеров. Но все они описываются некоторой парой чисел, например 7×35, 7×50, 16×50, 11×80 и т. д. Вот как расшифровываются эти числа.
Первое число – это оптическое увеличение. Бинокль 7×35 или 7×50 позволяет рассматривать объект с семикратным увеличением по сравнению с наблюдением невооруженным глазом.
Второе число – это апертура, или диаметр светособирающих линз (больших линз) бинокля, выраженный в миллиметрах. Таким образом, бинокли 7×35 или 7×50 имеют одинаковое увеличение, но у бинокля 7×50 линзы больше и они собирают больше света. Поэтому бинокль 7×50 позволяет увидеть более тусклые звезды, чем бинокль 7×35.
Также имейте в виду следующее.
Больший бинокль позволяет увидеть более тусклые объекты, чем меньший, но его труднее ровно держать в руках (поскольку он тяжелее) и точно наводить.
Бинокль с большим увеличением, например 10×50 и 16×50, позволяет ясно видеть объект (при условии, что вы сможете ровно держать его в руках), но дает меньшее поле зрения. Поэтому небесные объекты легче находить с помощью бинокля, имеющего меньшее увеличение.
Очень большие бинокли (11×80, 20×80 и выше) трудно ровно держать в руках из-за их тяжести. Многие люди вообще не могут их использовать без подставки или треножника. Самый большой бинокль, 40×150, нужно использовать только с подставкой.
Существует много биноклей с промежуточными параметрами, например 8×40 или 9×56.
Вот мое мнение: бинокль 7×50 – это оптимальный вариант. Он лучше всего подходит для большинства астрономических наблюдений и начинать имеет смысл именно с него. Если вы купите бинокль с меньшими параметрами, то будете иметь прибор для наблюдения скорее птиц, а не звезд. Исключения редки, но бывают: одну комету открыли с помощью бинокля 7×35. А купив бинокль с большими параметрами, вы, скорее всего, потратите деньги на вещь, которой будете редко пользоваться.
Хороший бинокль 7×50 может стоить несколько сотен долларов, но если вы поищете, то наверняка найдете неплохой вариант меньше, чем за 100 долларов. Кроме того, можно купить хороший подержанный бинокль, причем гораздо дешевле.
Проверка бинокля
Не покупайте бинокль, если его нельзя будет вернуть. Вот как проверить, пригоден ли бинокль для использования.
При взгляде на звездное небо изображение должно быть резким по всему полю зрения.
Бинокль должен легко фокусироваться, причем отдельная настройка должна существовать по меньшей мере для одного окуляра (малые линзы, оказывающиеся ближе всего к вашим глазам, когда вы смотрите в бинокль).
При регулировке фокусировка должна меняться медленно; при сфокусированном изображении звезды должны казаться отчетливыми точками, а при несфокусированном – круглыми по форме.
На линзы объектива (большие линзы) многих биноклей наносят специальное прозрачное покрытие, которое позволяет получить более ясное и контрастное изображение звездного неба.
Бинокль лучше покупать в специализированном магазине. Не советую вам делать это в супермаркетах, потому что можно купить некачественный товар или заплатить непомерную цену. Причем почти наверняка продавцы супермаркета будут знать еще меньше, чем вы.
Многие астрономы покупают бинокли в специализированных магазинах и у фирм-производителей, которые размещают рекламу в астрономических журналах. Если вы собираетесь делать заказ по почте или через Web, то выберите фирму по рекомендации опытных астрономов-любителей (с которыми вы познакомились, например, в астрономическом клубе) или работников планетария.
Признанными во всем мире производителями биноклей считаются фирмы Bausch & Lomb, Bushnell, Canon, Celestron, Fujinon, Leica, Meade, Nikon, Orionи Pentax.
Если вы собираетесь рассматривать кратеры на Луне либо поверхность и облачную атмосферу планет, то вам нужен телескоп. Это относится также к наблюдению тусклых переменных звезд или галактик и удивительных сияющих облаков, которые называют «планетарными туманностями», хотя они не имеют ничего общего с планетами (подробности – в главах 11 и 12).
При наблюдении Солнца или любого другого объекта, проходящего перед Солнцем, внимательно прочитайте указания в главе 10, чтобы защитить свои глаза и не повредить зрение!
Телескопы делятся на три основных класса.
Рефракторы, в которых используются линзы, собирающие и фокусирующие свет (рис. 3.4). Большинство телескопов относятся к рефракторам.
Рис. 3.4. Телескоп-рефрактор
Рефлекторы, в которых используются зеркала, собирающие и фокусирующие свет (рис. 3.5). Существуют различные типы рефлекторов. Если рефлектор относится к системе Ньютона, то вы смотрите через окуляр под прямым углом к трубе телескопа. Если же телескоп относится к типу Кассегрен, то вы смотрите через окуляр, расположенный внизу.
Рис. 3.5. Телескоп-рефлектор изобрел английский ученый Исаак Ньютон
Зеркально-линзовые телескопы типа Шмидт-Кассегрени Максутов-Кассегрен, в которых используются и зеркала, и линзы. Как правило, они дороже, чем рефлекторы и рефракторы соответствующего уровня.
В пределах этих основных типов телескопов существует множество разновидностей. В каждом любительском телескопе есть окуляр, представляющий собой специальную линзу (на самом деле, это комбинация линз, собранных в единый элемент), предназначенную для увеличения сфокусированного изображения. При фотосъемке окуляр обычно не используется.
Почти во всех телескопах, так же как в микроскопах и фотоаппаратах со сменными объективами, можно использовать сменные окуляры. Некоторые компании не производят телескопов вообще, а вместо этого специализируются на выпуске окуляров, которые можно использовать в самых разных телескопах.
Начинающие обычно покупают окуляры с самым большим увеличением, и это верный способ выбросить деньги на ветер. Я рекомендую окуляры с низким или средним увеличением. Если телескоп небольшой, то лучше всего использовать окуляры с параметрами 25× или 50×, а не 200× и больше (здесь "×" означает «кратность увеличения»; т. е. 25× – увеличение в 25 раз по сравнению с наблюдениями невооруженным глазом).
Если телескоп рекламируется как «очень мощный», скорее всего, это тот самый случай, когда ничего не подозревающим покупателям пытаются всучить посредственный товар. И если продавец расхваливает «мощность» телескопа, советую вам найти другой магазин.
Вашу способность рассмотреть мелкие детали в небольшой телескоп ограничивает не мощность (т. е. сила увеличения) окуляра, а турбулентность атмосферы или даже колебания телескопа на ветру. Поэтому мощные окуляры используются редко. Более того, при прочих равных условиях, чем сильнее увеличение, тем меньше поле зрения. Поэтому, если вы вставите в телескоп окуляр с большим увеличением, то вам будет труднее направить его и найти неяркий объект – а иногда даже яркую звезду.
Какого цвета Вселенная?
Что вы видите, рассматривая небесный объект с помощью бинокля или телескопа? Увидите ли вы прекрасные звезды, планеты и другие небесные объекты такими же яркими и цветными, как на фотографиях в цветной вклейке этой книги?
К сожалению, скорее всего, вы увидите большинство небесных объектов в бледных тонах. Звезды большей частью кажутся белыми или белыми с каким-то опенком, скорее желтоватым, чем желтым. В телескоп можно ясно увидеть цвета некоторых двойных звезд, если они резко контрастируют.
На фотографиях небесных объектов цвета чаще всего усилены и по этой причине их часто объявляют фальшивыми. Но это не так; никто не использует фальшивые цвета, чтобы приукрасить Вселенную, которая прекрасна сама по себе. Никто не хочет также дать вам ложное представление о дальнем космосе. На самом деле усиление цвета делается для поиска истины, так же как краситель на медицинских снимках позволяет убрать лишние детали в клетках и выявить физические отличия и взаимосвязи.
В зависимости от метода наблюдения и представления, фотографии одного и того же объекта могут быть поразительно разными. Но все они говорят ученым о различиях в структуре объекта, о том, какие газы есть в его атмосфере и какие динамические процессы там происходят.
Опоры (или монтировки) телескопов (основа поддерживающей телескоп структуры) обычно бывают двух типов.
Высотно-азимутальная опора позволяет телескопу перемещаться параллельно (т. е. вправо-влево, горизонтально) и перпендикулярно горизонту (т. е. вверх-вниз, вертикально). При этом меняется азимут (перемещение в горизонтальной плоскости) и высота (перемещение в вертикальной плоскости). Чтобы компенсировать смещение звезд из-за вращения Земли, нужно регулировать обе оси, что вызывает определенные неудобства. Монтировка Добсона – это недорогой вариант опоры высотно-азимутального тина, которая используется для больших любительских телескопов-рефлекторов.
Более дорогая экваториальная опора позволяет сориентировать телескоп вдоль оси, направленной прямо на небесный северный полюс (или на небесный южный полюс, если наблюдения проводятся в Южном полушарии.) После нахождения объекта достаточно просто поворачивать телескоп вокруг полярной оси, чтобы держать объект в поле зрения. Но выравнивать телескоп по полярной оси необходимо на каждом сеансе наблюдения.
Высотно-азимутальная монтировка обычно устойчивее, но экваториальная лучше подходит для отслеживания движения звезд от их восхода до захода.
Не забывайте, что объекты, которые вы видите в телескоп, обычно перевернуты "вверх ногами" (а для бинокля это не так). Конечно, это не имеет большого значения для проводимых вами наблюдений, но нужно помнить: когда вы смотрите в телескоп, верх и низ меняются местами. Если добавить линзу, которая перевернет изображение в нормальное положение, то световой поток, улавливаемый телескопом, сократится и изображение уменьшится. Участок неба, наблюдаемый через телескоп с экваториальной опорой, будет сохранять ту же ориентацию. А в случае телескопа с высотно-азимутальной опорой наблюдаемый участок будет поворачиваться в течение ночи, так что звезды, которые были сверху, окажутся сбоку.
Глядя на Солнце, защищайте глаза!Даже украдкой бросать быстрый взгляд на Солнце через телескоп, бинокль или любой другой оптический инструмент очень опасно, если ваше устройство не оснащено солнечным фильтром от известной фирмы-производителя, специально предназначенным для наблюдения Солнца. Причем этот фильтр должен быть установлен правильно и аккуратно, с соблюдением всех инструкций.
Солнечный фильтр нужно использовать также при наблюдении планет, проходящих по солнечному диску. При наблюдении любого объекта на фоне Солнца необходимо использовать специальные методы, позволяющие защитить зрение. Если у вас рефлектор системы Ньютона или рефрактор, попробуйте использовать проекцию. Более подробно о специальных методах наблюдения Солнца и защиты глаз говорится в главе 10.
Как недорого купить хороший телескоп
Купить дешевый телескоп массового производства – в большинстве случаев значит выбросить деньги на ветер. Причем немалые деньги – иногда до нескольких сотен долларов.
Хороший новый телескоп в лучшем случае обойдется вам в тысячу долларов и даже больше. Но есть и другие возможности.
Можно найти подержанный телескоп по объявлению в астрономическом журнале или в информационном бюллетене местного астрономического клуба. Если, проверив и опробовав подержанный телескоп, вы пришли к выводу, что именно такой вам и нужен, смело покупайте! Телескоп в хорошем состоянии прослужит многие десятилетия.
Астрономы-любители могут наблюдать небо с помощью больших телескопов, принадлежащих астрономическим клубам, планетариям и обсерваториям.
Прогресс не стоит на месте, и любительские телескопы постепенно становятся все более совершенными. Так и выходит, что то, о чем вчера астроном-любитель не мог и мечтать, сегодня – уже устаревшее оборудование. Качество становится выше, возможности увеличиваются, а цена падает.
Вообще говоря, хороший рефрактор дает лучшую видимость, чем хороший рефлектор с такой же апертурой. Апертура (или размер телескопа) – это диаметр главного объектива, зеркала или, в более сложном телескопе, размер открытой (ничем не заслоненной) части оптического устройства. Но, увы, хороший рефрактор гораздо дороже хорошего рефлектора.
Компромиссный вариант
Телескопы типа Максутов-Кассегрен и Шмидт-Кассегрен – это хорошие варианты компромисса между низкой стоимостью рефлектора и более высоким качеством рефрактора. Поэтому многие астрономы выбирают именно их.
В 1999 году самой популярной на рынке моделью небольшого любительского телескопа был Meade ЕТХ-90/ЕС – существенно усовершенствованная версия телескопа ЕТХ-90, который тоже пользовался большой популярностью. Апертура этого телескопа составляла всего 3,5 дюйма (около 9 см) – наверное, самый минимальный размер изо всех телескопов для начинающих. (Если вы найдете хороший прибор по хорошей цене с апертурой от 2 дюймов (примерно 5 см) и выше – особенно рефрактор – подумайте, это неплохой вариант.)
Можно купить базовую модель Meade ЕТХ-90/ЕС, но я рекомендую модель Autostar controller с компьютерным блоком управления. Кроме того, вам наверняка понадобится полевой штатив. Упомянутый телескоп насколько хорош, имеет такие возможности, что некоторые опытные астрономы жалуются, что он практически работает сам и может сориентироваться на любой из тысяч небесных объемов, координаты которых RA и Dec хранятся в памяти компьютера телескопа (более подробно о координатах RA и Dec читаете в главе 1). На основании сохраненной информации Autostar может находить даже перемещающиеся объекты, например планеты.
Но, во всяком случае, не платите большие деньги до тех пор, пока не увидите телескоп в действии на каком-либо мероприятии астрономического клуба, даже если цена будет не выше, чем вы заплатили бы за хороший фотоаппарат и пару сменных объективов. К тому же можно попытаться найти больший телескоп за меньшие деньги по объявлениям в астрономических журналах и на Web-сайтах. Но, чтобы научиться эффективно им пользоваться, придется приложить больше усилий.
Телескопы некоторых известных торговых марок продают только официальные дилеры. Как правило, это специалисты своего дела, обладающие глубокими познаниями в этой сфере. Но их советы следует воспринимать немного критически, особенно если они продают несколько конкурирующих марок телескопов.
Перечислим основные фирмы – производители телескопов и Web-сайты, на которых можно найти информацию о телескопах.
Фирма Celestron, продукция которой в течение многих лет пользовалась большой популярностью среди астрономов ( www.celestron.com).
Meade Instruments Corporation( www.meade.com, www.meade.ru).
Orion Telescopes & Binoculars( www.telescope.com).
Internet-магазин по продаже телескопов ( www.telescope.ru).
Internet-магазин по продаже телескопов и астрономического оборудования ( www.jj-astro.ru).
