Добро пожаловать на наш астрономический форум! Здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали. Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил.

Подготовка астрономических наблюдений

Краткий FAQ написанный Эрнестом Шекольяном для начинающих любителей астрономии. Дискуссия и реплики участников в этой части Форума не предполагаются.
Ответить
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 11255
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1
Контактная информация:

Подготовка астрономических наблюдений

Сообщение Ernest » 01 сен 2011, 12:50

В какое время года самые качественные наблюдения?

С точки зрения любительских астрономических наблюдений сезоны имеют следующие особенности.
  • Зимой в наших широтах процент ясных ночей пригодных для астрономических наблюдений мал, ясной ночью сильно вымораживает (ночная температура за городом легко может упасть на 15-20 градусов против городской днем), даже небольшой ветер может сделать наблюдения невозможными, наблюдательные площадки занесены снегом, подъездные дороги небезопасны в плане гололеда, городскому наблюдателю приходится иметь ввиду много источников искусственного тепла, которые разрушают атмосферное качество, требуется длительное время для отстоя инструментов перед началом наблюдений, Млечный Путь зимой не столь эффектен, как летом, Луна высоко поднимается над горизонтом и мешает наблюдениям дипскай-объектов. Зато ночи длинные, вполне можно успеть и понаблюдать и потом еще и выспаться, планеты довольно высоко и надолго поднимаются над горизонтом, доступна знаменитая туманность в Орионе.
  • Летом процент ясных ночей обычно выше, условия для наблюдений комфортнее, Млечный Путь ярок и ближе к ядру (в Стрельце) плотно усеен интересными для наблюдений объектами. Но за это приходится платить. Ночи короткие и часто совсем непригодные для наблюдений дипскай-объектов (в период астрономических белых ночей), сумерки тянутся чуть ли не до полуночи. Докучливые комары. Обильная роса. Планеты кульминируют невысоко над горизонтом.
  • Весна очень благоприятна для наблюдений. Это время - для наблюдений огромного числа галактик в созвездиях Девы, Волос Вероники, Льве. Млечный Путь невысоко над горизонтом. Ночи не столь стылые и еще достаточно длительные. В наших широтах весной обязательно будет с десяток ясных ночей и порой с очень хорошим качеством атмосферы. Луна по вечерам довольно высоко над горизонтом, что несколько снижает процент ночей пригодных для наблюдений дипскай-объектов.
  • Осень не самая лучшая пора. Процент ясных ночей невелик. Погода неустойчива – трудно спланировать поездку на наблюдения. По ночам бывает неожиданно холодно, а организм наблюдателя избаловал только что прошедшим летом. Зато Луна по вечерам невысоко над горизонтам и позволяет наблюдать почти все богатство объектов летнего неба в Лебеде, Пегасе, Водолее. Осенью выше вероятность наблюдений в спокойной атмосфере.

Как часто удается наблюдать?

Любители астрономии едва ли могут себе позволить наблюдать часто. Процент ясных погожих ночей вообще не велик, а предсказания погоды часто еще и ненадежны. На это накладывается влияние Луны (когда она над горизонтом, то делает невозможными эффективные наблюдения дипскай-объектов), что уменьшает число пригодных ночей вдвое. Кроме того, не каждую ночь и любитель может уделить своему хобби (на утро надо быть на работе выспавшись, вечером могло быть запланировано какое-то семейное мероприятие, просто неважное самочувствие). И как-то так получается, что при всем своем желании не набирается и 5-6 полноценных наблюдательных ночей за сезон. Тем важнее быть максимально подготовленным к наблюдениям, не тратить время под ясным ночным небом на борьбу с некачественными инструментами, скверными аксессуарами, неподходящей одеждой и собственной неготовностью к наблюдениям.

Что может помешать наблюдениям?

Наблюдениям может помешать огромное число факторов:
  • разобранный телескоп к моменту, когда прояснилось, и можно было бы наблюдать;
  • отсутствие адекватной упаковки для переноски телескопа, монтировки и всего необходимого во время наблюдений;
  • неподготовленная программа наблюдений и отсутствующие поисковые карты;
  • невесть откуда набежавшие облака и вообще – некачественный прогноз погоды;
  • ветреная погода и неспокойная (турбулентная) атмосферой;
  • некачественная оптика;
  • разъюстировки телескопа;
  • засветка неба фонарями уличного освещения;
  • слишком низкое положение объекта наблюдения над горизонтом;
  • высокое здание (дерево) заслонившее объект наблюдения;
  • потоки теплого воздуха;
  • роса покрывшая переднюю линзу объектива или (чаще) искателя;
  • недооценка того насколько будет холодно – недостаточно теплая обувь и одежда;
  • недостаточная апертура телескопа;
  • севшие батарейки (аккумулятор);
  • замерзший пульт управления телескопом;
  • хлипкая монтировка (в окуляре – все ходуном);
  • некачественный искатель (через него плохо видно, болтается в креплении);
  • усталость наблюдателя (долгое наблюдение в неудобной позе);
  • забытая дома отвертка, окуляр, нужный винтик;
  • любопытство прохожих, фотографические вспышки и проч. посторонний свет на наблюдательной площадке…
Наблюдательные ночи случаются редко, и чтобы не было обидно за не состоявшиеся наблюдения надо максимально уменьшить вероятность перечисленных негативных моментов еще до наблюдений

Телескоп есть и в него что-то видно. Как спланировать наблюдения?

Надо установить на домашнем компьютере какую-то программу-планетарий (типа Cartes du Ciel и ей подобных), скачать из сети по больше звездных карт с отмеченными на них объектами дальнего космоса, может быть обзавестись хорошими атласами. Ну и облачными вечерами наметить себе список объектов или событий, которые вас чем-то заинтересовали и по которым есть какие-то описания/рекомендации других наблюдателей. Лучше, если эти объекты в месте наблюдений будут располагаться если не вблизи зенита, то достаточно высоко над горизонтом, в секторе горизонта доступном с вашей наблюдательной площадки. Еще лучше если объекты будут располагаться недалеко друг от друга, как бусинки четок, чтобы не тратить много времени для перехода от объекта к объекту. Иногда действенной для планирования оказывается методика: наметить список относительно ярких и интересных объектов дальнего космоса, а потом приписать к программе окружающие их более тусклые и спорные объекты.
Планеты лучше наблюдать при их кульминации (в южном направлении).
Непосредственно перед наблюдениями заметьте в программе-планетарии время наступления и окончания астрономической ночи (с учетом видимости Луны), видимости Большого Красного Пятна, моменты интересных конфигураций спутников Юпитера и Сатурна.

Не могу найти ни одной туманности (галактики) - что делать?

Все, кто впервые начинали наблюдать объекты дальнего космоса, бывали обескуражены тем, что намеченные к наблюдению объекты не то, что не были так эффектны, как на картинках, но и даже вовсе не были найдены,.. даже и в протяжении нескольких ночей. Надо запастись терпением, лучше освоить наблюдательный инструмент и готовить наблюдения более тщательно. В первую очередь надо иметь в виду следующее.
Поисковые карты должны быть достаточно подробными, а предельные звезды изображенные на них должны быть примерно равно яркими дипскай объектам, которые вы хотите наблюдать. То есть если вы охотитесь за галактикой 10m, то на поисковой карте должны быть отмечены звезды до 10m.
Степень засветки неба должна соответствовать наблюдаемым объектам – бесполезно охотиться за галактиками или неяркими диффузными туманностями под городским или пригородным небом. Глаза должны быть адаптированы к темноте.
Следует помнить, что наблюдаемые диффузные объекты будут видны в виде легкого посветления фона неба – как у сильно расфокусированной тусклой звезды. Надо навести телескоп на место, где ожидается объект, соотнести видимые в окуляр звезды с тем, что изображено на поисковой карте и сконцентрировать внимание на объекте (участке неба, где должен быть объект). Будьте терпеливы и внимательны – высматривание тусклых пятнышек дипскай-объектов требует времени и опыта.
Используйте проверенный многими поколениями астрономов метод непрямого зрения – покружите взглядом вокруг предполагаемого положения тусклого объекта. Периферийное зрения много чувствительнее. Можно попробовать небольшие движения поля зрения (толчок по трубе) – наш мозг реагирует на двигающуюся картинку лучше, чем на статичную.
Поэкспериментируйте с увеличением. Обычно выходной зрачок должен быть 2-3 мм (увеличение D/3-D/2), но возможно именно с тем объектом, который вызывает у вас трудности, лучше использовать несколько меньшее или большее увеличение.

Что-то не так с увеличением моего телескопа - Сатурн (Юпитер, Марс...) всего с горошину!

Да, есть такая иллюзия. Установлено увеличение 100х (частное фокусных расстояний объектива и окуляра) и, скажем, Юпитер должен быть виден в окуляре под углом в один градус, а это, между прочим, вдвое больше, чем диск Луны невооруженным глазом! А глаз видит небольшой кружочек, почти точку, практически без каких-либо деталей. Если измерить угловой размер этой «точки», то оказывается, что ее диаметр близок к положенному градусу.
Что же ужимает кажущееся увеличение?
В условиях, когда размер не с чем сравнить (Юпитер как правило одинок в поле зрения телескопа) мозг ориентируется на детализацию изображения и если деталей на предмете рассматривания больше – предмет кажется больше, пустой с точки зрения деталей предмет кажется меньше. То есть проблема в том, что у обсуждаемого телескопа, скорее всего, не очень хорошее качество изображения или наблюдатель не очень внимателен и не рассмотрел как следует «точку» (она может быть довольно яркой и слепить). Телескоп стоит протестировать (по звездам) на предмет качества изображения, а наблюдателю подобрав комфортное увеличение внимательнее изучить изображение планеты (в условиях хорошей, спокойной атмосферы).

Где найти наилучшее место для наблюдений?

Лучшее место для наблюдений – профессиональная обсерватория.
Они установлены на возвышенностях (одиноко возвышающихся вершинах гор), в местах с хорошим астроклиматом (много ясных ночей и не очень сильная турбулентность), телескоп в них защищен от ветра и росы куполом, а от приземной турбулентности и пыли высотой башни, в окружении (даже и дальнем) – минимум источников искусственной засветки.
Примерно к этому (или подобному) и следует стремиться при выборе места для любительских астрономических наблюдений. То есть
  • наблюдайте подальше от города (источники засветки и тепловых шлейфов);
  • базируйтесь у вершины холма и подальше от местных водоемов;
  • имейте открытой, по меньшей мере, часть южного горизонта;
  • точка наблюдений должна быть легко доступной (дорога) и вдали от местных источников света (освещенных жилых строений);
  • а в идеале очень хорошо иметь подобие купола профессиональных обсерваторий приподнятого возможно выше над землей…

Можно-ли наблюдать через окно (форточку), с лоджии,.. балкона?

Сколь-нибудь эффективные телескопические наблюдения через форточку и даже окно (закрытое или открытое) невозможны. Открытый проем жилого помещения это место столкновения холодного наружного и теплого внутреннего воздуха с разностями температур 10-20 и более градусов. Перед объективом телескопа получается стена турбулентного слоя, сквозь которую едва ли возможно что-либо рассмотреть в сколь-нибудь апертурную оптику.
Закрытое стекло делает турбулентный слой тоньше (воздух помещения все же охлаждается на стекле и сменяется более теплым – возникает конвекция), но само по себе оконное стекло (а обычно их два – а это четыре поверхности стекло/воздух с далеким от оптического качеством) на пути света попадающего в объектив телескопа безнадежно портит качество изображения даже и на средних увеличениях.
Наблюдения с закрытой лоджии возможны только при условии, что температура внутри лоджии и снаружи примерно одна и та же, все окна лоджии раскрыты настежь, а дверь в дом тщательно закрыта. Но и тут возможны проблемы – завеса теплых восходящих потоков может создаваться вокруг лоджии (балкона) теплом самого дома (прежде всего в отопительный сезон), многочисленными открытыми форточками окнами более низких этажей. При удачном направлении ветра этот пограничный слой теплого воздуха вокруг балкона может быть достаточно тонким, чтобы не слишком мешать астрономическим наблюдениям. Множество любителей астрономии с успехом используют свой балкон для оперативных астрономических наблюдений, особенно фотографических.

Что такое темновая адаптация глаз?

Для астрономических наблюдений важна такая особенность зрения человека как адаптивность к яркости наблюдаемого объекта. Ночью глаза в течение получаса привыкают к окружающей казавшейся непробиваемой черноте. Мы начинаем видеть окружающие предметы, хотя, конечно, и не столь контрастно и четко как днем. Для адаптации глаз к темноте надо на какое-то время убрать с глаз долой всевозможные источники света, в том числе даже и не яркие. Примерно через минуту-другую радужки глаз расширятся – зрачок станет больше, еще через десять-двадцать минут пигмент защищающий светочувствительные окончания сетчатки глаза рассосется, и наконец, примерно через полчаса-час, зрение окончательно перестроится на видение в условиях минимальной освещенности. Адаптация протекает быстрее и будет глубже, если организм насыщен витамином А.
При этом ночное зрение имеет некоторые особенности.
  • Максимум чувствительности сдвигается с желто-зеленой области спектра в сине-зеленую, красные предметы кажутся много темнее, чем днем, синие – светлее.
  • Мозг не может зафиксировать цвет слабоосвещенных предметов: ночью все кошки серы.
  • Периферическое зрение (в 5-10 градусах в сторону от центра поля зрения глаза) чувствительнее, чем в центре.
  • Адаптация легко нарушается взглядом на яркий источник белого света, но терпима к неяркому красному свету (который можно использовать для подсветки бумаг и вещей без риска потерять темновую адаптацию).
  • Адаптация к свету происходит намного быстрее (десятки секунд) адаптации к темноте (десятки минут).

Почему в начале астрономических наблюдений небо черное, а звезды яркие, а в конце небо сероватое, а звезды тусклые?

Вначале мы смотрим на небо неадаптированными еще глазами – фон кажется черным, а звезды по контрасту - яркими. Ближе к концу наблюдений глаза уже адаптировались к темноте и не абсолютная чернота неба становится очевидной, проступает множество тусклых звездочек, на фоне которых самые яркие уже не так сильно бросаются в глаза.

Как сохранить адаптацию глаз во время наблюдений?

Во время наблюдений следует уделять внимание сохранению темновой адаптации глаз. Только при наличии этой адаптации можно рассчитывать на эффективные наблюдения дипскай-объектов. Для этого не следует располагать наблюдательную площадку виду фонарей уличного освещения, не использовать для подсветки фонари белого света (только красный фонарь с неярким светом), прикрывать глаза и может быть отворачиваться от временных источников белого света (вроде автомобильных фар проезжающего транспорта), не наблюдать планеты до окончания дипскайной сессии, время от времени подкрепляться глюкозой, леденцами и т.п. источниками быстрых калорий.

Почему сначала при наблюдении объекта я не сразу начинаю видеть его детали?

Глаз адаптируется не только к свету, но и к конкретному объекту. Происходит процесс сродни обучению. Так же как и в школе полезно записывать или вербализировать как-то иначе свои впечатления, это также способствует более детализированному видению объекта наблюдений. Очень хорошо в этом плане делать зарисовки у окуляра – сам процесс рисования заставляет дольше проводить время за наблюдением объекта и высматривать его детали, отвлекаться от общих очертаний.

Почему мой товарищ видит тусклую галактику в окуляр телескопа, а я нет?

Скорее всего, он просто более опытный, терпеливый и внимательный наблюдатель. А может быть у него и более чувствительное ночное зрение. В части чувствительности ночного и сумеречного зрения люди весьма отличаются друг от друга, хотя более сильными факторами все-же являются уже перечисленные опыт, терпение и внимание.

Насколько тусклые дипскай объекты имеет смысл планировать для наблюдений?

Если запланировать слишком тусклые - быстро устанешь (от тщетных попыток высматривания), да и накопится разочарование, если только яркие, то через три четыре наблюдательные сессии объекты просто закончатся и дальнейшие наблюдения будут мало привлекательны. Имеет смысл выработать некую золотую середину - включить в программу несколько ярких и эффектных объектов и дополнить их кучей умеренно тусклых, желательно в ближних окрестностях ярких, чтобы не надо было скакать по небу наводясь на далеко расставленные объекты.
И все-же где предел?
Обычно считается, что для телескопов до 100 мм предел блеска дипскай объектов это звездная величина порядка 11.5m, для 200 мм не тусклее 13m, для 300 мм не тусклее 14m. Но эти границы очень расплывчатые. Более опытный наблюдатель под первоклассным черным небом по относительно легким объектам легко превзойдет эти пределы и наоборот - неопытному новичку под засвеченным небом лучше поначалу держаться по дальше от этих границ. Особенно это касается относительно сложных объектов с невысокой средней яркостью (большие размеры и соотв. площадь объекта), с неудобным спектром (водородные диффузные туманности), аморфных с низким контрастом (малые перепады яркости в пределах объекта).

Как защититься от постороннего света во время наблюдений?

Располагайте место наблюдений вдали от источников света видимых напрямую. Используйте местные строения, деревья и т.п. как экраны от одинокого фонаря. Располагайте телескоп так, чтобы наблюдать отвернувшись от более освещенной части неба или какого-либо местного предмета (стены, здания). Чтобы не зажмуривать постоянно один глаз – надевайте на него черную повязку типа пиратской. Не стесняйтесь предупреждать компанию и особенно новичков о правилах поведения во время наблюдений (никаких фонарей, вспышек фотоаппаратов, прикуриваний).

Куда исчезла Луна?

Ну да, всю прошлую неделю светила в окно и вдруг пропала! Куда делась?
Луна довольно быстро бегает по небу. Неделю ее совсем не видно – ее тонкий серп прячется в лучах Солнца. Еще неделю по вечерам мы видим над юго-западным сектором горизонта ее растущий серп (высоко весной и низко осенью). Потом следует неделя полнолуния: Солнце заходит – Луна восходит на востоке и всю ночь следует к западу (высоко зимой и низко летом). И, наконец, неделя худеющего серпа: Луна восходит далеко за полночь и зависает над юго-восточной частью горизонта (высоко осенью и низко весной) до самого восхода Солнца.

Как найти на небе объект (планету, туманность и т.п.)?

Обычно для этого требуется предварительно найти положение интересующего объекта на звездной карте или в компьютерной программе планетарии. Сначала - примерно разобраться в каком это созвездии и как это созвездие найти в день наблюдений на небе. Прикинуть положение объекта относительно одной из главных (более ярких, которые образуют рисунок созвездия) звезд созвездия. Напечатать поисковую карту созвездия, на которой интересующий объект и опорная звезда (звезды) будут видны одновременно. Наметить путь (тропинку) к объекту по более слабым звездам от опорной звезды. Для трудных объектов (тусклых, не контрастных) надо будет напечатать более подробную карту окрестностей объекта наблюдения (на которой, может быть, будут видны еще несколько подобных объектов, как это часто бывает с галактиками), где будут прорисованы весьма тусклые звезды – близкие к предельным для вашего телескопа.
Ну и со всем этим ворохом бумаг – к телескопу. При помощи искателя и первой карты примерно наводим телескоп на место положения объекта. При помощи поисковой карты пытаемся идентифицировать объект по рисунку слабых звезд вокруг него. Кроме этого есть компьютеризированные монтировки телескопов с функцией гоу-то (go to) призванные упростить (автоматизировать) задачу поиска, тогда можно попробовать и без карт, хотя обычно это получается плохо.

Что такое звездные карты?

Это карты звездного неба, на которых нанесены положения звезд в виде маленьких кружков черных на белом или белых на черном фоне. Размер кружка тем больше чем ярче звезда. Обычно на картах изображен небольшой фрагмент неба в стандартной ориентации: север наверх, юг вниз, восток налево, запад направо. Различают карты всего неба или полушария (изображены звезды до 3-4m), которые хороши для самой общей ориентации. Обзорные карты - сектор в 50-60 градусов, вмещающий несколько созвездий и звезды до 5-6m - подходят для планирования наблюдений, использования совместно с искателем, наведения на самые яркие объекты наблюдений. Крупномасштабные карты - сектор в 15-20 градусов, изображающий часть созвездия, звездами до 8-9m и умеренно ярким дипскай-объектами - эти карты можно использовать в поле для наведения по "звездным тропинкам" на объекты средней яркости. Поисковые карты изображают сектор в 3-5 градусов со звездами до 10-12m и дипскай объектами до 12-14m, которые можно использовать для поиска и идентификации самых тусклых дипскай-объектов непосредственно в поле зрения апертурных телескопов.
Карты либо покупают в виде звездных атласов (погуглите, к примеру, такого автора как Wil Tirion), либо распечатывают самостоятельно в программах планетариях вроде Cartes du Ciel.

Зачем нужна и как подготовить поисковую карту?

Поисковая карта - незаменимое средство при поиске и идентификации особенно тусклых объектов вроде галактик, скоплений, туманностей, комет, невидимых невооруженным глазом планет и астероидов. С ее помощью можно наметить ориентир от которого будет производиться поиск объекта. Обычно таким ориентиров может служить хорошо выделяющаяся скелетная звезда скопления, яркий объект вроде Юпитера или Сатурна, относительно яркое скопление, туманность или галактика, которые сами бросаются в глаза при наблюдениях невооруженным глазом или в искатель. Далее по карте можно наметить цепочку звезд - совокупность микросозвездий составленных из тусклых телескопических звезд от ориентира до объекта наблюдения. И наконец, на карте можно отметить совокупность звезд вокруг самого объекта, которые помогут выявить его местоположение.
Карту можно поискать в интернете, позаимствовать (скопировать) из тематической книги или подготовить самому используя соответствующий софт и принтер. Надо подобрать размер-масштаб карты такой, чтобы на лист А4 он мог быть напечатан с достаточной подробностью. Скомпоновать границы таким образом, чтобы на листе был и искомый объект, и исходный яркий ориентир, и достаточное количество звездочек от ориентира к объекту. Хорошо, если заодно на лист попадут еще несколько любопытных объектов, которые можно будет посмотреть по-дороге. Следует указать предельную звездную величину для отображаемых на карте звезд (в зависимости от плотности фоновых звезд эта предельная величина может быть равной блеску искомого объекта или меньше ее на одну две величины). Полезно нанести на карту масштабный круг диаметром 1 градус.

Надо-ли записывать что-то по результатам наблюдений?

Да лучше записывать - это позволит вербализовать ваши впечатления, заставят обратить внимание на детали, которые без записи ускользнули бы из внимания. Кроме того записи могут быть полезны при последующем общении с другими наблюдателями, обмене впечатлениями, оценки состояния инструмента, неба. Ну и в достаточной подробных записях постфактум могут быть найдены подтверждения каких-то открытий... Кто знает?
Только полезно выработать формальный шаблон (последовательность того, что и как описывать в зависимости от типа наблюдаемого объекта) и сохранять эти дневники наблюдений.

Как безопасно наблюдать Солнце?

Солнце это не только протуберанцы и пятна, но и самое яркое светило на небе - единственное, которое может своим светом серьезно повредить зрение наблюдателя и его телескоп. Так что безопаснее всего не наблюдать! :)
Но если все же очень хочется (а Солнце стоит того!), то в порядке уменьшения безопасности при наблюдениях следуют следующие методы наблюдения Солнца:
  • при помощи хромосферных (аш-альфа) телескопов (типа PST от Coronado)
  • устанавливая апертурный (перед объективом) зеркальный фильтр на обычном телескопе со стеклянной подложкой или пленочные
  • установкой аш-альфа (и подобных ему) узкополосных фильтров фабричного изготовления в универсальный телескоп
  • проекция изображения солнечного диска на экран через обычный окуляр

Почему планета (край Луны, звезда) на большом увеличении колеблется?

Это следствие отклонения лучей света на завихрениях и прочих неоднородностях (особенно тепловых) земной атмосферы. Источником таких завихрений и неоднородностей могут быть турбулентные восходящие и нисходящие потоки в высоких слоях атмосферы, возмущенный ветром слой между чуть более теплым и более холодным слоем атмосферы, выхлоп тепла искусственного происхождения (вентиляционные отверстия, трубы котельных, просто открытые окна жилых домов), потоки тепла и теплого воздуха от наблюдателя (прежде всего его дыхания) и прочих нагретых предметов около телескопа, сам телескоп если его температура отличается от температуры окружающего воздуха.
Эти колебания лимба Луны или дисков планет свидетельствуют о неважном состоянии атмосферы и возможных проблемах телескопа для достижения им предельного разрешения.

Почему звезды при большом увеличении выглядят как ёжики?

И это так-же как колебания лимба Луны - результат воздействия возмущенной турбулентной атмосферы на свет который строит изображение в фокальной плоскости телескопа. Только колебательные движения изображения скорее свойственны телескопам малых апертур, а быстропеременная ершистость звезд характерна в большей степени для апертурной оптики. Волновой световой фронт проходя через атмосферу получает массу небольших по площади дефектов, которые и вызывают быстропеременные дифракционные явления в виде лучистого ореола вокруг более-менее ярких звезд. Такое динамическое размытие в каждой точке изображения приводит к падению контраста изображения в целом, потере изображением тонких деталей, то есть разрешение телескопа уменьшается по сравнению с дифракционно ограниченной.
Для уменьшения потерь в разрешении следует дожидаться по возможности более спокойных периодов невозмущенной атмосферы (признаком такой атмосферы является безветренная погода, дымка на небе, короткие иммерсионные хвосты за самолетами, приземный туман), тщательно отстаивать (охлаждать до сравнивания с температурой окружающего воздуха) телескоп, оборудовать место наблюдения по дальше от промышленных и жилых строений.

Как сориентироваться в поле зрения телескопа: "Где север-юг, запад-восток?"

Действительно, иногда не только новички, но и опытные наблюдатели теряются где в поле зрения северное, где южное направление, где запад, где восток. Но в общем-то все просто. Если применить увеличение по-больше и остановить сопровождение (отключить питание часового двигателя, если он есть на вашем телескопе), то можно заметить, что звезды и прочие видимые в окуляре объекты ползут от одного края поля зрения к другому вслед за суточным вращением неба. Так вот тот край, в сторону которого движутся звезды - западный, противоположный (из-за которого они появляются в поле зрения) - восточный. Все как с горизонтом!
Осталось разобраться, где север, где юг.
Если ваш телескоп Ньютон/Добсон (или он оборудован призмой прямого зрения) то юг справа от направления восток-запад, север слева. Ну или повернув картину на 90 градусов (светила смещаются слева направо), то север будет сверху, юг снизу, запад справа, восток - слева. Для телескопов с зеркальным оборачиванием (рефракторы и Кассегрены с обычной диагональю) то юг и север будут расположены по другому по отношению к направлению восток-запад: юг будет слева, север - справа. Ну или повернув картину на 90 градусов: запад справа, восток слева, юг - сверху, север - снизу.

Подскажите, как и где увидеть черную дыру?

На то она и черная, что увидеть ее невозможно. Хотя, ввиду сильнейших релятивистских ускорений вокруг нее вещество испускает настолько яркое излучение, что эта "свита" (так называемый аккреционный диск) собственно и "играет короля". Но даже и этот яркий кокон вокруг сверхмассивных черных дыр наблюдать решительно невозможно ввиду его малости и довольно плотном окружении таких объектов, предположительно существующих в ядрах почти всех галактик. Скажем, ближайшая к нам сверхмассивная черная дыра связана с ядром нашей Галактики и находится на небе в созвездии Стрельца (на наших широтах оно видно летом низко над южным горизонтом). Но все что мы можем видеть в этом направлении это яркий туман звезд на пол-пути к центру Галактики и плотные пылевые облака которые скрывают самое интересное, в том числе и окружение центральной черной дыры. Самые лучшие профессиональные наземные и космические телескопы пока бессильны в своих попытках проникнуть за эти покровы в визуальном диапазоне.

Что такое дипскай?

Это не звездный объект дальнего Космоса, который не принадлежит Солнечной Системе. Примерами дипскай-объектов (от английского deep sky - буквально "глубокое небо") могут быть названы: звездные скопления (как шаровые - включающие десятки и сотни тысяч звезд, так и рассеянные, которые могут состоять из десятков и сотен звезд), светящиеся диффузные туманности вроде Большой Туманности Ориона, темные пылевые туманности вроде "Угольного Мешка", планетарные туманности (остатки развалившихся красных гигантов) как, например, туманность "Гантель", остатки взрыва сверхновых как например знаменитая туманность "Краб", галактики вроде Туманности Андромеды и Маггелановых Облаков.
Подобные кометоподобные диффузные объекты были впервые объединены в каталоге французского наблюдателя Мессье, этот каталог из 110 пунктов до сих пор самое представительное собрание ярчайших дипскай-объектов видимых на нашем северном небе.

Что такое каталог Мессье?

Это список относительно ярких и легких для наблюдений туманных объектов, составленный в XVIII веке французским охотником за кометами Шарлем Мессье. До сих под этот список - первый на который следует ориентироваться любителям астрономии в своих пробах наблюдать объекты дальнего космоса (дипскай-объекты). Объекты в расширенном списке каталога Мессье пронумерованы от 1 до 110 и обозначаются при помощи полного Messier или сокращенного M префикса и номера по списку. Например: М13 - Большое Шаровое Скопление в Геркулесе, M27 - планетарная туманность Гантель, М31 - Туманность Андромеды, М40 - двойная звезда в Большой Медведице, М42 - Большая Туманность Ориона, М45 - рассеянное скопление Плеяды.

С каких астрономических объектов начать любительские наблюдения?

Начинать лучше с дневных наблюдений удаленных (ближе к горизонту) земных предметов - для того, чтобы почувствовать телескоп, приноровиться к управлению монтировкой, смене увеличений, ориентации изображения, использованию искателя, фокусировке и т.п.

Следующий объект на очереди это Луна. Надо только дождаться той недели, когда ее фаза будет близка к первой четверти. Луна будет видна по вечерам, и рассматривание лунного рельефа вблизи терминатора (линии раздела освещенной и темной части Луны) - будет очень интересным и относительно легким занятием. В то же время велико многообразие форм лунного рельефа это и разные по размерам моря, бассейны и даже болота, горные хребты и массивы, узкие как извилистые ниточки и широкие прямые долины, цирки и кратеры - от молодых и резко очерченных (часто с развитыми светлыми лучами) до старых едва заметных погребенных под более свежими образованиями. Наблюдения Луны научат пользоваться телескопом ночью, заставят изучить карту ее поверхности, научат соотносить объекты обозначенные на карте и видимые в окуляр, подбирать правильное увеличение под каждую из рассматриваемых деталей ее рельефа.

Далее обычно следуют наблюдения планет и системы их спутников. Планеты обычно выглядят на небе как яркие звезды и их легко найти сверившись с каким-нибудь компьютерным планетарием или Интернет ресурсом типа http://www.calsky.com" onclick="window.open(this.href);return false; Не следует особенно надеяться на детализацию при наблюдениях планет висящих невысоко над горизонтом. Стоит дождаться, когда они поднимутся на высоту хотя-бы 40-50 градусов. Для успеха в планетных наблюдениях оптика телескопа должна быть в наилучшем состоянии, а увеличения - далеко за 100х. Самая простые для наблюдений планеты - Юпитер, Сатурн и Марс во времена противостояний.

Большой диск Юпитера пересечен широкими темными облачными полосами, в удачное время на нем можно видеть Большое Красное Пятно, массу более мелких и не столь контрастных переменчивых деталей. 4 галилеевых спутника Юпитера выстроены в линию и довольно часто проходят по диску планеты отбрасывая на него тень. Типичные увеличения по Юпитеру 200-300х (тем больше, чем больше апертура телескопа и лучше состояние атмосферы).

Сатурн - планета с кольцом, которое видно уже в самые скромные телескопы и его вид обычно вызывает бурю восторгов у самых далеких от астрономии людей. Кольцо разделено контрастной щелью Кассини на две части, от кольца на малоконтрастном диске планеты видна тень, также как часть кольца скрывается в тени диска планеты. Типичные увеличения по Сатурну могут составлять 250-350х и более. Интересен и богат мир спутников Сатурна (обычно наблюдают 8 самых ярких из них).

Для продуктивных наблюдений Марса следует дожидаться противостояний - времени когда Марс почти всю ночь виден на небе в виде довольно яркой оранжевой звезды. Качественная оптика покажет на его поверхности обширные красные и зеленоватые районы - "материки" и "моря". Ближе к полюсам - белые полярные шапки. Если повезет можно стать свидетелем марсианской пылевой бури планетарного масштаба.

Кроме этого любопытно наблюдение фаз Венеры и редкого гостя на нашем небе - Меркурия. Невидимые невооруженным глазом Уран и Нептун покажут в телескоп свои зеленовато-голубые диски. С 10" телескопом можно попытать счастья и найти звездочку Плутона.

Интересная ветвь наблюдательной астрономии - наблюдение пятен и протуберанцев на Солнце. Пятна и факелы - это фотосферные образования на поверхности Солнечного диска. Они видны при использовании полноапертурного зеркального фильтра или при окулярной проекции (будьте осторожны! при неквалифицированном наблюдении Солнца можно повредить зрение и даже устроить пожар). Протуберанцы - это деталь хромосферы Солнца, которая видна во время затмений и при использовании специализированных хромосферных фильтров и телескопов вроде Coronado PST.

За планетами и Луной последуют дипскай объекты (объекты дальнего Космоса - внешние по отношению к нашей Солнечной Системе). Их многие тысячи (из числа доступных скромным любительским телескопам) и вылавливание этих тусклых пятнышек может доставить истинное удовольствие в безлунную ночь где-то под темным деревенским небом. А некоторые из объектов глубокого космоса к тому-же довольно живописны, это в первую очередь яркие объекты из каталогов Мессье и Кадвела: Большое Шаровое Скопление в Геркулесе, Большая Туманность Ориона, Туманность Андромеды и Галактика в Треугольнике, Плеяды, Хи-Аш Персея, Вуаль и Северная Америка в Лебеде, Гантель в Лисичке, Кошачий Глаз в Драконе, Трехраздельная и Омега в Стрельце и многие-многие другие. Для продуктивных наблюдений дипскай-объектов важна апертура телескопа, черное незасвеченное городскими огнями небо, широкоугольные окуляры средних увеличений, а по некоторым объектам еще и специальные дипскай-фильтры.

В чем особенность планетных наблюдений?

Для того чтобы не разочароваться, любителю при астрономических наблюдениях планет в телескоп следует придерживаться следующих правил:
  • Надо быть 100% уверенным в качестве оптики используемого телескопа: она должна быть от производителя с заслуживающей доверия репутацией, минимальными остаточными аберрациями и идеально отъюстированная во всех своих компонентах.
  • Лучше не использовать некоторые типы телескопов: короткофокусные рефракторы и светосильные (1:4.5 и светосильнее) Ньютоны. Потери в контрасте изображения будут неизбежны в первом случае из-за остаточного хроматизма, во втором - из-за неизбежных ошибок асферизации главного зеркала и преувеличенного центрального экранирования апертуры. В обоих случаях не в лучших условиях работы находятся окуляры. Шмидт-Кассегрены также не считаются первым сортом среди планетных инструментов - из-за преувеличенных остаточных аберраций и большого центрального экранирования.
  • Не стоит гнаться за апертурой инструмента - слишком длительным становится период тепловой стабилизации телескопа. Но и не стоит делать ставку на малоапертурные (менее 100 мм) "дудки" - дифракция "замылит" тонкие интересные детали планетных дисков.
  • Следует стремиться к использованию в полной мере двух окон относительной стабильности атмосферы: вечернего (сразу после заката) и утреннего (перед рассветом и на восходе). И вообще стараться наблюдать в условиях минимально возмущенной атмосферы, когда нет ветра, яркие звезды не мигают и не переливаются всеми радуги, самолеты не оставляют длинные иммерсионные следы, небо подернуто дымкой, в погоду склонную к появлению тумана.
  • Стоит иметь ввиду, что при невысоком положении планет над горизонтом атмосфера много сильнее замыливает изображение планет. При высоте над горизонтом 30 градусов путь света через атмосферу удваивается по сравнению с наблюдениями в направлении зенита (также удваивается и ее деструктивный вклад), при 20 градусах над горизонтом путь утраивается и так далее - чем ниже, тем через большую толщу неспокойного воздуха проходит свет. Кроме турбулентного размытия невысокое положение наблюдаемой планеты над горизонтом приводит к появлению хроматических артефактов: верхний и нижний край планеты получают синий и красный ободок, детали планеты теряют контраст даже и при совершенно спокойной атмосфере. Так что наблюдать лучше планеты, когда они забираются по-выше, для нас северян - в направлении южной части горизонта.
  • Наблюдать длительное время - только в этом случае глаз начинает улавливать самые тонкие из деталей. Особенно важным для таких длительных наблюдений является наличие часового ведения на монтировке телескопа.
  • Подбирать правильное увеличение, обычно, в диапазоне от D (равного апертуре телескопа выраженной в мм) до 2D (апертура умноженная на два). Для телескопов небольшой апертуры это увеличение может быть значительно преувеличено.
  • Использовать хороший "планетный" окуляр - минимально сложный, с одной стороны и с максимально контрастным изображением в центре поля зрения - с другой.
  • Надо внимательно почитать про особенности поверхности наблюдаемой планеты: какие детали можно на ее диске углядеть, каково их название, время появления на диске планеты и т.д.

В чем особенность наблюдений объектов дальнего космоса (дипов, дпскай-объектов)?

Объекты дальнего космоса весьма различны по своим характеристикам и общие рекомендации давать нелегко, но в общем-то большинство из этих объектов неяркие, требуют темновой адаптации зрения наблюдателя и достаточно темного - как минимум - деревенского неба. Отсюда следующие немудреные особенности:
  • программу наблюдений надо готовить загодя. Эта программа должна включать кроме списка заинтересовавших объектов (из каталогов Месье, Кадвела, Гершель-400, NGC/IC и проч.), еще и поисковые карты их окрестностей с достаточным количеством ориентиров (в виде звезд фона, других - более ярких - дипскай-объектов), заметки об особенностях на которые рекомендуют обратить внимание;
  • чтобы не сбивалась темновая адаптация для подсветки карт следует использовать красный неяркий фонарик;
  • следует выбирать место наблюдений исключающее постороннюю локальную засветку инструмента и глаз наблюдателя уличным освещением или другими посторонними источниками света (например, фарами проезжающих авто);
  • увеличения обычно должны находиться в диапазоне от D/2-D/3 (D - диаметр апертуры телескопа выраженный в миллиметрах), до равнозрачкового - обзорно поискового, чем более компактный объект (или его интересующие детали) тем большее увеличение по нему показано;
  • для диффузных (светящихся собственным светом) и планетарных туманностей, остатков сверхновых очень полезными оказываются так называемые узкополосные дипскай-фильтры, вроде OIII, Hbeta и UHC;
  • периферийное зрение (когда взгляд направлен не прямо на объект, а несколько в сторону) часто позволяет обнаружить весьма тусклые объекты. Аналогичный фокус может дать покачивание поля зрения (легкими толчками по трубе);

Ответить