Hem internationellt pass Varför finns observatorier högt uppe i bergen? Vad är ett observatorium och varför behövs det? Observatorium i Karachay-Cherkessia

internationellt pass

Varför finns observatorier högt uppe i bergen? Vad är ett observatorium och varför behövs det? Observatorium i Karachay-Cherkessia

– en av de extraordinära platserna på jorden. Här bredvid
observatorium, du ser gamla Alanian tempel, och bland Kaukasus bergen
Det finns en helt modernistisk by, där koncentrationen av kandidater och doktorer per befolkningsenhet är fantastisk.

SAO-forskaren Larisa Bychkova berättade för oss om livet i Arkhyz, historien om Special Astrophysical Observatory och hur man kan vara en astronoms fru.

Skapandet av Large Azimuthal Telescope var en revolution inom teleskopkonstruktionen

– Berätta om historien om ditt observatorium.

– Special Astrophysical Observatory (SAO) skapades 1966. Det fanns en direktör, Ivan Mikheevich Kopylov, och flera anställda, men allt måste fortfarande byggas.

På 10 år skapades BTA-teleskopet (Large Azimuth Telescope). Det byggdes på Leningrad Optical-Mechanical Association (LOMO), huvuddesignern var Bagrat Konstantinovich Ioannisiani.

Också på den optiska glasfabriken i Lytkarino tillverkade de en spegel, huvudelementet i alla teleskop. Dess diameter var 6 m.

De banade vägen till installationsplatsen för teleskopet och byggde bosättningen för astronomerna Nizhny Arkhyz (dess lokala namn är Bukovo).

Sedan 1976 började regelbundna observationer vid BTA och fortsätter till denna dag. Vid bra väder äger de rum varje kväll. I nästan 20 år förblev BTA det största teleskopet i världen och anses nu vara det största i Ryssland, Europa och Asien. Huvudsaken är att skapandet av detta teleskop var en revolution inom teleskopkonstruktionen. Alla efterföljande, större teleskop med speglar på 8 m, 10 m etc. är byggda på samma azimutinstallation.

SAO rymmer också det stora radioteleskopet RATAN-600. Tack vare detta är vårt observatorium det enda stora observationscentret i Ryssland som är utrustat med stora teleskop.

– Vilka av de mest kända forskarna arbetade och arbetar här? Vilka viktiga upptäckter gjordes vid ditt observatorium?

– Under de första åren arbetade Sergej Vladimirovich Rublev och Viktor Favlovich Shvartsman här. Många CAO-anställda är världsberömda. Bland dem är en av skaparna av radioteleskopet, akademiker Yuri Nikolaevich Pariysky, den nuvarande direktören för motsvarande medlem. RAS Yuri Yurievich Balega, ledande experter inom forskningen av galaxfysik Viktor Leonidovich Afanasyev, Igor Dmitrievich Karachentsev, i stjärntemat - Yuri Vladimirovich Glagolevsky, Sergei Nikolaevich Fabrika, Vladimir Evgenievich Panchuk.

Många betydande vetenskapliga resultat har erhållits vid SAO. Varje år skickar vi en lista över våra viktigaste prestationer till Vetenskapsakademien. Till exempel, 2006 fann man att bland stjärnorna i närheten av solen, med hjälp av interferometri vid BTA, upptäcktes 30 nya binära system med snabb omloppsrörelse, vars komponenter är stjärnor med mycket låg massa och bruna dvärgar (mellanobjekt mellan stjärnor och planeter).

År 2008 upptäcktes nya ljusblå variabla stjärnor (LBV) i två yttre galaxer. Dessa är de mest massiva stjärnorna i evolutionens slutskede före en supernovaexplosion. Med hjälp av bredfältskameran TORTORA med hög temporär upplösning, registrerades och studerades en optisk blixt som åtföljde en strålning i gammaområdet från objektet GRB080319B och studerades i detalj. Den här blixten är den ljusaste som registrerats hittills. För första gången kunde det blotta ögat se strålning som kom från så långt håll, den varade i 8 miljarder år.

Ännu tidigare, på nära extragalaktiska avstånd av tiotals miljoner ljusår, konstruerade SAO-astronomer ett tydligt beroende av hastigheten på galaxens recession. Det paradoxala är att det inte ska finnas ett så tydligt samband. Den individuella hastigheten för galaxer är nära lågkonjunkturen. Beroendet regleras av den så kallade mörka energin – en kraft som motverkar universell gravitation.

Under nästa århundrade kan mänskligheten kolonisera vissa planeter och satelliter

– Vad är klockan inom vetenskapen nu? Så många upptäckter har ju redan gjorts. Finns det något mer att upptäcka?

– Det är svåra tider inom vetenskapen. När vårt observatorium skapades var hela landet intresserade av detta - filmer gjordes, skrev man i tidningar, många medlemmar av regeringen besökte Norra förvaltningsdistriktet. Vi var den största astronomiska makten, och alla var stolta över det.

Nu ibland verkar det för mig som om vårt lands ledning inte ens vet om existensen av BTA. Och naturligtvis har finansieringen för underhåll av teleskopet och utrustningen minskat kraftigt. Observatoriet har alltid fungerat fullt ut, även under det svåraste 90-talet. Men till exempel har spegeln blivit omodern under den här tiden och behöver såklart poleras om. Sedan 2007 har detta problem lösts, men det är fortfarande inte löst.

Intresset för vetenskap har minskat, särskilt i vårt land. Detta är ett sorgligt symptom. Vetenskap arbetar för framtiden. Och det minskade intresset för vetenskap dömer våra ättlingar till en rad problem: det är svårt att använda den kunskap som redan har förvärvats, och ännu svårare att upptäcka eller skapa något nytt.

Samtidigt är det väldigt intressanta tider inom själva vetenskapen. Ja, många upptäckter har gjorts. Men kanske kan tiderna med intressanta upptäckter aldrig ta slut. Var och en av specialisterna skulle lyfta fram några av sina egna viktiga områden. Jag skulle vilja berätta om min.

För det första är detta studiet av närliggande planeter och deras satelliter.

Tack vare utvecklingen av astronautiken och skapandet av olika rymdteleskop har mycket intressant information erhållits om solsystemets planeter.

Månen är av särskilt intresse. Mars har undersökts väl, tack vare rymdsonder som "går" på dess yta.

Jupiters måne Europa är täckt av vattenis, som tros innehålla flytande vatten under.

Bilden är liknande på Enceladus, en liten måne av Saturnus. Saturnus måne Titan har studerats väl med hjälp av rymdfarkosten Cassini och rymdfarkosten Huygens. Den ser ut som vår jord i sin ungdom, har en tät metanatmosfär, metanregn och sjöar. Studiet av de närmaste planeterna och deras satelliter är mycket viktigt, eftersom mänskligheten sannolikt kan kolonisera och utveckla dessa kosmiska kroppar under nästa århundrade.

Vi kan inte vara ensamma i universum

Ett annat intressant område är extrasolära planeter (exoplaneter). Vissa av dem kan hysa utomjordiskt liv. För första gången 1995 upptäcktes en planet nära en annan stjärna, 51 Peg. I september 2011 var 1 235 planeter och planetsystem kända för att vara belägna nära andra stjärnor. Nu är cirka 3 tusen av dem kända, men många uppgifter måste fortfarande verifieras ytterligare.

De flesta exoplaneter har enorma massor (större än vår Jupiter, även gasjättar), roterar i långsträckta banor och är mycket nära sina stjärnor.

Sådana planeter är mycket ovanliga; de ger en helt annan uppfattning om strukturen och uppkomsten av planetsystem. Men ur synvinkeln att söka efter planeter för att upptäcka liv, är de inte av intresse. Men bland dem har man redan hittat steniga planeter, jämförbara i massa med jorden. Vissa har nästan cirkulära banor, vilket ökar chanserna att liv dyker upp där. Extrasolära planeter har också hittats i ett system av två stjärnor.

2009 lanserades rymdteleskopet Kepler för att söka efter exoplaneter. Resultaten är uppmuntrande. Vi borde inte vara ensamma i universum, eftersom fysikens lagar och kemiska grundämnen är desamma överallt, vår sol är en vanlig stjärna, som det fortfarande finns många av i universum, vi hittar fler och fler planeter bredvid andra stjärnor. Allt detta bekräftar riktigheten av våra tankar om sökandet efter liv i universum.

Men i rymden finns det enorma avstånd – en ljusstråle med en hastighet av 300 000 km/s täcker dem i år, tusentals år, miljarder år. Det är svårt att kommunicera över sådana avstånd. (Leende)

Och vi måste också nämna ämnet "mörk materia". Det upptäcktes nyligen att allt som åtminstone på något sätt sänder ut i synligt ljus, i radioområdet, i ultraviolett och andra områden bara är 5% av ämnet. Allt annat är osynligt, så kallad mörk materia och mörk energi. Vi vet att det finns, vi har ett antal hypoteser och förklaringar till dessa fenomen, men vi förstår inte helt deras natur.

– Vilka är huvudriktningarna för astronomisk vetenskap i Ryssland nu?

– De är desamma: solsystemets planeter, stjärnors och galaxernas fysik (stora stjärnsystem), radioastronomi, kosmologi. Tyvärr har vi nu en svagare observationsbas jämfört med de största teleskopen på planeten. Många teleskop med speglar upp till 11 meter har byggts i världen, och det finns projekt för ännu större teleskop, men utan medverkan från vårt land.

Många unga astronomer fortsätter att lämna Ryssland

– Hur ser du på astronomiutvecklingen i vårt land? Vad har förändrats inom vetenskapen under de senaste 20 åren?

– Jag ser lite pessimistiskt på astronomiutvecklingen i vårt land. Men jag hoppas att BTA kommer att förbli ett aktivt fungerande teleskop. Och det har alltid funnits och finns människor som är nyfikna, brinner för vetenskap och skaffar sig ny kunskap. Även om vi måste erkänna att många av våra 30-40 år gamla kollegor, personer med utvecklad vetenskaplig potential, har lämnat för att studera astronomi i andra länder. Och många av de begåvade ungdomarna kom inte för att arbeta inom astronomi, återigen, av ekonomiska skäl.

– Hur ser en astronoms arbetsdag ut?

– Huvudsaken för en astronom är observationer. Men de genomförs enligt ett schema som är uppgjort för ett halvår. Det kan vara två, fem, flera nätter. Och sedan bearbetas observationerna i kontorsmiljö. Det kan vara långt, det beror på mängden material som erhållits under observationer, på antalet anställda, på uppgiftens komplexitet, på specialistnivån.

Astronomer övervakar ständigt vad som är nytt i denna riktning och bekantar sig regelbundet med nya publikationer. De förstår och diskuterar de erhållna resultaten med sina kollegor (direkt eller lokaliserade i olika länder), talar vid seminarier och konferenser och förbereder publikationer baserat på resultaten av deras observationer eller beräkningar. Detta är faktiskt resultatet av forskarens arbete.

– Kan vi säga att astronom är ett kreativt yrke?

– Astronomi är naturligtvis ett kreativt verk, precis som all annan vetenskap, eftersom det inte finns något färdigt svar och allt bygger på ny forskning och slutsatser.

– Varför valde du det här yrket?

– Som 11-årig flicka läste jag av misstag professor Kunitskys broschyr "Dag och natt. Seasons” och rycktes med, förmodligen för att jag är en romantiker. Alla mina kollegor är människor som brinner för vetenskap.

– Har en astronoms status förändrats jämfört med sovjettiden?

– Människor som är långt ifrån vetenskapen ser på oss med mer förvåning ("Så, finns det ett sådant jobb?"), med mer misstro ("Fungerar teleskopet fortfarande? Finns det inte ett köpcentrum där?"), och fler föreslår praktiskt användbara resultat.

Tydligen kan vi säga att nu har både statusen för vetenskap i allmänhet och statusen för forskare, inklusive astronomer, minskat. Jag skulle också notera att samhället har blivit mindre utbildat, ibland till och med tätare.

Men det finns också intresserade. Vi har alltid teleskopturer på helgerna och nästan alla kommer ut chockade och förvånade. Sommartid är det 500-700 personer om dagen på utflykter.

Nu genomför vi ett mer ”bitevis” urval av elever

– Studenter kommer regelbundet till dig för praktik. Hur går det med lektionerna med dem? Hur många av dem som får denna specialitet är kvar inom vetenskapen? Hur ser du på denna "unga, obekanta stam"?

– I början av detta århundrade hade vi ett mycket stort flöde av studenter från Moscow State University, universiteten i St. Petersburg, Kazan, Stavropol, Rostov, Taganrog, Dolgoprudny och andra, över 100 personer per år. Vi genomförde ytterligare praktiska klasser och föreläsningar med dem, de deltog i observationer och bearbetning av resultat, alla tilldelades personalen på CAO. De senaste åren har vi utfört mer "bitar": vi gör samma sak, men tar i grunden ett mindre antal elever. Detta ger bättre resultat.

Våra ungdomar är mestadels entusiastiska, begåvade, ivriga att engagera sig i vetenskap eller tillämpade områden. Jag respekterar dem och tror på dem. Du kan redan nu vara stolt över många och stolt över att känna dem. Tyvärr, som jag redan sa, har många av ekonomiska skäl inte råd med nöjet att göra vetenskap.

Till exempel, från gruppen av astronomer vid Moscow State University, där min son studerade, kunde bara fyra av 18 personer stanna inom astronomi.Av dessa fyra var två muskoviter. De hade en bättre materiell bas än de andra som kom från provinserna.

– Vad skulle du förändra i undervisningen i astronomi om du var utbildningsminister?

– Undervisningen i astronomi vid universiteten håller en bra nivå. Och de lär inte ut astronomi i skolan nu! Våra ledande forskare har upprepade gånger tagit upp denna fråga, men utan resultat. Samhället är merkantilt: varför studera astronomi om du inte klarar det!

På St. Petersburg-kanalen fanns en underbar kurs i tillgänglig astronomi av akademiker Anatolij Mikhailovich Cherepashchuk, chef för Astronomical Institute vid Moskvas statliga universitet. Stängt - lågt betyg. Under sovjettiden hade astronomiprogrammet på tv i Tjeckoslovakien högsta betyg, framför allt musik och talkshower. Men det finns många pseudovetenskapliga program på TV, vid de mest "sebara" tidpunkterna.

Tja, om astronomi återfördes till skolans läroplan, skulle jag introducera dessa lektioner i åttonde klass, eftersom basen av nödvändiga kunskaper redan finns där, och eleverna ännu inte är överbelastade med prov, och jag skulle göra lektionerna mer populär nivå.

Astronomers fruar är som militärfruar

– Du är inte bara en astronom, utan också en astronoms fru. Är det svårt att vara hon?

– Det är inte lätt att vara fru i allmänhet.

Ja, inom astronomi finns nattobservationer, affärsresor, brådskande oreglerat arbete. Men detta kräver samma tillit och förståelse som hos en skådespelares fru, till exempel en lärare eller en chaufför. Svårigheterna för astronomernas fruar liknar lite militära fruars problem: en kvinna kan inte alltid hitta ett jobb nära observatoriet och uppnå professionell tillfredsställelse.

– Beter sig en kvinnlig astronom och en manlig astronom lika inom vetenskapen?

– Jag skulle säga att det är samma sak. Men det är svårare för kvinnor, som på många andra områden, särskilt där det finns kreativt arbete och en informell inställning till arbetet är nödvändig. Eftersom en kvinna fortfarande bär moderskap och en större börda av hushållssysslor.

– Vilket råd skulle du ge till tjejer som vill skriva in sig på astronomiavdelningen?

– Först och främst går människor som brinner för himlen och fysik, oavsett kön, till astronomiavdelningarna. Jag önskar dig lycka till och framgång. Jag skulle vara glad att de får bra kunskap. Nåväl, hur kommer livet att bli. Kunskap och utvecklade hjärnor kommer att vara användbara inom alla områden.

Bukovo – byhus

– Din by verkar vara något ovanligt: en oas av vetenskap och kultur i bergen. Hur mår folk här jämfört med de som bor i huvudstaden? Har du ofta stora kulturella eller vetenskapliga evenemang? Känner du dig avskuren från världen här?

– Vår by är verkligen liten och ovanlig. Här bor mindre än tusen människor. Rent och mysigt, i en dal bland bergen. Min dotter kallade det ett byhus: taket är himlen, väggarna är bergen, allt är sitt eget inuti.

Byn är vänlig, du kan alltid räkna med hjälp av dina grannar. Det finns allt du behöver: skolor - allmän utbildning med simhall, musik och konst, dagis, butiker, gym. Jag vet ungefär fem personer som inte trivs här. Det är tråkigt för dem som inte har en familj eller har ett vardagligt jobb. Här bor också invånare i de omgivande byarna, de uppfattar Bukovo väldigt lugnt. Helt slumpmässiga människor lever också enligt "dacha-typen". För andra är detta en speciell plats. Alla barn i byn älskar honom. Alla som någonsin varit här blir kära.

Det finns svårigheter förknippade med avstånd - du kan inte köpa allt, det finns för närvarande inget apotek, tågstationer är långt borta, det finns få jobb, etc. Det finns många bra saker här (natur, luft, vatten, etc.), men den största fördelen med byn är dess unika mänskliga miljö.

Stora vetenskapliga händelser inträffar flera gånger om året. Dessa är helryska och internationella astronomiska konferenser. Ibland håller specialister från andra områden sina konferenser här. Det finns praktiskt taget inga stora kulturevenemang. Men det var dock en allrysk pianotävling.

Men byn är ganska ofta värd för olika utställningar och konserter i olika storlekar och filmvisningar. I städer finns det mycket mer av detta, men människor har ofta inte tid eller ork att njuta av det, och i vårt land, på grund av en mer avslappnad livsstil, är kulturevenemang verkligen tillgängliga i vardagen.

Observatoriets personal har många internationella professionella kontakter, de åker ofta på affärsresor till olika städer i vårt land och utomlands för observationer, diskussioner om resultat och deltagande i konferenser, så det finns ingen isolering från världen.

Det är svårare för icke-arbetande pensionärer att bo i byn, pensionerna i vårt land är små och det kan vara svårt för människor att ta sig någonstans.

– Finns det några andra attraktioner i byn förutom observatoriet?

– En kilometer från byn i bergen för flera år sedan upptäcktes en klippikon – Kristi ansikte. Nu har en järntrappa med 500 trappsteg lagts till den, nu kan människor klättra upp den även i svag fysisk form.

Rockikon - Kristi ansikte

De äldsta ortodoxa kyrkorna i Ryssland ligger också på Nizhny Arkhyz territorium. Deras ålder går tillbaka till tionde århundradet. Det äldsta templet i drift. Vi har ofta pilgrimer.

Närvaron av tempel livar upp våra liv. Till exempel är doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper Nikolai Aleksandrovich Tikhonov mycket intresserad av dessa platsers historia, skriver artiklar om arkeologiska ämnen och går på konferenser.

Byn har också ett unikt historiskt och arkeologiskt museum, som har den största samlingen av husgeråd från Alan-kulturen. När allt kommer omkring byggdes byn av astronomer nästan på platsen för huvudstaden i det kristna stiftet i den alanska staten. I slutet av det första årtusendet e.Kr. täckte denna stats territorium nästan hela norra Kaukasus. Alanya förstördes endast av tatar-mongolerna. Alanerna antog kristendomen omkring 920-930. AD, före dopet av Rus'.

Jag bjuder in dem som vill beundra skönheten i Arkhyz och ta en rundtur i observatoriet!

Efter att ha studerat denna paragraf, vi:

lära sig hur astronomer studerar naturen hos kosmiska kroppar;
Låt oss bekanta oss med strukturen hos moderna teleskop, med hjälp av vilka
du kan resa inte bara i rymden, utan också i tiden;
Låt oss se hur vi kan registrera strålar som är osynliga för ögat.

Vad studerar astrofysik?

Det finns mycket gemensamt mellan fysik och astrofysik - dessa vetenskaper studerar lagarna i den värld vi lever i. Men det finns en betydande skillnad mellan dem - fysiker kan testa sina teoretiska beräkningar med hjälp av lämpliga experiment, medan astronomer i de flesta fall inte har denna möjlighet, eftersom de studerar naturen hos avlägsna kosmiska objekt genom deras utsläpp.

I det här avsnittet kommer vi att titta på de viktigaste metoderna för att astronomer samlar in information om händelser i rymden. Det visar sig att huvudkällan till sådan information är elektromagnetiska vågor och elementarpartiklar som kosmiska kroppar sänder ut, såväl som gravitations- och elektromagnetiska fält med hjälp av vilka dessa kroppar interagerar med varandra.

Observation av objekt i universum utförs i speciella astronomiska observatorier. Samtidigt har astronomer en viss fördel gentemot fysiker – de kan observera processer som inträffade för miljoner eller miljarder år sedan.

För den nyfikna

Astrofysiska experiment i rymden sker fortfarande - de utförs av naturen själv, och astronomer observerar processerna som sker i avlägsna världar och analyserar de erhållna resultaten. Vi observerar vissa fenomen i tiden och ser ett så avlägset förflutet av universum, när inte bara vår civilisation inte existerade, utan det fanns inte ens ett solsystem. Det vill säga, astrofysiska metoder för att studera rymden skiljer sig faktiskt inte från de experiment som fysiker genomför på jordens yta. Dessutom, med hjälp av AMS, utför astronomer verkliga fysiska experiment både på ytan av andra kosmiska kroppar och i det interplanetära rummet.

Svart kropp

Som du vet från en fysikkurs kan atomer avge eller absorbera energin från elektromagnetiska vågor av olika frekvenser - ljusstyrkan och färgen hos en viss kropp beror på detta. För att beräkna strålningsintensiteten introduceras konceptet med en svart kropp, som idealiskt kan absorbera och avge elektromagnetiska vågor inom området för alla våglängder (kontinuerligt spektrum).

Ris. 6.1. Emissionsspektrumet för en stjärna med en temperatur T = 5800 K. Fördjupningarna i grafen motsvarar mörka absorptionslinjer som bildar individuella kemiska grundämnen

Stjärnor sänder ut elektromagnetiska vågor av olika längd, beroende på yttemperaturen faller mer energi på en viss del av spektrumet (Fig. 6.1). Detta förklarar stjärnornas olika färger från rött till blått (se § 13). Med hjälp av lagarna för svartkroppsstrålning som upptäckts av fysiker på jorden, mäter astronomer temperaturen på avlägsna kosmiska kroppar (Fig. 6.2). Vid en temperatur T = 300 K avger en svart kropp energi främst i den infraröda delen av spektrumet, vilket inte uppfattas av blotta ögat. Vid låga temperaturer är en sådan kropp i ett tillstånd av termodynamisk jämvikt verkligen svart.

Ris. 6.2. Energifördelning i stjärnors emissionsspektrum. Stjärnornas färg bestämmer yttemperaturen T: blå stjärnor har en temperatur på 12000 K, röda stjärnor - 3000 K. När temperaturen på ytan av en stjärna ökar, minskar våglängden som motsvarar den maximala strålningsenergin

För den nyfikna

Absolut svarta kroppar finns inte i naturen, även svart sot absorberar inte mer än 99% av de elektromagnetiska vågorna. Å andra sidan, om en helt svart kropp bara absorberade elektromagnetiska vågor, så skulle temperaturen på en sådan kropp med tiden bli oändligt hög. Därför avger en svart kropp energi, och absorption och emission kan ske vid olika frekvenser. Men vid en viss temperatur upprättas en jämvikt mellan emitterad och absorberad energi. Beroende på jämviktstemperaturen är färgen på en perfekt svart kropp inte nödvändigtvis svart - till exempel är sot i en ugn vid höga temperaturer röd eller till och med vit.

Astronomiska observationer med blotta ögat

Det mänskliga ögat är ett unikt sensoriskt organ genom vilket vi får mer än 90 % av informationen om världen omkring oss. Ögats optiska egenskaper bestäms av upplösning och känslighet.

Ögats upplösning, eller synskärpa, är förmågan att särskilja föremål av vissa vinkelstorlekar. Det har konstaterats att det mänskliga ögats upplösning inte överstiger 1" (en bågminut; Fig. 6.3). Det betyder att vi kan se två stjärnor separat (eller två bokstäver i en boktext) om vinkeln mellan dem är α>1", och om α<1", то эти звезды сливаются в одно светило, поэтому различить их невозможно.

Ris. 6.3. Vi kan urskilja Månens skiva eftersom den har en vinkeldiameter på 30", medan kratrar inte är synliga för blotta ögat eftersom deras vinkeldiameter är mindre än 1". Synskärpan bestäms av vinkeln α>1"

Vi särskiljer månens och solens skivor eftersom vinkeln med vilken diametern på dessa armaturer är synlig (vinkeldiameter) är cirka 30", medan vinkeldiametrarna för planeter och stjärnor är mindre än 1", så dessa armaturer är synliga för blotta ögat som ljuspunkter. Från planeten Neptunus kommer solens skiva att se ut som en ljus stjärna för astronauter.

Ögats känslighet bestäms av tröskeln för uppfattningen av individuella ljuskvanta. Ögat har störst känslighet i den gulgröna delen av spektrat, och vi kan svara på 7-10 kvanta som faller på näthinnan på 0,2-0,3 s. Inom astronomi kan ögats känslighet bestämmas med hjälp av synliga magnituder, som kännetecknar himlakropparnas ljusstyrka (se § 13).

För den nyfikna

Ögats känslighet beror också på pupillens diameter - i mörkret vidgas pupillerna, och under dagen smalnar de av. Före astronomiska observationer måste du sitta i mörkret i 5 minuter, då kommer ögats känslighet att öka.

Teleskop

Tyvärr kan vi inte observera de flesta rymdobjekt med blotta ögat, eftersom dess kapacitet är begränsad. Teleskop (grekiska tele - långt, skopos - se) låter oss se avlägsna himlakroppar eller registrera dem med hjälp av andra elektromagnetiska strålningsmottagare - en kamera, en videokamera. Genom designen kan teleskop delas in i tre grupper: refraktorer, eller linsteleskop (fig. 6.4) (latin refractus - refraktion), reflektorer eller spegelteleskop (fig. 6.5) (latin reflectio - beat off) och spegel-lins teleskop.

Ris. 6.4. Diagram av ett linsteleskop (refractor)

Ris. 6.5. Diagram av ett spegelteleskop (reflektor)

Låt oss anta att det finns en himlakropp i oändligheten, som är synlig för blotta ögat i en vinkel. En konvergerande lins, som kallas ett objektiv, konstruerar en bild av ljuset i fokalplanet på avstånd från objektivet (fig. 6.4). En fotografisk platta, videokamera eller annan bildmottagare är installerad i fokalplanet. För visuella observationer används en kortfokuserad lins - ett förstoringsglas, som kallas okular.

Teleskopets förstoring bestäms enligt följande:

(6.1)

där - a 2 synvinkel vid okularutgången; ai är betraktningsvinkeln vid vilken armaturen är synlig för blotta ögat; F, f - brännvidder för linsen respektive okularet.

Ett teleskops upplösning beror på linsens diameter, så vid samma förstoring ger ett teleskop med större linsdiameter en tydligare bild.

Dessutom ökar teleskopet den skenbara ljusstyrkan hos armaturerna, som kommer att vara lika många gånger större än vad som uppfattas av blotta ögat, lika mycket som linsens yta är större än pupillens yta. ögat. Kom ihåg! Du bör inte titta på solen genom ett teleskop eftersom dess ljusstyrka blir så stor att du kan förlora synen.

För den nyfikna

För att bestämma olika fysikaliska egenskaper hos kosmiska kroppar (rörelse, temperatur, kemisk sammansättning, etc.), är det nödvändigt att utföra spektrala observationer, det vill säga det är nödvändigt att mäta hur energistrålning är fördelad i olika delar av spektrumet. För detta ändamål har ett antal ytterligare apparater och instrument skapats (spektrografer, tv-kameror etc.), som tillsammans med ett teleskop gör det möjligt att separat isolera och studera strålningen från delar av spektrumet.

Skoteleskop har linser med en brännvidd på 80-100 cm, och en uppsättning okular med brännvidder på 1-6 cm. Det vill säga, förstoringen av skolteleskop enligt formel (6.1) kan vara olika (från 15 till 100) gånger) beroende på okularets brännvidd, som används under observationer. Moderna astronomiska observatorier har teleskop med linser med en brännvidd på mer än 10 m, så förstoringen av dessa optiska instrument kan överstiga 1000. Men under observationer används inte så höga förstoringar, eftersom inhomogeniteter i jordens atmosfär (vindar, dammföroreningar) ) avsevärt försämra bildkvaliteten.

Elektroniska apparater

Elektroniska instrument som används för att registrera strålningen från kosmiska kroppar ökar avsevärt upplösningen och känsligheten hos teleskop. Sådana anordningar inkluderar en fotomultiplikator och elektronoptiska omvandlare, vars funktion är baserad på fenomenet med den externa fotoelektriska effekten. I slutet av 1900-talet. För att få bilder började man använda laddningskopplade enheter (CCD) som använder fenomenet med den interna fotoelektriska effekten. De består av mycket små kiselelement (pixlar) placerade på ett litet område. CCD-matriser används inte bara inom astronomi, utan även i hem-tv-kameror och kameror - de så kallade digitala bildsystemen (Fig. 6.6).

Ris. 6.6. CCD-matris

Dessutom är CCD:er mer effektiva än fotografiska filmer eftersom de upptäcker 75 % av fotonerna, medan film bara registrerar 5 %. Således ökar CCD:er avsevärt känsligheten hos mottagare för elektromagnetisk strålning och gör det möjligt att registrera rymdobjekt tiotals gånger svagare än när de fotograferas.

Radioteleskop

För att registrera elektromagnetisk strålning i radioområdet (våglängd 1 mm eller mer - Fig. 6.7) har man skapat radioteleskop som tar emot radiovågor med hjälp av speciella antenner och sänder dem till mottagaren. I en radiomottagare bearbetas och spelas rymdsignaler in av speciella enheter.

Figur 6.7. Elektromagnetisk vågskala

Det finns två typer av radioteleskop - reflektor och radiomatris. Funktionsprincipen för ett reflekterande radioteleskop är densamma som ett reflekterande teleskop (Fig. 6.5), endast spegeln för att samla in elektromagnetiska vågor är gjord av metall. Ofta har denna spegel formen av en revolutionsparaboloid. Ju större diameter en sådan parabolisk "skål" har, desto högre upplösning och känslighet har radioteleskopet. Det största radioteleskopet i Ukraina, RT-70, har en diameter på 70 m (Fig. 6.8).

Ris. 6.8. Radioteleskopet RT-70 är beläget på Krim nära Evpatoria

Radiomatriser består av ett stort antal individuella antenner placerade på jordens yta i en viss ordning. Sett från ovan liknar ett stort antal sådana antenner bokstaven "T". Världens största radioteleskop av denna typ, UTR-2, ligger i Kharkov-regionen (fig. 6.9).

Ris. 6.9. Världens största radioteleskop UTR-2 (ukrainskt T-format radioteleskop; mått 1800 m x 900 m)

För den nyfikna

Principen om interferens av elektromagnetiska vågor gör det möjligt att kombinera radioteleskop som ligger på ett avstånd av tiotusentals kilometer, vilket ökar deras upplösning till 0,0001" - detta är hundratals gånger större än kapaciteten hos optiska teleskop.

Utforska universum med hjälp av rymdfarkoster

Med början av rymdåldern börjar ett nytt skede i studiet av universum med hjälp av satelliter och rymdfarkoster. Rymdmetoder har en betydande fördel jämfört med markbaserade observationer, eftersom en betydande del av den elektromagnetiska strålningen från stjärnor och planeter hålls kvar i jordens atmosfär. Å ena sidan räddar denna absorption levande organismer från dödlig strålning i de ultravioletta och röntgenområdena i spektrumet, men å andra sidan begränsar den informationsflödet från armaturerna. 1990 skapades ett unikt Hubble-rymdteleskop med en spegeldiameter på 2,4 m i USA (Fig. 6.10). Nuförtiden finns det många observatorier som är verksamma i rymden som registrerar och analyserar strålning av alla intervall - från radiovågor till gammastrålar (Fig. 6.7).

Ris. 6.10. Rymdteleskopet Hubble är placerat utanför atmosfären, så dess upplösning är 10 gånger och dess känslighet är 50 gånger större än för markbaserade teleskop

Sovjetiska forskare gjorde ett stort bidrag till studiet av universum. Med deras deltagande skapades de första rymdfarkosterna, som började utforska inte bara rymden nära jorden utan också andra planeter. Automatiska interplanetära stationer i serien "Månen", "Mars", "Venus" överförde bilder av andra planeter till jorden med en upplösning som är tusentals gånger större än kapaciteten hos markbaserade teleskop. För första gången såg mänskligheten panoramabilder av främmande världar. Dessa AWS var utrustade med utrustning för att utföra direkta fysikaliska, kemiska och biologiska experiment.

För den nyfikna

Under Kievan Rus tider utfördes astronomiska observationer av munkar. I sina krönikor pratade de om ovanliga himlafenomen - sol- och månförmörkelser, uppkomsten av kometer eller nya stjärnor. I och med uppfinningen av teleskopet började man bygga speciella astronomiska observatorier för observation av himlakroppar (Fig. 6.11). De första astronomiska observatorierna i Europa anses vara Paris i Frankrike (1667) och Greenwich i England (1675). Nu verkar astronomiska observatorier på alla kontinenter, och deras totala antal överstiger 400.

Ris. 6.11. Astronomiska observatoriet

Ris. 6.12. Den första ukrainska satelliten "Sich-1"

Slutsatser

Astronomi har utvecklats från en optisk vetenskap till en allvågig, eftersom den huvudsakliga informationskällan om universum är elektromagnetiska vågor och elementarpartiklar som kosmiska kroppar avger, såväl som gravitations- och elektromagnetiska fält genom vilka dessa kroppar interagerar med varandra . Moderna teleskop gör det möjligt att få information om avlägsna världar, och vi kan observera händelser som ägde rum för miljarder år sedan. Det vill säga, med hjälp av moderna astronomiska instrument kan vi resa inte bara i rymden, utan också i tiden.

Tester

Ett teleskop är ett optiskt instrument som:
Varför byggs stora astronomiska observatorier i bergen?
Kan en svart kropp vara vit?
Vilket av dessa teleskop kan se flest stjärnor?
Vilka av dessa armaturer med sådana yttemperaturer finns inte i universum?
Vad förklarar stjärnornas olika färger?
Varför ser vi fler stjärnor genom ett teleskop än med blotta ögat?
Varför ger observationer i rymden mer information än markbaserade teleskop?
Varför visas stjärnor i ett teleskop som ljusa punkter och planeter i samma teleskop som en skiva?
Vilken är den kortaste sträckan som måste flygas ut i rymden för att astronauter ska se solen med blotta ögat som en ljus stjärna i form av en punkt?
Det sägs att vissa människor har en så skarp syn att de även med blotta ögat kan urskilja stora kratrar på månen. Beräkna tillförlitligheten av dessa fakta om de största kratrarna på månen har en diameter på 200 km och det genomsnittliga avståndet till månen är 380 000 km.

Debatter om föreslagna ämnen

En internationell rymdstation byggs just nu i rymden, på vilken Ukraina kommer att ha en rymdenhet. Vilka astronomiska instrument kan du föreslå för att forska i universum?

Observationsuppgifter

Ett brytande teleskop kan tillverkas med en glasögonlins. För linsen kan du använda en lins från glasögon +1 dioptri, och som okular - en kameralins eller en annan lins för glasögon +10 dioptri. Vilka objekt kan du observera med ett sådant teleskop?

Nyckelbegrepp och termer:

Kontinuerligt spektrum, radioteleskop, reflektor, refraktor, ögonupplösning, spektrum, spektralobservationer, teleskop, svart kropp.

Ett observatorium är en vetenskaplig institution där anställda - forskare av olika specialiteter - observerar naturfenomen, analyserar observationer och på grundval av dem fortsätter att studera vad som händer i naturen.

Astronomiska observatorier är särskilt vanliga: vi brukar föreställa oss dem när vi hör detta ord. De utforskar stjärnor, planeter, stora stjärnhopar och andra rymdobjekt.

Men det finns andra typer av dessa institutioner:

— geofysisk - för att studera atmosfären, norrsken, jordens magnetosfär, egenskaperna hos stenar, jordskorpans tillstånd i seismiskt aktiva områden och andra liknande problem och föremål;

- norrsken - för att studera norrskenet;

— Seismisk - för konstant och detaljerad registrering av alla vibrationer i jordskorpan och deras studier;

— Meteorologisk - att studera väderförhållanden och identifiera vädermönster.

— Observatorier för kosmisk strålning och ett antal andra.

Var byggs observatorier?

Observatorier byggs i områden som ger forskarna maximalt material för forskning.

Meteorologisk - i alla hörn av jorden; astronomiska - i bergen (luften där är ren, torr, inte "blindad" av stadsbelysning), radioobservatorier - längst ner i djupa dalar, otillgängliga för artificiell radiostörning.

Astronomiska observatorier

Astronomisk - den äldsta typen av observatorier. I forntida tider var astronomer präster; de förde en kalender, studerade solens rörelse över himlen och gjorde förutsägelser om händelser och människors öden beroende på himlakropparnas position. Dessa var astrologer - människor som till och med de mest våldsamma härskarna fruktade.

Forntida observatorier var vanligtvis placerade i de övre rummen i tornen. Verktygen var en rak stång utrustad med ett glidsikte.

Antikens store astronom var Ptolemaios, som samlade ett stort antal astronomiska bevis och uppteckningar i biblioteket i Alexandria och sammanställde en katalog över positioner och ljusstyrka för 1022 stjärnor; uppfann den matematiska teorin om planetrörelser och sammanställde rörelsetabeller - forskare använde dessa tabeller i mer än 1 000 år!

Under medeltiden byggdes observatorier särskilt aktivt i öst. Det gigantiska Samarkand-observatoriet är känt, där Ulugbek - en ättling till den legendariska Timur-Tamerlane - gjorde observationer av solens rörelse och beskrev den med oöverträffad noggrannhet. Observatoriet med en radie på 40 m hade formen av en sextantgrav orienterad mot söder och dekorerad med marmor.

Den största astronomen under den europeiska medeltiden, som vände världen nästan bokstavligen, var Nicolaus Copernicus, som "flyttade" solen till universums centrum istället för jorden och föreslog att jorden skulle betraktas som en annan planet.

Och ett av de mest avancerade observatorierna var Uraniborg, eller Slottet på himlen, som ägdes av Tycho Brahe, den danske hovastronomen. Observatoriet var utrustat med de bästa, mest noggranna instrumenten på den tiden, hade egna verkstäder för tillverkning av instrument, ett kemiskt laboratorium, ett förråd för böcker och dokument och till och med en tryckpress för eget behov och ett pappersbruk för papper. produktion - en kunglig lyx på den tiden!

År 1609 dök det första teleskopet upp - huvudinstrumentet för alla astronomiska observatorier. Dess skapare var Galileo. Det var ett reflekterande teleskop: strålarna i det bröts och passerade genom en serie glaslinser.

Kepler-teleskopet förbättrades: i sitt instrument var bilden inverterad, men av högre kvalitet. Denna funktion blev så småningom standard för teleskopiska enheter.

På 1600-talet, med utvecklingen av navigation, började statliga observatorier dyka upp - Royal Parisian, Royal Greenwich, observatorier i Polen, Danmark, Sverige. Den revolutionära konsekvensen av deras konstruktion och verksamhet var införandet av en tidsstandard: den reglerades nu av ljussignaler och sedan av telegraf och radio.

1839 öppnades Pulkovo-observatoriet (S:t Petersburg), som blev ett av de mest kända i världen. Idag finns det mer än 60 observatorier i Ryssland. En av de största i internationell skala är Pushchino Radio Astronomy Observatory, skapat 1956.

Zvenigorod-observatoriet (12 km från Zvenigorod) driver den enda VAU-kameran i världen som kan utföra massobservationer av geostationära satelliter. 2014 öppnade Moscow State University ett observatorium på Mount Shadzhatmaz (Karachay-Cherkessia), där de installerade det största moderna teleskopet för Ryssland, vars diameter är 2,5 m.

De bästa moderna utländska observatorierna

Mauna Kea- ligger på Big Hawaiian Island, har den största arsenalen av högprecisionsutrustning på jorden.

VLT-komplex("stort teleskop") - beläget i Chile, i Atacama "teleskopöknen".

Yerkes observatorium i USA - "astrofysikens födelseplats."

ORM-observatoriet(Kanarieöarna) - har det optiska teleskopet med den största bländaren (förmåga att samla ljus).

Arecibo- ligger i Puerto Rico och äger ett radioteleskop (305 m) med en av de största öppningarna i världen.

Tokyo University Observatory(Atacama) - den högsta på jorden, belägen på toppen av Mount Cerro Chainantor.

Jag presenterar för er uppmärksamhet en översikt över de bästa observatorierna i världen. Dessa kan vara de största, mest moderna och högteknologiska observatorierna som ligger på fantastiska platser, vilket gjorde det möjligt för dem att ta sig in bland de tio bästa. Många av dem, som Mauna Kea på Hawaii, har redan nämnts i andra artiklar, och många kommer att bli en oväntad upptäckt för läsaren. Så, låt oss gå vidare till listan...

Mauna Kea Observatory, Hawaii

Beläget på Big Island of Hawaii, ovanpå Mauna Kea, är MKO världens största utbud av optisk, infraröd och precisionsastronomisk utrustning. Mauna Kea Observatory-byggnaden rymmer fler teleskop än något annat i världen.

Very Large Telescope (VLT), Chile

Very Large Telescope är ett komplex som drivs av Southern European Observatory. Det ligger på Cerro Paranal i Atacamaöknen i norra Chile. VLT består egentligen av fyra separata teleskop, som vanligtvis används separat, men som kan användas tillsammans för att uppnå mycket hög vinkelupplösning.

South Polar Telescope (SPT), Antarktis

Teleskopet med en diameter på 10 meter är placerat vid Amundsen-Scott Station på Sydpolen i Antarktis. SPT började sina astronomiska observationer i början av 2007.

Yerkes Observatory, USA

Yerkes Observatory grundades 1897 och är inte lika högteknologiskt som de tidigare observatorierna på denna lista. Men det anses med rätta vara "födelseplatsen för modern astrofysik." Det ligger i Williams Bay, Wisconsin, på en höjd av 334 meter.

ORM Observatory, Kanarieöarna

ORM-observatoriet (Roque de Los Muchachos) ligger på en höjd av 2 396 meter, vilket gör det till en av de bästa platserna för optisk och infraröd astronomi på norra halvklotet. Observatoriet har också det största optiska bländarteleskopet i världen.

Arecibo i Puerto Rico

Arecibo Observatory öppnades 1963 och är ett gigantiskt radioteleskop i Puerto Rico. Fram till 2011 drevs observatoriet av Cornell University. Arecibos stolthet är dess 305 meter långa radioteleskop, som har en av de största öppningarna i världen. Teleskopet används för radioastronomi, aeronomie och radarastronomi. Teleskopet är också känt för sitt deltagande i SETI-projektet (Search for Extraterrestrial Intelligence).

Australian Astronomical Observatory

AAO (Australian Astronomical Observatory) ligger på en höjd av 1164 meter och har två teleskop: det 3,9-meters Anglo-Australian Telescope och det 1,2-meters brittiska Schmidt-teleskopet.

Tokyo University Atacama Observatory

Liksom VLT och andra teleskop ligger Tokyos universitets observatorium också i den chilenska Atacamaöknen. Observatoriet ligger på toppen av Cerro Chainantor, på en höjd av 5 640 meter, vilket gör det till det högsta astronomiska observatoriet i världen.

ALMA i Atacamaöknen

ALMA-observatoriet (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ligger också i Atacamaöknen, bredvid Very Large Telescope och University of Tokyo Observatory. ALMA har en mängd olika 66, 12 och 7 meter radioteleskop. Det är resultatet av samarbete mellan Europa, USA, Kanada, Östasien och Chile. Mer än en miljard dollar spenderades på skapandet av observatoriet. Särskilt värt att lyfta fram är det dyraste teleskopet som finns för närvarande, som är i bruk hos ALMA.

Astronomical Observatory of India (IAO)

Indiens astronomiska observatorium ligger på en höjd av 4 500 meter och är ett av de högsta i världen. Det förvaltas av Indian Institute of Astrophysics i Bangalore.

JORDVETENSKAPER VARFÖR FINNS ASTRONOMISKA OBSERVATORIER I BERGEN V. G. KORNILOV Moscow State University. M.V. Lomonosov INTRODUKTION VARFÖR ASTRONOMISKA OBSERVATORIER Allt vi vet om stjärnorna, solen, planeterna och annat FINNS PÅ BERG astronomiska objekt, vårt universum, genereras av observationer. Under många århundraden kunde astronomer observera himmelska föremål endast med ögat, först med blotta ögat, sedan med hjälp av teleskop. Eftersom astronomi alltid har varit en observation sedan mitten av detta århundrade, började observatörernas förmåga att expandera snabbt på grund av vetenskapens utveckling och kommer för alltid att förbli en. utveckling av nya serier av elektromagnetiska vågor. Astronomiska observatorier utgör grunden för År 1932 upptäcktes radioemission från astro- astronomi. Varför tenderar astronomer att bygga nomiska objekt, efter 10–15 år började radio- deras observatorier på höga berg? Världsastronomisk forskning, och på 50-talet av XX-talet - erfarenhet och fallet med Tien Shan-observatören - aktiva observationer i det infraröda området. Det är ingen slump att dessa vatorier belyser den nuvarande situationen i optiska intervall var de första att bemästra: för sin strålning är jordens atmosfär nästan genomskinlig. Och astronomi. Slutligen, med tillkomsten av rymdobservatorier, fylldes den astronomiska arsenalen på med ultraviolett, röntgen och gammastrålning. vetenskap och kommer alltid att förbli så. Men redan nu, i början av 2000-talet, ligger observationer inom astronomisk vetenskap inom det astronomiska området och intar en särställning. Penomiska observatorier. Vad som orsakade debattperioden om huruvida markbaserade observationer i det optiska området behövs är nästan över. Trots astronomers önskan att lokalisera sitt framgångsrika pågående rymdobservatorieuppdrag högt uppe i bergen? Presentation av Hubble-teleskopet, nya stora optiska världsupplevelser byggs och ett exempel på Tien Shan-teleskopen. Totalt finns det cirka hundra observatorier i världen, vilket förtydligar moderna astronomiska observatorier, deras antal ökar stadigt inom optisk astronomi. växande. Cirka 20 observatorier har teleskop med en primär spegeldiameter större än 3 m. I början av 2000-talet bör antalet stora teleskop fördubblas. Det verkar som om astronomiska observatorier med teleskop med speglar på 1–3 m är dömda. Universum är emellertid mångsidigt, och ofta för en lösning © Kornilov V. G., 2001 vissa uppgifter inom astronomi kräver inte så mycket stora instrument som vissa villkor för att utföra observationer. Tien Shan Astronomical Observatory ligger i bergen i norra Tien Shan på en höjd av cirka 3000 m. Vilka är detaljerna för detta observatorium och dess framtidsutsikter? För att förstå dem är det nödvändigt att K O R N I L O V. G. HUR E M U A S T R O N O M I C H E S K I E O B S E R V A T O R I I RA BERGET LOCAT 69 EARTH SCIENCES ta reda på de allmänna särdragen hos markbunden optisk data. Dessutom är skillnaden många gånger större än tidigare observationer av stjärnor och andra astronomiska objekt. noggrannheten av vinkelmätningar som uppnåddes vid den tiden. Laplaces teoretiska studier kopplade samman brytningens storlek med släckningens storlek - dämpningen av ljus när det passerar genom atmosfären. Laplaces teori om utrotning var matematisk, men liksom andra vetenskaper är astronomi uppdelad i mer hänsyn till de fysiska källorna till detta fenomen. smala riktningar, bestämde, å ena sidan, Senare gav Lord Rayleigh en övertygande motivering för det faktum att forskningsobjekten, å andra sidan, forskningsmetoderna, att den främsta orsaken till dämpningen av ljus i atmosfären är . Optisk astronomi som studie är den så kallade molekylära spridningen. Spridning av himlakroppar och fenomen baserat på observationsdata är avvikelsen av en viss bråkdel av ljus bort från i det optiska området av spektrumet (från cirka 300 till den ursprungliga, huvudsakliga utbredningsriktningen - 900 nm) har en mängd olika tillämpningar i dess arsenal. Men eftersom den enda enheten för slitage och mätutrustning. Ändå var syftet med stjärnornas ljusstyrka då observatörens öga, och innebörden av denna utrustning är densamma - mätningen av vissa mätningar eller felen i sådana mätningar är jämförbara med storleken på de viktigaste egenskaperna hos suddighet som inträffar på teleskopspegeln, ägnas mycket uppmärksamhet åt fenomenet ljusdämpning. orsakade inte ljus. Utbudet av ljusflöden från astronomiska i jordens atmosfär, förutom molekylära föremål, är extremt stort. Från den ljusaste källan - spridning av ljus på aerosoler - solens minsta partiklar - till de svagaste observerbara föremålen - damm, sot, vatten svävande i luften. Ljusljus är cirka 60 magnituder, eller 1024. Halos runt ljusa föremål uppstår som ett resultat av detta. Det finns en betydande egenskap, viktig, för just denna spridning, den orsakar också en försvagning av ljuset under observationer av solen, och under observationer, en försvagning av ljuset. Halten av aerosoler i atmosfären varierar beroende på antalet objekt: markbaserade observationer utförs därför, och effekterna de orsakar varierar också. genom jordens atmosfär. Även om vi har extremt tur att jordens atmosfär är praktiskt taget genomskinlig för optiska vågor, påverkar dess inhemska miljö med smidigt föränderliga egenskaper ljuset som passerar genom den. Turbulent blandning av luftlager är förbjuden. att ha olika temperaturer leder till det kaotiska utseendet av områden med kallare eller mer intuitivt, det är tydligt att ju tunnare jordens atmosfär är, i storlek från millimeter till hundratals atmosfärer i teleskopets synlinje, desto mindre påverkan har den. Dessa temperaturinhomogeniteter påverkar strålningen som studeras. Följaktligen, genom att placera lämpliga förändringar i brytningsindex, genom att placera ett teleskop högt uppe i bergen, är det möjligt att minska luftföroreningarna. Att passera genom dessa inhomogeniteter är det första inflytandet från jordens atmosfär. Men är den initialt plana fronten av ljusvågen verkligen förvrängd? Kommer placeringen av astronomiska observatorier högt i bergen att ge betydande vinster för observationer? till slumpmässiga förskjutningar av stjärnans bild (bilden i praktisk mening verkar inte skaka), oregelbunden suddighet fram till mitten av 1800-talet. Valet av plats för observationsavbildning (effekten är typisk för medelstora och stora områden bestämdes då endast av närheten till vetenskapliga teleskop), den kaotiska ljusförändringen i isokulturella centra. Och faktiskt, nästan alla bilder (stjärnornas blinkande). servar som grundades före mitten av 1800-talet ligger i universitetsstäder. DE FÖRSTA HÖGBERGSOBSERVATORIERNA JORDENS ATMOSFÄRS PÅVERKAN PÅ LJUS De effekter som beskrivits ovan var välkända för astronomobservatörer, men de studerades inte specifikt från ASTRONOMISKA OBJEKT, eftersom de inte väsentligt förändrade kvaliteten. De första studierna av påverkan av atmosfären på observationer. Detta beror på det faktum att observationer av ljusstrålningen som passerar genom den utfördes med visuella metoder på små teleskop på 1600-1700-talen. Av praktiskt intresse då var (med en diameter på mindre än 0,5 m, förutom teleskop, fenomenet astronomisk brytning, förknippat med Herschel). Synmekanismens unika egenskaper med en förändring av luftens brytningsindex gör det möjligt att särskilja bilddetaljer med låg kontrast med höjd. På grund av brytning sammanfaller inte den uppmätta riktningen i ett enormt spektrum av ljusstyrkor, att ignorera bländningen på ett astronomiskt objekt med bildens brytning i ett brett frekvensband, 70 SOROSOVSKY EDUCATOR N Y JOURNAL, VOL. 7, nr 4, 2 0 0 1 JORDVETENSKAP för att sätta ett genomsnitt av de momentana ljusstyrkavärdena, det vill säga att inte korrigera den förvrängande effekten av jordens atmosfär. Även om de första tillämpningarna av strålningsdetektorer under andra hälften av 1800-talet inträffade situationen med bedömningen av den externa och interna fotoelektriska effekten i atmosfärens inflytande på astronomiska observationer under 20-30-talet av 1900-talet, deras utbredda använd för som- började förändras. Faktorer dök upp som förändrades från tronomiska observationer hos optiska och närfältsastronomer till valet av plats för installation i det infraröda området började i slutet av 40-talet. Detta är början på den utbredda användningen av fotografi efter tillkomsten av de första industriella fotomultiplikatorerna som en objektiv registrerare av ljus och kroppars utseende. Den höga känsligheten, linjäriteten och det låga telebruset hos dessa större och därför dyrare instrument gjorde scope möjliga i princip. utföra mätningar av ljusflödet från stjärnor med någon förutbestämd noggrannhet. Användningen av fotografi har vidgat möjligheterna, men det visade sig att även med det totala antalet observationer blev det snabbt klart att på den himlen upplever försvagningen av ljuset i atmosfären något som påverkas av atmosfären begränsar dem. Spridning av regelbundna variationer på upp till flera procent av ljuset från himmelska och terrestra källor ökar yartov vid tider på minuter eller mer. Först och främst är det natthimlens ben. Denna bakgrundsstrålning stör förändringen i mängden aerosoler på strålen efter de svagaste astronomiska källorna, synen på teleskopet. Det var inte svårt att anta att det också fanns nebulosor och svaga galaxer. Dessutom, för att bevisa att storleken på dessa variationer är relaterad till spridning av aerosoler, reduceras bildens kontrast genom dämpningen av ljus som orsakas av spridning av aenium, och dess svaga detaljer går förlorade i spridningsljuset från aerosoler. Nu även för astronomer som studerar stjärnorna i de ljusa delarna av det observerade objektet. Och slutligen, med hjälp av fotometriska metoder, har ett akut behov uppstått: effekterna av vågfrontsdistorsion minskar behovet av att installera dina teleskop så högt som möjligt. upplösande och penetrerande möjlighet för telefoto- Så till exempel Kitt Peak Observatory, USA (2100 m), pov (bilden på fotografiet visar sig vara skapad 1952 just för fotoelektriska veno- stora och inflytande från himmelsbakgrunden ökar). mätningar av stjärnans ljusstyrka. Som regel har högprecisionsfotometri utvecklats i de observatorier där forskning utfördes vid den tiden (även om solstudier också utfördes. De var mer kvalitativa än kvantitativa) visade att atmosfärens störande inflytande kan vara Ännu strängare krav för egenskaperna hos jordens atmosfär finns när observationer i försvagas genom att placera teleskop i bergen. Dessutom i det infraröda våglängdsområdet. Faktum är att bristen på transport och kommunikation redan gjorde det möjligt för den astronomiskt märkbara absorptionen av strålning i det synliga området för kinesiska observatorier att vara belägna långt från städer. Vattenånga blir dominerande i det infraröda området, och i vissa områden gör det inställningen av nya observationsuppgifter och organisationen av atmosfären nästan ogenomskinlig. Absorptionsvärde för nya observatorier. Som ett resultat beror nästan alla förhållanden och dess variationer starkt på antalet observatorier som grundades i slutet av 1800-talet och det första århundradet av vatten längs siktlinjen. Mängden vattenånga i vin från 1900-talet finns i bergen på en höjd av 1 till 2 km. varierar mycket beroende på tid på året och plats på jorden. De första verkligt höga bergsobservatorierna - Naturligtvis har högbergsområden i denna ria skapats för solforskning i betydelsen de bästa egenskaperna. försök att avsevärt minska spridningen av ljus i jordens atmosfär. Det är solljusspridningen som ligger på Hawaii, på Mauna Kea-atollen. Där, för att studera sådana fenomen som solens snedställning över 4000 m, finns de största teleskoronorna och prominenserna, vilket tvingar astronomer att resa till många länder runt om i världen, inklusive speciella, bara för att observera dem i ögonblicks solomfång för infraröd forskning . förmörkelser. Stigningen till en höjd av 2 till 3 km (Pic du Midi Vi berörde praktiskt taget inte en annan viktig faktor, nämligen kvaliteten på bilder, det vill säga Indien) verkligen gjorde det möjligt för forskare att sol-magnitut suddighet av bilden av atmosfären astro -ts för att erhålla nya signifikanta resultat, speciellt nomiska objekt. För många optiska problem, efter att den franska astronomen Lyot hittade euastronomi, är det viktigaste just denna karakteristiska metod för att bekämpa ljusspridningen i själva observationsplatserna: studiet av extremt svaga solteleskop. föremål, uppnå hög vinkelupplösning, Kornilov V. G. Vad M U A S T R O N O M I C H E S K I E O B S E R V A T O R och ligger i bergen 71 Jordvetenskaper Högupplösta spektroskopi-men också kvalitet De resultat av atmosfäriska transparensstudier är i allmänhet bättre på höga altitudes har visat att ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ATT ALLA AR-AUROL - observatorier. ly, på de flesta klara dagar och nätter är det bara 0,02–0,03. Som ett resultat av detta står förändringar i transparens ibland från minuter till timmar för endast en bråkdel av en procent. Den bästa insynen och maximala- Sedan den 1 juli 1957 började en storskalig internationell mängd klart väder inträffar under Unescos höstprogram - den internationella geofysiska vinterperioden. Oftast utmärkta förhållanden ibland. En betydande del av IGY-programmet kan kraftigt försämras på grund av att vissa globala- genomfördes vid astronomiska observatorier. nya fenomen. Till exempel, under året efter utbrottet av vulkanen Pinatubo (Filippinerna, 1991), fanns det inga nomiska observationer associerade med geofysiskt - inte en enda halofri dag och omfattningen av de försvagande fenomenen. I juli föll astronomer av State Light-aerosoler inte under 0,10. Liknar Astronomiska institutet. PC. Sternberg, en försämring av insynen i atmosfären noterades vid Moscow State University (SAI) och gick på en expedition för att genomföra många observatorier runt om i världen. observationer under detta program. 1972 inkluderade expeditionens uppdrag, som installerades av företagets Coude-refractor, studiet av telluriska linjer (spektrum - "OPTON" för observationer av aktiva regioner på rallinjerna som bildas i solens spektrum under solen med ett unikt filter på vätelinjen för absorption av solstrålning av molekyler av terrestra Hα. Under 20 år har det använts i det atmosfäriska varningsnätverket), solens kontinuerliga spektrum och ljusets natur och prognosen för protoner bloss för kosmisk motstrålning. Jämförelseflyg valdes för observationer. ett helt platt område av en högfjällsbete. 1966 installerade expeditionen ett litet reflektorteleskop med en spegeldiameter på 0,5 m på en höjd av cirka 2900 m över havet i bergen i norra Tien Shan, 40 km från staden fotoelektriska mätningar av stjärnans ljusstyrka. Den första och Alma-Ata. Observationer från astronomer från den kazakiska Astrophizhe bekräftade närvaron av ett utmärkt vetenskapligt institut uppkallat efter. V.G. Fesenkov var medveten om villkoren för fotoelektrisk fotometri och spektrometri på dessa platser för icke-fotometri. 1983 installerades den andra, på grund av närheten till en stor stad. vilket teleskop AZT-14. Läget visade sig vara bra. Faktum är att här På installerade teleskop med hjälp av fotografier fanns det ofta halofria dagar, det vill säga sådana dagar, elektriska flerfärgsfotometrar (vanligtvis när himlen nära solens skiva hade nästan samma ljusstyrka som på ett betydande avstånd Ljusförlust Detta indikerade nästan fullständig frånvaro av aerosoler i atmosfären på höjder över observationsplattformen. Naturligtvis minskar molekylär spridning på en höjd av 3000 m med endast 25 %, men den sprider H2O-ljus i nästan alla riktningar och därför, till skillnad från spridning producerar inte en halo på aerosoler. För observationer 0.6 installerades en liten spaltfri spektrograf, ett horisontellt solteleskop, en koronagraf utanför förmörkelsen, en 8-tums refraktor och andra små astronomiska instrument. 0.2 Through For 5 år förvandlades SAI-högbergsexpeditionen till en permanent högbergsobservationsstation, men under ytterligare 30 år kallades den Tien Shan High-Altitude Expedition (TSHE). Under de första åren av expeditionens existens bedrevs forskning där inom området solfysik, tellur. 1. Typiska beroenden av andelen ljusförluster i cykliska linjer, de optiska egenskaperna hos jordens atmosfär, jordens atmosfär på våglängden för Tien Shan - spektrala observationer av zodiakalljus, Protica Observatory (blå kurva) och slättbelysning och glöd av natthimlen, forskningsavhandlingar (röd kurva). Absorptionsband av syre och vattenånga noteras. Den kraftiga minskningen av energi i stjärnornas spektra i ultraviolett ljus av förluster nära 300 nm beror på absorption i tjutområdet, observationer av förmörkande variabla stjärnor. ljus med ozon 72 SOROSOVSKIY EDUCATIONAL JOURNAL, VOL 7, nr 4, 2 0 0 1 EARTH SCIENCES Ljusflöde av strålar) och är ett kraftfullt verktyg för att 1.2 bestämma den fysiska naturen hos astronomiska objekt. I slutet av 70-talet, i Tien Shan högbergsexpeditionen, genomfördes framgångsrika experiment på användningen av datorer i fotometriska observationer för att utföra höghastighetsfotometri. Till exempel, för att få en detaljerad 0,8 bild av fenomenet med månens ockultation av en stjärna, krävs en tidsupplösning på cirka 1 ms. Den detaljerade ljuskurvan för detta fenomen, som bestäms av ljusets diffraktion vid månkanten, innehåller information om den förmörkade stjärnans vinkelstorlek. Observationer av månens ockultationer av stjärnor för att erhålla stjärnors fysiska egenskaper utfördes för första gången på expeditionen. 2. Täckningskurva för stjärnan 61 Oxen mörk i vårt land. månens kant, erhållen den 2 mars 1982 vid 0,5-m teleskopet i Tien Shan högbergsexpeditionen - W–B färgindex. Tiden räknas från ögonblicket för geometrisk täckning. Prickarna är resultatet av mätningar som varade i 2 ms. Den heldragna linjen är den teoretiska −1,0 ljuskurvan för stjärnans vinkeldiameter 0″003. Ljusflöde i relativa enheter. Signalnivån efter täckning bestäms av månens spridda ljus -0,5 med hjälp av fyra allmänt accepterade spektralband: W eller U, B, V och R, belägna i de ultravioletta, blå, gröna och röda områdena av det optiska spektrumet) mätningar av klass - sfäriska variabla stjärnor och binära stjärnsystem innehållande relativistiska objekt. 0,5:ans förmåga att utföra flerfärgsmätningar med en noggrannhet bättre än 0,5 % har gett värdefulla vetenskapliga resultat. Vilken information kan astronomer 1.0 få från högprecisionsmätningar av ljusstyrkan hos stjärnor i olika spektralområden? För det första är detta bestämningen av ljusstyrka, den huvudsakliga energikarakteristiken för stjärnor och andra astronomiska objekt (naturligtvis 1,5 på ett känt avstånd). Att mäta ljusstyrkan i flera spektralband gör det möjligt att ganska exakt uppskatta en stjärnas yttemperatur, dess spektralklass - en egenskap som är nära relaterad till stjärnans massa, och att bland vanliga stjärnor identifiera stjärnor med egenskaper - objekt som är mycket intressant 0,5 1,0 1,5 2,0 resurser för vidare forskning. Färgindex B–V För det andra utförs glansmätning för ob- Fig. 3. Det huvudsakliga verktyget för stjärnfotometri är detektering eller studie av stjärnljusstyrka. tvåfärgsdiagram konstruerat med hjälp av data från WBVR-katalogen över ljusa stjärnor på den norra himlen. Variabilitets natur är nära relaterad till de interna färgindexen som plottas längs axlarna - det här är mångfalden av stjärnor eller visar att vi har att göra med hundratals stjärnstorlekar i motsvarande spektrala binära eller mer komplexa system av stjärnor. Islamiska ränder. Blå heta stjärnor finns i det övre vänstra hörnet av diagrammet, röda stjärnor som följer ljusvariationen i det optiska området finns i det nedre högra hörnet. Punkter utanför huvudzonen kompletteras ofta med mätningar i andra regioner i klustret, vilket indikerar stjärnor vars strålning från det elektromagnetiska spektrumet (från radio till röntgenstrålar) "rödas" av interstellär absorption av ljus KORNILOV V.G. STRO NOMISKT OM OBSERVATORIUM OCH RASER LÄGE I BERGEN 73 JORDVETENSKAPER Mycket uppmärksamhet har ägnats åt andra typer av mätningar - i syfte att skapa fotometriska kataloger.1985–1988 genomfördes en fotoelektrisk undersökning av norrhimlens ljusa stjärnor, som ett resultat av bl.a. vilka stjärnstorlekar med hög precision erhölls i fyra spektralband för 13,5 tusen stjärnor. De unika förhållandena för TSHVE bidrog till framgångsrika observationer och ny mottagningsutrustning med hjälp av en dator. Katalogen som skapats på basis av dessa observationer är unik i noggrannhet, fullständighet och homogenitet och används allmänt i världen när man utför fotometriska studier TIEN SHAN Fig. 4. Allmän bild av Tien SHAN Shan Astronomical Observatory Låt oss påminna om huvuddragen i Tien Shan högbergsexpeditionen ur förhållandenas synvinkel för astronomiobservationer. För nya teleskop har en mottagningsanläggning för atronomiobservationer utvecklats: 1) är en av de mest paratura. Dessa är fyra-kanals elektrofotometrar placerade högt över havet vid observatorier som möjliggör samtidig mätning av ljusstyrkan hos stjärnor i fyra spektralband av det optiska området. ovanför och cirka fem till ligger på samma höjd. Användningen av sådana fotometrar sparar tid; 2) är väl beläget i longitud, är identifieringen av ett separat objekt och tillåter många av de östligaste observatorierna i territoriet att utföra färgfotometri av objekt med snabba förändringar i det forna Sovjetunionen. Denna faktor är viktig vid utförande av glans. För att studera svaga objekt synkrona och koordinerade med andra observatorier är en panoramafotometer baserad på CCD-observationer av solen och stjärnorna mer lämplig; 3) har överlägsna matriser. En CCD-matris är en strålningsdetektor baserad på de nuvarande astroklimatiska egenskaperna under dagtid: baserad på den interna fotoelektriska effekten, vilket tillåter en halvstor mängd halofri klar digital dagtidbild (vanligtvis i storleksordningen 1000 × 1000 observationstid med bildelement av god kvalitet) av det studerade området på himlen. skador; 4) kännetecknas av en stor mängd klara Naturligtvis, enligt moderna standarder, är nattväderteleskop, och till skillnad från andra observatorier med en 1 m spegel, små teleskop. Den maximala tiden för riya ska hållas under höst-vinterperioden. På dem, studier av mycket svaga astronomiska objekt.Mycket bra och stabil transparens av atmosfären hos objekt är omöjligt. Men för högprecisionsavbildning med ett lågt innehåll av damm och vatten och med bättre än genomsnittet ljusstyrkemätningar av stjärnor som är ljusare än 15:e magnituden, är denna plats idealisk; skop med en diameter på 1–1,5 m är optimala för hög- precisionsfotometri i optisk och infrasens av förhållandet mellan resultat och kostnad. Som de högerröda intervallen. Typiskt används sådana teleskop för att lösa astronomiska problem som kräver ett stort antal observatörer, baserat på dessa egenskaper och med hänsyn till realtid (tiotals och hundratals nätter). Vi kommer särskilt att notera två av dem, som var de etablerade riktningarna för expeditionen som observatör. vetenskaplig forskning Statens astronomiska institut uppkallad efter. PC. Sternberg, Moscow State University beslutade att avsevärt utöka sin observationsbas. Först och främst är detta forskning om binära system. Strax efter starten av röntgenstrålningskällor ger studien av arbetet med att skapa moderna HSE-baserade sådana inom det optiska området av spektrumet betydande observatorieinformation, främst fokuserad på materiens egenskaper i extrema stjärnfotometriska observationer och solenergi. fysiska tillstånd. Mätningar och forskning är särskilt värdefulla. I slutet av 80-talet av 1900-talet genomfördes nya byggnader samtidigt med observationer i andra Tien Shan astronomiområden av det elektromagnetiska spektrumet, till exempel från National Observatory, och två moderna observationer av orbitala röntgenobservatorier installerades . teleskop med en spegeldiameter på 1 m. Tillsammans med tjeck- En annan uppgift är högprecisionsfotometri av alla Vetenskapsakademien etablerat en ny horisontell- stjärnor ljusare än 10:e magnituden. Det totala antalet sådana solteleskop (spegeldiameter 0,6 m) med o-stjärnor är cirka 200 tusen. Det överväldigande antalet solspektrografer med en brännvidd på 35 m har inte exakta flerfärgsmätningar av ljusstyrka 74 S O R O S O V S K I O EDUCATIONAL JOURNAL, VOL. 7, NR 4, 2 0 0 1 EARTH SCIENCES objekt. Det mest kända exemplet är novaer och supernovor, såväl som mystiska gammastrålningskurar, som enligt de senaste uppgifterna uppvisar optiska manifestationer. Dessutom, som århundraden av erfarenhet visar, måste astronomen som satte observationsuppgiften vara närvarande under observationerna, även om det bara är virtuellt. Verklig närvaro är inte alltid möjlig, och det är inte billigt. Det finns redan flera fotometriska teleskop i världen, som du kan observera utan att lämna ditt hem. Om vi lägger till detta de framväxande möjligheterna att inkludera ett befintligt astronomiskt observatorium i utbildningsprocessen, då är det inte bara motiverat, utan också extremt nödvändigt att ansluta observatoriets teleskopdatorer till det globala INTERNET-nätverket. Det är längs denna väg som andra astronomiska observatorier utvecklas, och det är så här Tien Shan Astronomical Observatory bör utvecklas. REFERENSER 1. Martynov D.Ya. Kurs i praktisk astrofysik. M.: Nauka, 1977. 544 sid. 2. Shcheglov P.V. Problem med optisk astronomi. M.: Nauka, Fig. 5. Ett av företagets första reflekterande teleskop - 1980. 272 s. vi är "Zeiss", installerade vid Tien Shan Astronomical Observatory 3. Struve O., Zebergs V. Astronomy of the 20th century: Trans. från engelska M.: Mir, 1968. 548 sid. i det optiska området. Efter fullbordandet av rymden 4. Voltier L., Meinel A., King I. et al. Framtidens optiska teleskop: Trans. från engelska M.: Mir, 1981. 432 sid. Vem det astrometriska experimentet "Hipparcos", som mätte avstånden från jorden för de flesta av de 5. Gillette F., Labeyrie A., Nelson J. et al. Optiska och sådana stjärnor, exakta fotometriska data för dem infraröda teleskop från 90-talet : Trans. från engelska M.: Mir, 1983. 292 sid. helt enkelt nödvändigt. En viktig omständighet för effektiv fo- Recensent av artikeln A.M. Cherepashchuk tometriska observationer är användningen av modern datorteknik, inklusive *** nätverk. Av stor betydelse är möjligheten till ett snabbt utbyte av observationsdata med andra observatorier runt om i världen och enskilda forskare. tematiska vetenskaper, chef. laboratorium för nya fotometriska metoder för Statens astronomiska institut Faktum är att beteendet hos något astronomiskt institut uppkallat efter. PC. Sternberg Moscow State University. Objektområdet är ofta oförutsägbart, och de mest intressanta vetenskapliga intressena är fotoelektrisk fotometri ur astrofysikens synvinkel är stjärnornas ögonblick, astronomisk mottagningsutrustning. Författaren till en kraftig förändring i deras optiska egenskaper, med mer än 30 vetenskapliga artiklar, inklusive WBVR-katalogen, som åtföljer globala förändringar i strukturen för dessa värden av de ljusa stjärnorna på den norra himlen. K O R N I L O V. G. HUR M U A S T R O N O M I C H E S K I E O B S E R V A T O R I R S P O L KVINNOR I G O R A X 75