ასტრონომია ერთ-ერთი უძველესი მეცნიერებაა. უხსოვარი დროიდან ადამიანები თვალს ადევნებდნენ ვარსკვლავების მოძრაობას ცაზე. იმდროინდელი ასტრონომიული დაკვირვებები დაეხმარა რელიეფის ნავიგაციას და ასევე აუცილებელი იყო ფილოსოფიური და რელიგიური სისტემების მშენებლობისთვის. მას შემდეგ ბევრი რამ შეიცვალა. ასტრონომიამ საბოლოოდ გათავისუფლდა ასტროლოგიისგან, დააგროვა ფართო ცოდნა და ტექნიკური ძალა. თუმცა დედამიწაზე ან კოსმოსში გაკეთებული ასტრონომიული დაკვირვებები ამ მეცნიერებაში მონაცემების მოპოვების ერთ-ერთი მთავარი მეთოდია. შეიცვალა ინფორმაციის შეგროვების მეთოდები, მაგრამ მეთოდოლოგიის არსი უცვლელი დარჩა.

რა არის ასტრონომიული დაკვირვებები?

არსებობს მტკიცებულება, რომ ადამიანებს ჰქონდათ ელემენტარული ცოდნა მთვარისა და მზის მოძრაობის შესახებ ჯერ კიდევ პრეისტორიულ ეპოქაში. ჰიპარქესა და პტოლემეოსის ნაშრომები მოწმობს, რომ მნათობთა შესახებ ცოდნა ანტიკურ ხანაშიც იყო მოთხოვნადი და დიდი ყურადღება ექცეოდა მათ. იმ დროისთვის და შემდეგ დიდი ხნის განმავლობაში, ასტრონომიული დაკვირვებები იყო ღამის ცის შესწავლა და ქაღალდზე ნანახის დაფიქსირება, ან, უფრო მარტივად, ესკიზი.

რენესანსამდე მხოლოდ უმარტივესი ინსტრუმენტები იყო მეცნიერების თანაშემწეები ამ საკითხში. ინფორმაციის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ხელმისაწვდომი გახდა ტელესკოპის გამოგონების შემდეგ. რაც გაუმჯობესდა, გაიზარდა მიღებული ინფორმაციის სიზუსტე. თუმცა, ტექნოლოგიური პროგრესის რომელ დონეზეც არ უნდა იყოს, ასტრონომიული დაკვირვებები ციური ობიექტების შესახებ ინფორმაციის შეგროვების მთავარი გზაა. საინტერესოა, რომ ეს არის ასევე სამეცნიერო საქმიანობის ერთ-ერთი სფერო, რომელშიც არ დაკარგა აქტუალობა მეცნიერულ პროგრესამდე ეპოქაში, ანუ შეუიარაღებელი თვალით დაკვირვებამ ან უმარტივესი აღჭურვილობის დახმარებით.

კლასიფიკაცია

დღეს ასტრონომიული დაკვირვებები საქმიანობის საკმაოდ ფართო კატეგორიაა. ისინი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე კრიტერიუმის მიხედვით:

• მონაწილეთა კვალიფიკაცია;
• ჩაწერილი მონაცემების ბუნება;
• მდებარეობა.

პირველ შემთხვევაში გამოირჩევა პროფესიული და სამოყვარულო დაკვირვებები. ამ შემთხვევაში მიღებული მონაცემები ყველაზე ხშირად არის ხილული სინათლის ან სხვა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების რეგისტრაცია, მათ შორის ინფრაწითელი და ულტრაიისფერი. ამ შემთხვევაში ინფორმაციის მიღება შესაძლებელია ზოგ შემთხვევაში მხოლოდ ჩვენი პლანეტის ზედაპირიდან ან მხოლოდ ატმოსფეროს გარეთ მდებარე კოსმოსიდან: მესამე მახასიათებლის მიხედვით განასხვავებენ დედამიწაზე ან კოსმოსში ჩატარებულ ასტრონომიულ დაკვირვებებს.

სამოყვარულო ასტრონომია

ვარსკვლავებისა და სხვა ციური სხეულების მეცნიერების სილამაზე იმაში მდგომარეობს, რომ ის ერთ-ერთია იმ მცირერიცხოვანთაგან, რომელსაც ფაქტიურად სჭირდება აქტიური და დაუღალავი თაყვანისმცემლები არაპროფესიონალებს შორის. მუდმივი ყურადღების ღირსი ობიექტების უზარმაზარი რაოდენობა, არის მეცნიერთა მცირე რაოდენობა, რომლებიც დაკავებულია ყველაზე რთული საკითხებით. მაშასადამე, ასტრონომიული დაკვირვებები დანარჩენი ახლო სივრცის შესახებ მოყვარულთა მხრებზე მოდის.

ამ მეცნიერებაში საკმაოდ ხელშესახებია იმ ადამიანების წვლილი, რომლებიც ასტრონომიას თავის ჰობიდ მიიჩნევენ. გასული საუკუნის ბოლო ათწლეულის შუა პერიოდამდე კომეტების ნახევარზე მეტი მოყვარულებმა აღმოაჩინეს. მათი ინტერესის სფერო ასევე ხშირად მოიცავს ცვლად ვარსკვლავებს, ნოვაზე დაკვირვებას, ასტეროიდების მიერ ციური სხეულების დაფარვას. ეს უკანასკნელი დღეს ყველაზე პერსპექტიული და მოთხოვნადი სამუშაოა. რაც შეეხება ახალს და სუპერნოვას, როგორც წესი, მათ პირველები ამჩნევენ მოყვარული ასტრონომები.

არაპროფესიონალური დაკვირვების ვარიანტები

სამოყვარულო ასტრონომია შეიძლება დაიყოს მჭიდროდ დაკავშირებულ დარგებად:

• ვიზუალური ასტრონომია. ეს მოიცავს ასტრონომიულ დაკვირვებებს ბინოკლებით, ტელესკოპით ან შეუიარაღებელი თვალით. ასეთი აქტივობების მთავარი მიზანი, როგორც წესი, არის ვარსკვლავების მოძრაობაზე დაკვირვების შესაძლებლობა, ისევე როგორც თავად პროცესი. ამ მიმართულების საინტერესო განშტოებაა „ტროტუარის“ ასტრონომია: ზოგიერთი მოყვარული ტელესკოპებს ქუჩაში გამოჰყავს და ყველას იწვევს ვარსკვლავებით, პლანეტებითა და მთვარით აღფრთოვანებისთვის.
• ასტროფოტოგრაფია. ამ მიმართულების მიზანია ციური სხეულებისა და მათი ელემენტების ფოტოგრაფიული გამოსახულების მიღება.
• ტელესკოპის შენობა. ზოგჯერ მათთვის საჭირო ოპტიკურ ინსტრუმენტებს, ტელესკოპებს და აქსესუარებს მოყვარულები თითქმის ნულიდან ამზადებენ. თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში, ტელესკოპის მშენებლობა მოიცავს არსებული აღჭურვილობის ახალი კომპონენტებით დამატებას.
• Კვლევა. ზოგიერთი მოყვარული ასტრონომი, ესთეტიკური სიამოვნების გარდა, რაღაც უფრო მატერიალურის მიღებას ცდილობს. ისინი დაკავებულნი არიან ასტეროიდების, ცვლადების, ახალი და სუპერნოვაების, კომეტების და მეტეორული წვიმების შესწავლით. პერიოდულად, მუდმივი და მტკივნეული დაკვირვების პროცესში ხდება აღმოჩენები. სწორედ მოყვარულ ასტრონომთა ამ საქმიანობას უდიდესი წვლილი მიუძღვის მეცნიერებაში.

პროფესიონალების საქმიანობა

მთელ მსოფლიოში სპეციალისტ ასტრონომებს უფრო დახვეწილი აღჭურვილობა აქვთ, ვიდრე მოყვარულებს. მათ წინაშე არსებული ამოცანები მოითხოვს მაღალ სიზუსტეს ინფორმაციის შეგროვებაში, კარგად ფუნქციონირებულ მათემატიკური აპარატს ინტერპრეტაციისა და პროგნოზირებისთვის. როგორც წესი, პროფესიონალების მუშაობის ცენტრში საკმაოდ რთული, ხშირად შორეული ობიექტები და ფენომენები დევს. ხშირად, სივრცის სივრცის შესწავლა შესაძლებელს ხდის სამყაროს გარკვეულ კანონებს მოჰფინოს ნათელი, დაზუსტდეს, შეავსოს ან უარყოს თეორიული კონსტრუქციები მის წარმოშობასთან, სტრუქტურასთან და მომავალთან დაკავშირებით.

კლასიფიკაცია ინფორმაციის ტიპის მიხედვით

ასტრონომიაში დაკვირვებები, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, შეიძლება დაკავშირებული იყოს სხვადასხვა გამოსხივების ფიქსაციასთან. ამის საფუძველზე გამოირჩევა შემდეგი მიმართულებები:

• ოპტიკური ასტრონომია სწავლობს რადიაციას ხილულ დიაპაზონში;
• ინფრაწითელი ასტრონომია;
• ულტრაიისფერი ასტრონომია;
• რადიო ასტრონომია;
• რენტგენის ასტრონომია;
• გამა ასტრონომია.

გარდა ამისა, ხაზგასმულია ამ მეცნიერების მიმართულებები და შესაბამისი დაკვირვებები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებასთან. ეს მოიცავს ნეიტრინოს, არამიწიერი წყაროებიდან ნეიტრინო გამოსხივების შესწავლას, გრავიტაციულ ტალღებს და პლანეტურ ასტრონომიას.

ზედაპირიდან

ასტრონომიაში შესწავლილი ზოგიერთი ფენომენი ხელმისაწვდომია სახმელეთო ლაბორატორიებში კვლევისთვის. დედამიწაზე ასტრონომიული დაკვირვებები დაკავშირებულია ციური სხეულების მოძრაობის ტრაექტორიების შესწავლასთან, სივრცეში ვარსკვლავებამდე მანძილის გაზომვასთან, გარკვეული ტიპის რადიაციისა და რადიოტალღების დაფიქსირებასთან და ა.შ. ასტრონავტიკის ეპოქის დასაწყისამდე ასტრონომები მხოლოდ ჩვენი პლანეტის პირობებში მოპოვებული ინფორმაციით კმაყოფილდებოდნენ. და ეს საკმარისი იყო სამყაროს წარმოშობისა და განვითარების თეორიის შესაქმნელად, სივრცეში არსებული მრავალი ნიმუშის აღმოსაჩენად.

დედამიწაზე მაღლა

პირველი თანამგზავრის გაშვებით, ასტრონომიაში ახალი ერა დაიწყო. კოსმოსური ხომალდის მიერ შეგროვებული მონაცემები ფასდაუდებელია. მათ ხელი შეუწყეს მეცნიერთა მიერ სამყაროს საიდუმლოებების გაგების გაღრმავებას.

ასტრონომიული დაკვირვებები კოსმოსში შესაძლებელს ხდის გამოავლინოს ყველა სახის გამოსხივება, ხილული შუქიდან გამა და რენტგენის გამოსხივებამდე. მათი უმრავლესობა დედამიწიდან გამოკვლევისთვის მიუწვდომელია, რადგან პლანეტის ატმოსფერო მათ შთანთქავს და არ უშვებს მათ ზედაპირზე. აღმოჩენების მაგალითი, რომელიც მხოლოდ კოსმოსური ეპოქის დაწყების შემდეგ გახდა შესაძლებელი, არის რენტგენის პულსარები.

ინფორმაციის მაღაროელები

კოსმოსში ასტრონომიული დაკვირვებები ტარდება კოსმოსურ ხომალდებზე და ორბიტაზე მოძრავ თანამგზავრებზე დამონტაჟებული სხვადასხვა აღჭურვილობის გამოყენებით. საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე ამ ხასიათის მრავალი კვლევა ტარდება. გასულ საუკუნეში რამდენჯერმე გაშვებული ოპტიკური ტელესკოპების წვლილი ფასდაუდებელია. მათ შორის გამოირჩევა ცნობილი ჰაბლი. ერისკაცისთვის ის, უპირველეს ყოვლისა, ღრმა სივრცის განსაცვიფრებლად ლამაზი ფოტოგრაფიული სურათების წყაროა. თუმცა, ეს არ არის ყველაფერი, რისი გაკეთებაც მას შეუძლია. მისი დახმარებით მოპოვებული იქნა დიდი რაოდენობით ინფორმაცია მრავალი ობიექტის სტრუქტურის, მათი „ქცევის“ ნიმუშების შესახებ. ჰაბლი და სხვა ტელესკოპები არის თეორიული ასტრონომიისთვის საჭირო მონაცემების ფასდაუდებელი წყარო, რომელიც მუშაობს სამყაროს განვითარების პრობლემებზე.

ასტრონომიული დაკვირვებები - როგორც ხმელეთის, ისე კოსმოსური - ერთადერთია ციური სხეულებისა და ფენომენების მეცნიერებისთვის. მათ გარეშე მეცნიერებს მხოლოდ სხვადასხვა თეორიების შემუშავება შეეძლოთ მათი რეალობასთან შედარების გარეშე.

ასტრონომია ემყარება დედამიწიდან და მხოლოდ ჩვენი საუკუნის 60-იანი წლებიდან გაკეთებულ დაკვირვებებს კოსმოსიდან - ავტომატური და სხვა კოსმოსური სადგურებიდან და თუნდაც მთვარედან. მოწყობილობებმა შესაძლებელი გახადა მთვარის ნიადაგის ნიმუშების მოპოვება, სხვადასხვა ინსტრუმენტების მიწოდება და ადამიანების მთვარეზე დაშვება. მაგრამ ამ დროისთვის შესაძლებელია მხოლოდ დედამიწასთან ყველაზე ახლოს მყოფი ციური სხეულების შესწავლა. იგივე როლი, როგორც ფიზიკასა და ქიმიაში ექსპერიმენტები, ასტრონომიაში დაკვირვებებს აქვს მთელი რიგი მახასიათებლები.

პირველი თვისება მდგომარეობს იმაში, რომ ასტრონომიული დაკვირვებები უმეტეს შემთხვევაში პასიურია შესასწავლ ობიექტებთან მიმართებაში. ჩვენ არ შეგვიძლია აქტიური ზემოქმედება ციურ სხეულებზე, ჩავატაროთ ექსპერიმენტები (გარდა იშვიათი შემთხვევებისა), როგორც ეს ხდება ფიზიკაში, ბიოლოგიაში და ქიმიაში. მხოლოდ კოსმოსური ხომალდის გამოყენებამ მისცა გარკვეული შესაძლებლობები ამ მხრივ.

გარდა ამისა, მრავალი ციური ფენომენი ისე ნელა მიმდინარეობს, რომ მათი დაკვირვება უზარმაზარ პერიოდებს მოითხოვს; მაგალითად, დედამიწის ღერძის დახრილობის ცვლილება მისი ორბიტის სიბრტყის მიმართ შესამჩნევი ხდება მხოლოდ ასობით წლის შემდეგ. ამიტომ, ჩვენთვის, ათასობით წლის წინ ბაბილონსა და ჩინეთში გაკეთებულმა ზოგიერთმა დაკვირვებამ არ დაკარგა თავისი მნიშვნელობა და ისინი, თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, ძალიან არაზუსტი იყო.

მეორე თვისება ასტრონომიული დაკვირვებები შემდეგია. ჩვენ ვაკვირდებით ციური სხეულების პოზიციას და მათ მოძრაობას დედამიწიდან, რომელიც თავად მოძრაობს. მაშასადამე, მიწიერი დამკვირვებლისთვის ცის ხედვა დამოკიდებულია არა მხოლოდ იმაზე, თუ სად იმყოფება იგი დედამიწაზე, არამედ იმაზეც, თუ რა დროსა და წელიწადს აკვირდება. მაგალითად, როცა ზამთრის დღე გვაქვს, სამხრეთ ამერიკაში ზაფხულის ღამეა და პირიქით. ვარსკვლავები ჩანს მხოლოდ ზაფხულში ან ზამთარში.

მესამე თვისება ასტრონომიული დაკვირვებები განპირობებულია იმით, რომ ყველა მნათობი ჩვენგან ძალიან შორს არის, იმდენად შორს, რომ არც თვალით და არც ტელესკოპით არ შეიძლება გადაწყვიტოთ რომელია მათგან უფრო ახლოს, რომელი უფრო შორს. ისინი ყველა ერთნაირად შორს გვეჩვენება. მაშასადამე, დაკვირვების დროს, როგორც წესი, კეთდება კუთხური გაზომვები და უკვე მათგან ხშირად კეთდება დასკვნები სხეულების წრფივი მანძილებისა და ზომების შესახებ.

ცაში ობიექტებს შორის მანძილი (მაგალითად, ვარსკვლავები) იზომება კუთხით, რომელიც წარმოიქმნება დაკვირვების წერტილიდან ობიექტებზე მიმავალი სხივების მიერ. ამ მანძილს კუთხოვანი ეწოდება და გამოიხატება გრადუსით და მისი წილადებით. ამ შემთხვევაში მიჩნეულია, რომ ორი ვარსკვლავი ცაზე არც თუ ისე შორს არის ერთმანეთისგან, თუ ის მიმართულებები, რომლებშიც მათ ვხედავთ, ახლოს არის ერთმანეთთან (ნახ. 1, ვარსკვლავები. A და B).შესაძლებელია, რომ მესამე ვარსკვლავი C, L-დან უფრო შორს ცაში, სივრცეში მაგრამვარსკვლავზე უფრო ახლოს AT.

სიმაღლის გაზომვა, ობიექტის კუთხური მანძილი ჰორიზონტიდან, ხორციელდება სპეციალური გონიომეტრიული ოპტიკური ხელსაწყოებით, როგორიცაა თეოდოლიტი. თეოდოლიტი არის ინსტრუმენტი, რომლის ძირითად ნაწილს წარმოადგენს ვერტიკალური და ჰორიზონტალური ღერძების გარშემო მოძრავი ტელესკოპი (სურ. 2). ღერძებზე მიმაგრებულია წრეები, რომლებიც იყოფა რკალის გრადუსებად და წუთებად. ამ წრეებში ითვლიან ტელესკოპის მიმართულებას. გემებსა და თვითმფრინავებზე კუთხის გაზომვები კეთდება ინსტრუმენტით, რომელსაც ეწოდება სექსტანტი (სექსტანი).

ციური ობიექტების აშკარა ზომები ასევე შეიძლება გამოიხატოს კუთხოვანი ერთეულებით. მზისა და მთვარის დიამეტრი კუთხით დაახლოებით იგივეა - დაახლოებით 0,5 °, ხოლო წრფივი ერთეულებით მზე მთვარეზე დიდია დიამეტრით დაახლოებით 400-ჯერ, მაგრამ იგივე რაოდენობაა დედამიწიდან შორს. . აქედან გამომდინარე, მათი კუთხოვანი დიამეტრი ჩვენთვის თითქმის თანაბარია.

თქვენი დაკვირვებები

ასტრონომიის უკეთ ათვისებისთვის, რაც შეიძლება ადრე უნდა დაიწყოთ ციურ მოვლენებზე და მნათობებზე დაკვირვება. ინსტრუქციები შეუიარაღებელი თვალით დაკვირვებისთვის მოცემულია VI დანართში. თანავარსკვლავედების პოვნა, ადგილზე ორიენტირება ჩრდილოეთ ვარსკვლავის გამოყენებით, თქვენთვის ნაცნობი ფიზიკური გეოგრაფიის კურსიდან და ცის ყოველდღიური ბრუნვის დაკვირვება მოხერხებულად შესრულებულია სახელმძღვანელოს მიმაგრებული მოძრავი ვარსკვლავის დიაგრამის გამოყენებით. ცაზე კუთხური მანძილების სავარაუდო შეფასებისთვის, სასარგებლოა ვიცოდეთ, რომ კუთხური მანძილი "დიპერის" ორ ვარსკვლავს შორის არის დაახლოებით 5 °.

უპირველეს ყოვლისა, თქვენ უნდა გაეცნოთ ვარსკვლავური ცის ხედს, იპოვოთ მასზე პლანეტები და დარწმუნდეთ, რომ ისინი 1-2 თვის განმავლობაში მოძრაობენ ვარსკვლავებთან ან მზესთან შედარებით. (პლანეტების და ზოგიერთი ციური ფენომენის ხილვადობის პირობები განიხილება მოცემული წლის სკოლის ასტრონომიულ კალენდარში.) ამასთან ერთად, უნდა გაეცნოთ მთვარის რელიეფს, მზის ლაქებს, შემდეგ კი სხვა მნათობებსა და ფენომენებს. , რომლებიც მოხსენიებულია VI დანართში . ამისათვის ტელესკოპის შესავალი მოცემულია ქვემოთ.

წინასიტყვაობა
წიგნი ეძღვნება მოწინავე დონის ასტრონომიული დაკვირვებების ორგანიზაციას, შინაარსს და მეთოდოლოგიას, ასევე მათი დამუშავების უმარტივეს მათემატიკურ მეთოდებს. ის იწყება ასტრონომიის დაკვირვების მთავარი ინსტრუმენტის, ტელესკოპის გამოცდის თავით. ამ თავში მოცემულია ტელესკოპის უმარტივეს თეორიასთან დაკავშირებული ძირითადი საკითხები. მასწავლებლები აქ იპოვიან უამრავ ღირებულ პრაქტიკულ რჩევას ტელესკოპის სხვადასხვა მახასიათებლების განსაზღვრასთან, მისი ოპტიკის ხარისხის შემოწმებასთან, დაკვირვებისთვის ოპტიმალური პირობების არჩევასთან, ასევე აუცილებელ ინფორმაციას ტელესკოპის ყველაზე მნიშვნელოვანი აქსესუარების შესახებ და როგორ მოიქცეს. მათ ვიზუალური და ფოტოგრაფიული დაკვირვების დროს.
წიგნის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილია მეორე თავი, სადაც კონკრეტული მასალის საფუძველზე განხილულია ასტრონომიული დაკვირვების ორგანიზაციის, შინაარსისა და მეთოდების საკითხები. შემოთავაზებული დაკვირვებების მნიშვნელოვანი ნაწილი - მთვარის, მზის, პლანეტების, დაბნელებების ვიზუალური დაკვირვებები - არ საჭიროებს მაღალ კვალიფიკაციას და მასწავლებლის გამოცდილი ხელმძღვანელობით, მისი ათვისება შესაძლებელია მოკლე დროში. ამავდროულად, რიგი სხვა დაკვირვებები - ფოტოგრაფიული დაკვირვებები, ცვლადი ვარსკვლავების ვიზუალური დაკვირვებები, მეტეორული წვიმების პროგრამული დაკვირვება და ზოგიერთი სხვა - უკვე მოითხოვს მნიშვნელოვან უნარს, გარკვეულ თეორიულ მომზადებას და დამატებით ინსტრუმენტებსა და აღჭურვილობას.
რა თქმა უნდა, ამ თავში ჩამოთვლილი ყველა დაკვირვება არ შეიძლება განხორციელდეს არცერთ სკოლაში. გაზრდილი სირთულის დაკვირვების ორგანიზება, სავარაუდოდ, ხელმისაწვდომია იმ სკოლებისთვის, სადაც არის ასტრონომიაში კლასგარეშე აქტივობების ორგანიზების კარგი ტრადიციები, არის შესაბამისი სამუშაოს გამოცდილება და, რაც ძალიან მნიშვნელოვანია, კარგი მატერიალური ბაზა.
და ბოლოს, მესამე თავში, კონკრეტულ მასალაზე დაფუძნებული, მარტივი და ვიზუალური სახით არის წარმოდგენილი დაკვირვების დამუშავების ძირითადი მათემატიკური მეთოდები: ინტერპოლაცია და ექსტრაპოლაცია, ემპირიული ფუნქციების სავარაუდო წარმოდგენა და შეცდომის თეორია. ეს თავი წიგნის განუყოფელი ნაწილია. ის ხელმძღვანელობს როგორც სკოლის მასწავლებლებს, ასევე სტუდენტებს და, ბოლოს, ასტრონომიის მოყვარულებს გააზრებული, სერიოზული დამოკიდებულებისკენ ასტრონომიული დაკვირვებების დაყენებისა და ჩატარების მიმართ, რომელთა შედეგებს გარკვეული მნიშვნელობა და ღირებულება მხოლოდ შესაბამისი მათემატიკური დამუშავების შემდეგ შეეძლებათ.
მასწავლებლების ყურადღებას იქცევს მიკროკალკულატორების, სამომავლოდ კი პერსონალური კომპიუტერების გამოყენების აუცილებლობა.
წიგნის მასალა შეიძლება გამოყენებულ იქნას სასწავლო გეგმით გათვალისწინებული ასტრონომიის პრაქტიკული გაკვეთილების ჩატარებისას, ასევე არჩევითი გაკვეთილების ჩატარებისა და ასტრონომიული წრის მუშაობაში.
ამ შესაძლებლობით, ავტორები ღრმა მადლიერებას გამოხატავენ მოსკოვის პლანეტარიუმის ასტრონომიული წრეების საბჭოს თავმჯდომარის მოადგილეს, SAI MSU-ს თანამშრომელს მ.იუ შევჩენკოს და ვლადიმირის პედაგოგიური ინსტიტუტის ასოცირებულ პროფესორს, ფიზიკა-მათემატიკის კანდიდატს Sciences E. P. Razbitnaya ღირებული წინადადებებისთვის, რამაც ხელი შეუწყო წიგნის შინაარსის გაუმჯობესებას.
ავტორები მადლიერებით მიიღებენ მკითხველთა ყველა კრიტიკულ კომენტარს.

თავი I ტელესკოპების ტესტირება

§ 1. შესავალი
ტელესკოპები არის ყველა ასტრონომიული ობსერვატორიის, მათ შორის საგანმანათლებლო ობსერვატორიის მთავარი ინსტრუმენტი. ტელესკოპების დახმარებით მოსწავლეები აკვირდებიან მზეს და მასზე მომხდარ ფენომენებს, მთვარეს და მის ტოპოგრაფიას, პლანეტებს და მათ ზოგიერთ თანამგზავრს, ვარსკვლავთა მრავალფეროვან სამყაროს, ღია და გლობულურ მტევნებს, დიფუზურ ნისლეულებს, ირმის ნახტომსა და გალაქტიკებს. .
პირდაპირი ტელესკოპური დაკვირვებისა და დიდი ტელესკოპით გადაღებული ფოტოების საფუძველზე მასწავლებელს შეუძლია მოსწავლეებში შექმნას ნათელი ბუნებრივ-მეცნიერული იდეები მათ გარშემო არსებული სამყაროს სტრუქტურის შესახებ და ამის საფუძველზე ჩამოაყალიბოს მტკიცე მატერიალისტური რწმენა.
სკოლის ასტრონომიულ ობსერვატორიაში დაკვირვების დაწყებისას მასწავლებელმა კარგად უნდა იცოდეს ტელესკოპური ოპტიკის შესაძლებლობები, მისი გამოცდის სხვადასხვა პრაქტიკული მეთოდები და დაადგინოს მისი ძირითადი მახასიათებლები. რაც უფრო სრულყოფილი და ღრმა იქნება მასწავლებლის ცოდნა ტელესკოპების შესახებ, მით უკეთესი იქნება ასტრონომიული დაკვირვებების ორგანიზება, უფრო ნაყოფიერი იქნება მოსწავლეების მუშაობა და უფრო დამაჯერებელი იქნება დაკვირვების შედეგები მათ წინაშე.
კერძოდ, მნიშვნელოვანია ასტრონომიის მასწავლებელმა იცოდეს ტელესკოპის მოკლე თეორია, გაეცნოს ყველაზე გავრცელებულ ოპტიკურ სისტემებს და ტელესკოპის დანადგარებს, ასევე ჰქონდეს საკმაოდ სრული ინფორმაცია ოკულარების და ტელესკოპის სხვადასხვა აქსესუარების შესახებ. ამავდროულად, მან უნდა იცოდეს სასკოლო და სასწავლებლის საგანმანათლებლო ასტრონომიული ობსერვატორიებისთვის განკუთვნილი მცირე ტელესკოპების ძირითადი მახასიათებლები, დადებითი და უარყოფითი მხარეები, ჰქონდეს ასეთი ტელესკოპების მუშაობის კარგი უნარები და შეეძლოს რეალისტურად შეაფასოს მათი შესაძლებლობები დაკვირვების ორგანიზებისას.
ასტრონომიული ობსერვატორიის მუშაობის ეფექტურობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ მის აღჭურვილობაზე სხვადასხვა აღჭურვილობით და, კერძოდ, მასზე არსებული ტელესკოპების ოპტიკურ სიმძლავრეზე, არამედ დამკვირვებელთა მზადყოფნის ხარისხზეც. მხოლოდ კვალიფიციურ დამკვირვებელს, რომელსაც აქვს მის ხელთ არსებული ტელესკოპის მართვის კარგი უნარები და იცის მისი ძირითადი მახასიათებლები და შესაძლებლობები, შეუძლია მიიღოს მაქსიმალური ინფორმაცია ამ ტელესკოპზე.
მაშასადამე, მასწავლებელს მნიშვნელოვანი ამოცანა აქვს მოამზადოს აქტივისტები, რომლებსაც შეუძლიათ კარგი დაკვირვების გაკეთება, რაც მოითხოვს გამძლეობას, ფრთხილად შესრულებას, დიდ ყურადღებას და დროს.
კვალიფიციური დამკვირვებელთა ჯგუფის შექმნის გარეშე შეუძლებელია სასკოლო ობსერვატორიის ფართო უწყვეტ ფუნქციონირებასა და მის დიდ დაბრუნებაზე ყველა სხვა მოსწავლის განათლებასა და აღზრდაში.
ამ მხრივ, არ არის საკმარისი მასწავლებელმა იცოდეს თავად ტელესკოპები და მათი შესაძლებლობები, ის ასევე უნდა ფლობდეს გააზრებულ და გამომხატველ ახსნის მეთოდს, რომელიც შორს არ სცილდება სკოლის სასწავლო გეგმებსა და სახელმძღვანელოებს და ეფუძნება მოსწავლეთა მიღებულ ცოდნას. ფიზიკის, ასტრონომიისა და მათემატიკის შესწავლა.
ამავდროულად, განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ტელესკოპების შესახებ მოხსენებული ინფორმაციის გამოყენებით ხასიათს, რათა ამ უკანასკნელის შესაძლებლობები გამოვლინდეს დაგეგმილი დაკვირვებების განხორციელების პროცესში და გამოვლინდეს მიღებულ შედეგებში.
ზემოაღნიშნული მოთხოვნების გათვალისწინებით, წიგნის პირველ თავში მოცემულია თეორიული ინფორმაცია ტელესკოპების შესახებ იმ რაოდენობით, რაც საჭიროა კარგად გააზრებული დაკვირვებისთვის, ასევე რაციონალური პრაქტიკული მეთოდების აღწერას ტესტირებისა და მათი სხვადასხვა მახასიათებლების დადგენის გათვალისწინებით. სტუდენტების ცოდნა და შესაძლებლობები.

§ 2. ტელესკოპის ოპტიკის ძირითადი მახასიათებლების განსაზღვრა
იმისათვის, რომ ღრმად გავიგოთ ტელესკოპის ოპტიკის შესაძლებლობები, ჯერ უნდა მივცეთ რამდენიმე ოპტიკური მონაცემი ადამიანის თვალზე - სტუდენტების მთავარი „ინსტრუმენტი“ უმეტეს საგანმანათლებლო ასტრონომიულ დაკვირვებებში. მოდით ვისაუბროთ მის მახასიათებლებზე, როგორიცაა უკიდურესი მგრძნობელობა და მხედველობის სიმახვილე, მათი შინაარსის ილუსტრირება ციურ ობიექტებზე დაკვირვების მაგალითებზე.
თვალის შემზღუდველი (ზღურბლის) მგრძნობელობის ქვეშ არის გაგებული მინიმალური მანათობელი ნაკადი, რომელიც ჯერ კიდევ შეიძლება აღიქმებოდეს სიბნელეზე სრულად ადაპტირებული თვალით.
თვალის შემზღუდველი მგრძნობელობის დასადგენად მოსახერხებელი ობიექტები არის სხვადასხვა სიდიდის ვარსკვლავების ჯგუფები, ყურადღებით გაზომილი სიდიდეებით. ატმოსფეროს კარგ მდგომარეობაში, უღრუბლო ცა ქალაქიდან შორს მთვარე ღამეს, შეიძლება მე-6 სიდიდის ვარსკვლავების დაკვირვება. თუმცა, ეს არ არის ზღვარი. მაღალ მთებში, სადაც ატმოსფერო განსაკუთრებით სუფთა და გამჭვირვალეა, ხილული ხდება მე-8 სიდიდის ვარსკვლავები.
გამოცდილმა დამკვირვებელმა უნდა იცოდეს მისი თვალების საზღვრები და შეძლოს ატმოსფეროს გამჭვირვალობის მდგომარეობის დადგენა ვარსკვლავებზე დაკვირვებით. ამისათვის თქვენ კარგად უნდა შეისწავლოთ ასტრონომიაში საყოველთაოდ მიღებული სტანდარტი - ჩრდილოეთ პოლარული რიგი (ნახ. 1, ა) და აიღოთ იგი როგორც წესი: ტელესკოპური დაკვირვების განხორციელებამდე ჯერ შეუიარაღებელი თვალით უნდა დაადგინოთ ვარსკვლავები, რომლებიც ჩანს ამ სერიიდან ზღვარზე და ადგენენ მათგან ატმოსფეროს მდგომარეობას.
ბრინჯი. 1. ჩრდილოეთ პოლარული ქედის რუკა:
ა - შეუიარაღებელი თვალით დაკვირვებისთვის; ბ - ბინოკლებით ან პატარა ტელესკოპით; გ - საშუალო ტელესკოპი.
მიღებული მონაცემები აღირიცხება დაკვირვების ჟურნალში. ეს ყველაფერი მოითხოვს დაკვირვებას, მეხსიერებას, ავითარებს თვალის შეფასების ჩვევას და ეჩვევა სიზუსტეს - ეს თვისებები ძალიან სასარგებლოა დამკვირვებლისთვის.
მხედველობის სიმახვილე გაგებულია, როგორც თვალის უნარი განასხვავოს მჭიდროდ განლაგებული ობიექტები ან მანათობელი წერტილები. ექიმებმა დაადგინეს, რომ ნორმალური ადამიანის თვალის საშუალო სიმკვეთრე არის რკალის 1 წუთი. ეს მონაცემები მიიღეს ლაბორატორიულ პირობებში კაშკაშა, კარგად განათებული ობიექტების და წერტილოვანი სინათლის წყაროების შესწავლით.
ვარსკვლავებზე დაკვირვებისას - გაცილებით ნაკლებად კაშკაშა ობიექტებზე - მხედველობის სიმახვილე გარკვეულწილად მცირდება და არის დაახლოებით 3 წუთი რკალი ან მეტი. ასე რომ, ნორმალური მხედველობის მქონე, ადვილი შესამჩნევია, რომ მიზარის მახლობლად - შუა ვარსკვლავი ურსა მაიორის თაიგულის სახელურში - არის სუსტი ვარსკვლავი ალკორი. ყველას არ შეუძლია შეუიარაღებელი თვალით დაამყაროს e Lyra-ს ორმაგობა. კუთხური მანძილი მიზარსა და ალკორს შორის არის 1 Г48", ხოლო ლირას ei და e2 კომპონენტებს შორის - 3"28".
ახლა განვიხილოთ, თუ როგორ აფართოებს ტელესკოპი ადამიანის ხედვის შესაძლებლობებს და გავაანალიზებთ ამ შესაძლებლობებს.
ტელესკოპი არის აფოკალური ოპტიკური სისტემა, რომელიც გარდაქმნის პარალელური სხივების სხივს D განივი კვეთით პარალელური სხივების სხივად d კვეთით. ეს აშკარად ჩანს რეფრაქტორში სხივის ბილიკის მაგალითზე (ნახ. 2), სადაც ობიექტივი წყვეტს შორეული ვარსკვლავიდან მოსულ პარალელურ სხივებს და ფოკუსირებს მათ ფოკუსური სიბრტყის წერტილამდე. გარდა ამისა, სხივები განსხვავდებიან, შედიან ოკულარში და გამოდიან მისგან უფრო მცირე დიამეტრის პარალელური სხივის სახით. შემდეგ სხივები შედიან თვალში და ფოკუსირებულია თვალის კაკლის ბოლოში.
თუ ადამიანის თვალის გუგის დიამეტრი ტოლია პარალელური სხივის დიამეტრის, რომელიც გამოდის ოკულარიდან, მაშინ ობიექტის მიერ შეგროვებული ყველა სხივი შევა თვალში. ამიტომ, ამ შემთხვევაში, ტელესკოპის ლინზისა და ადამიანის თვალის გუგის ფართობების თანაფარდობა გამოხატავს სინათლის ნაკადის გაზრდის სიმრავლეს, დაცემას.
თუ ვივარაუდებთ, რომ გუგის დიამეტრი 6 მმ-ია (სრულ სიბნელეში ის 7-8 მმ-საც კი აღწევს), მაშინ სკოლის რეფრაქტორს, რომლის ლინზის დიამეტრი 60 მმ-ია, შეუძლია თვალში 100-ჯერ მეტი სინათლის ენერგიის გაგზავნა, ვიდრე შეუიარაღებელი თვალი აღიქვამს. შედეგად, ასეთი ტელესკოპით, ვარსკვლავები შეიძლება გახდეს ხილული, გამოგვიგზავნეს სინათლის ნაკადები 100-ჯერ უფრო მცირე, ვიდრე შეუიარაღებელი თვალით ხილული ვარსკვლავების სინათლის ნაკადები.
პოგსონის ფორმულის მიხედვით, განათების ასჯერ მატება (მნათობი ნაკადი) შეესაბამება 5 ვარსკვლავის სიდიდეს:
ზემოთ მოყვანილი ფორმულა შესაძლებელს ხდის შეაფასოს შეღწევადი ძალა, რაც ტელესკოპის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. შეღწევის ძალა განისაზღვრება ყველაზე მკრთალი ვარსკვლავის შემზღუდველი სიდიდით (მ), რომელიც ჯერ კიდევ შესაძლებელია მოცემული ტელესკოპით საუკეთესო ატმოსფერულ პირობებში. ვინაიდან არც სინათლის დაკარგვა ოპტიკის გავლისას და არც ცის ფონის დაბნელება ტელესკოპის ხედვის ველში არ არის გათვალისწინებული ზემოხსენებულ ფორმულაში, ის მიახლოებითია.
ტელესკოპის შეღწევადობის უფრო ზუსტი მნიშვნელობა შეიძლება გამოითვალოს შემდეგი ემპირიული ფორმულის გამოყენებით, რომელიც აჯამებს ვარსკვლავებზე დაკვირვების შედეგებს სხვადასხვა დიამეტრის ინსტრუმენტებით:
სადაც D არის ლინზის დიამეტრი, გამოხატული მილიმეტრებში.
საორიენტაციო მიზნებისათვის, ცხრილი 1 გვიჩვენებს ტელესკოპების შეღწევადობის სიმძლავრის სავარაუდო მნიშვნელობებს, გამოითვლება ემპირიული ფორმულის გამოყენებით (1).
ტელესკოპის რეალური შეღწევადი სიმძლავრის დადგენა შესაძლებელია ჩრდილოეთ პოლარული სერიის ვარსკვლავებზე დაკვირვებით (ნახ. 1.6, გ). ამისათვის, ცხრილით 1 ან ემპირიული ფორმულით (1) ხელმძღვანელობით, დააყენეთ ტელესკოპის შეღწევადი სიმძლავრის სავარაუდო მნიშვნელობა. გარდა ამისა, მოცემული რუკებიდან (ნახ. 1.6, გ) შეირჩევა ვარსკვლავები, რომლებიც ოდნავ უფრო დიდი და რამდენადმე მცირე ზომისაა. ფრთხილად დააკოპირეთ ყველა უფრო დიდი ბრწყინვალების ვარსკვლავი და ყველა შერჩეული. ამ გზით კეთდება ვარსკვლავური სქემა, საგულდაგულოდ შესწავლილი და დაკვირვება. რუკაზე „დამატებითი“ ვარსკვლავების არარსებობა ხელს უწყობს ტელესკოპური სურათის სწრაფ იდენტიფიკაციას და ხილული ვარსკვლავების ვარსკვლავური სიდიდის დადგენას. შემდგომი დაკვირვებები ხდება მომდევნო საღამოებზე. თუ ამინდი და ატმოსფეროს გამჭვირვალობა გაუმჯობესდება, მაშინ შესაძლებელი გახდება უფრო მკრთალი ვარსკვლავების დანახვა და იდენტიფიცირება.
ამ გზით აღმოჩენილი ყველაზე მკრთალი ვარსკვლავის სიდიდე განსაზღვრავს გამოყენებული ტელესკოპის რეალურ შეღწევადობას. მიღებული შედეგები ფიქსირდება დაკვირვების ჟურნალში. მათგან შეიძლება ვიმსჯელოთ ატმოსფეროს მდგომარეობაზე და სხვა მნათობებზე დაკვირვების პირობებზე.
ტელესკოპის მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მისი გარჩევადობა b, რაც გაგებულია, როგორც მინიმალური კუთხე ორ ვარსკვლავს შორის, რომლებიც ცალ-ცალკე ჩანს. თეორიულ ოპტიკაში დადასტურებულია, რომ იდეალური ლინზებით ხილულ შუქზე L = 5,5-10-7 მ, ჯერ კიდევ შესაძლებელია ორობითი ვარსკვლავის ამოხსნა, თუ მის კომპონენტებს შორის კუთხური მანძილი ტოლია კუთხის.
სადაც D არის ლინზის დიამეტრი მილიმეტრებში. (...)
ბრინჯი. 3. მჭიდრო ვარსკვლავური წყვილების დიფრაქციული ნიმუშები კომპონენტების სხვადასხვა კუთხური მანძილით.
ასევე ინსტრუქციულია განახორციელოს ტელესკოპური დაკვირვება კაშკაშა ვარსკვლავურ წყვილებზე ლინზას დიაფრაგმით. როდესაც ტელესკოპის შესასვლელი თანდათან დიაფრაგმდება, ვარსკვლავების დიფრაქციული დისკები იზრდება, ერწყმის და ერწყმის ერთ დიფრაქციულ დისკს უფრო დიდი დიამეტრის, მაგრამ გაცილებით დაბალი სიკაშკაშით.
ასეთი კვლევების ჩატარებისას ყურადღება უნდა მიექცეს ტელესკოპური გამოსახულების ხარისხს, რომელიც განისაზღვრება ატმოსფეროს მდგომარეობით.
ატმოსფერული დარღვევები უნდა დაფიქსირდეს კარგად გასწორებული ტელესკოპით (სასურველია რეფლექტორით), რომელიც შეისწავლის კაშკაშა ვარსკვლავების დიფრაქციულ გამოსახულებებს მაღალი გადიდებით. ოპტიკიდან ცნობილია, რომ მონოქრომატული სინათლის ნაკადით, ლინზებით გადაცემული ენერგიის 83,8% კონცენტრირებულია ცენტრალურ დიფრაქციულ დისკზე, 7,2% პირველ რგოლში, 2,8% მეორეში, 1,5% მესამეში და 1,5%. % მეოთხე რგოლში - 0,9% და ა.შ.
ვინაიდან ვარსკვლავებიდან შემომავალი გამოსხივება არ არის მონოქრომატული, მაგრამ შედგება სხვადასხვა ტალღის სიგრძისგან, დიფრაქციული რგოლები ფერადი და ბუნდოვანია. ბეჭდის გამოსახულების სიცხადე შეიძლება გაუმჯობესდეს ფილტრების, განსაკუთრებით ვიწროზოლიანი ფილტრების გამოყენებით. თუმცა, რგოლიდან რგოლში ენერგიის შემცირებისა და მათი არეების გაზრდის გამო, უკვე მესამე რგოლი შეუმჩნეველი ხდება.
ეს მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ატმოსფეროს მდგომარეობის შეფასებისას დაკვირვებული ვარსკვლავების ხილული დიფრაქციის ნიმუშებიდან. ასეთი დაკვირვების დროს შეგიძლიათ გამოიყენოთ პიკერინგის სკალა, რომლის მიხედვითაც საუკეთესო სურათები ფასდება 10 ქულით, ხოლო ძალიან ცუდი 1-ით.
ჩვენ ვაძლევთ ამ მასშტაბის აღწერას (ნახ. 4).
1. ვარსკვლავების გამოსახულებები ტალღოვანია და გაჟღენთილია ისე, რომ მათი დიამეტრი საშუალოდ ორჯერ აღემატება მესამე დიფრაქციის რგოლს.
2. გამოსახულება არის ტალღოვანი და ოდნავ გამოსულია მესამე დიფრაქციული რგოლიდან.
3. გამოსახულება არ სცილდება მესამე დიფრაქციულ რგოლს. გამოსახულების სიკაშკაშე იზრდება ცენტრისკენ.
4. დროდადრო ვარსკვლავის ცენტრალური დიფრაქციული დისკი ჩანს გარშემო მოკლე რკალებით.
5. დიფრაქციული დისკი ყოველთვის ჩანს და ხშირად ჩანს მოკლე რკალი.
6. დიფრაქციული დისკი და მოკლე რკალი ყოველთვის ჩანს.
7. რკალი მოძრაობს აშკარად ხილულ დისკზე.
8. რგოლები ხარვეზებით მოძრაობენ მკაფიოდ განსაზღვრულ დისკზე,
9. დისკთან ყველაზე ახლოს დიფრაქციული რგოლი უმოძრაოა.
10. ყველა დიფრაქციული რგოლი სტაციონარულია.
1 - 3 პუნქტები ახასიათებს ატმოსფეროს ცუდ მდგომარეობას ასტრონომიული დაკვირვებისთვის, 4 - 5 - საშუალო, 6 - 7 - კარგი, 8 - 10 - შესანიშნავი.
ტელესკოპის მესამე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მისი ლინზის დიაფრაგმა, რომელიც უდრის ლინზის დიამეტრის თანაფარდობის კვადრატს.
მის ფოკუსურ სიგრძემდე (...)

§ 3. ტელესკოპის ოპტიკის ხარისხის შემოწმება
ნებისმიერი ტელესკოპის, როგორც დაკვირვების ინსტრუმენტის პრაქტიკული ღირებულება განისაზღვრება არა მხოლოდ მისი ზომით, არამედ მისი ოპტიკის ხარისხით, ანუ მისი ოპტიკური სისტემის სრულყოფილების ხარისხით და ლინზების ხარისხით. მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ტელესკოპზე დამაგრებული ოკულარების ხარისხი, ასევე მათი ნაკრების სისრულე.
ლინზა ტელესკოპის ყველაზე კრიტიკული ნაწილია. სამწუხაროდ, ყველაზე მოწინავე ტელესკოპურ ლინზებსაც კი აქვთ მთელი რიგი ნაკლი, როგორც წმინდა ტექნიკური მიზეზების, ასევე სინათლის ბუნების გამო. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ქრომატული და სფერული აბერაცია, კომა და ასტიგმატიზმი. გარდა ამისა, სწრაფი ლინზები სხვადასხვა ხარისხით განიცდიან ველის გამრუდებას და დამახინჯებას.
მასწავლებელმა უნდა იცოდეს ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტიპის ტელესკოპების ძირითადი ოპტიკური ნაკლოვანებების შესახებ, გამოხატულად და ნათლად აჩვენოს ეს ნაკლოვანებები და შეძლოს მათი გარკვეულწილად შემცირება.
მოდით, თანმიმდევრულად აღვწეროთ ტელესკოპების ყველაზე მნიშვნელოვანი ოპტიკური ნაკლოვანებები, განვიხილოთ, რა ტიპის პატარა ტელესკოპებში და რამდენად ვლინდება ისინი და მიუთითეთ მათი ხაზგასმის, ჩვენების და შემცირების უმარტივესი გზები.
მთავარი დაბრკოლება, რომელიც ხელს უშლიდა რეფრაქტორული ტელესკოპის გაუმჯობესებას დიდი ხნის განმავლობაში, იყო ქრომატული (ფერადი) აბერაცია, ანუ შემგროვებელი ლინზების შეუძლებლობა შეაგროვოს ყველა სინათლის სხივი სხვადასხვა ტალღის სიგრძით ერთ წერტილში. ქრომატულ აბერაციას იწვევს სხვადასხვა ტალღის სიგრძის სინათლის სხივების არათანაბარი გარდატეხა (წითელი სხივები ყვითელზე სუსტად ირღვევა, ხოლო ყვითელი სხივები ლურჯზე სუსტია).
ქრომატული აბერაცია განსაკუთრებით გამოხატულია ტელესკოპებში ერთლინზიანი სწრაფი ლინზებით. თუ ასეთი ტელესკოპი ნათელ ვარსკვლავზეა მიმართული, მაშინ ოკულარულის გარკვეულ პოზიციაზე
შეგიძლიათ იხილოთ კაშკაშა მეწამული ლაქა, რომელიც გარშემორტყმულია ფერადი ჰალოებით, ბუნდოვანი წითელი გარე რგოლით. როგორც ოკულარი გაფართოვდება, ცენტრალური ლაქის ფერი თანდათან შეიცვლება ლურჯი, შემდეგ მწვანე, ყვითელი, ნარინჯისფერი და ბოლოს წითელი. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, წითელი ლაქის გარშემო გამოჩნდება ფერადი ჰალო მეწამული რგოლის საზღვრით.
თუ პლანეტას ასეთი ტელესკოპით შეხედავთ, სურათი ძალიან ბუნდოვანი იქნება, მოლურჯო ლაქებით.
ორლინზიან ლინზებს, რომლებიც ძირითადად თავისუფალია ქრომატული აბერაციისგან, ეწოდება აქრომატული. რეფრაქტორის ფარდობითი დიაფრაგმა აქრომატული ლინზებით არის ჩვეულებრივ 715 ან მეტი (სკოლის რეფრაქტორული ტელესკოპებისთვის ის ტოვებს 7o-ს, რაც გარკვეულწილად ამცირებს გამოსახულების ხარისხს).
თუმცა, აქრომატული ლინზა არ არის სრულიად თავისუფალი ქრომატული აბერაციისგან და კარგად ერწყმის მხოლოდ გარკვეული ტალღის სიგრძის სხივებს. ამასთან დაკავშირებით, მიზნები აქრომატიზებულია მათი დანიშნულების შესაბამისად; ვიზუალური - იმ სხივებთან მიმართებაში, რომლებიც ყველაზე ძლიერად მოქმედებს თვალზე, ფოტოგრაფიული - იმ სხივებისთვის, რომლებიც ყველაზე ძლიერად მოქმედებს ფოტოგრაფიულ ემულსიაზე. კერძოდ, სასკოლო რეფრაქტორების ლინზები ვიზუალურია თავისი დანიშნულებით.
სასკოლო რეფრაქტორებში ნარჩენი ქრომატული აბერაციის არსებობა შეიძლება შეფასდეს კაშკაშა ვარსკვლავების დიფრაქციული გამოსახულების ძალიან მაღალი გადიდებით დაკვირვების საფუძველზე, რომელიც სწრაფად ცვლის შემდეგ ფილტრებს: ყვითელ-მწვანე, წითელი, ლურჯი. შესაძლებელია სინათლის ფილტრების სწრაფი შეცვლის უზრუნველსაყოფად დისკის ან მოცურების ჩარჩოების გამოყენებით, აღწერილია ქვემოთ
წიგნის § 20 „სკოლის ასტრონომიული ობსერვატორია“1. ამ შემთხვევაში დაფიქსირებული დიფრაქციის შაბლონების ცვლილებები მიუთითებს იმაზე, რომ ყველა სხივი არ არის თანაბრად ორიენტირებული.
ქრომატული აბერაციის აღმოფხვრა უფრო წარმატებით იხსნება სამ ლინზიან აპოქრომატულ ობიექტებში. თუმცა, ჯერ ვერ მოხერხდა მისი სრული განადგურება ლინზების ობიექტებში.
რეფლექსური ლინზა არ არღვევს სინათლის სხივებს. ამიტომ, ეს ლინზები სრულიად თავისუფალია ქრომატული აბერაციისგან. ამ გზით, რეფლექსური ლინზები დადებითად ადარებს ლინზებს.
ტელესკოპური ლინზების კიდევ ერთი მთავარი მინუსი არის სფერული აბერაცია. ის გამოიხატება იმაში, რომ ოპტიკური ღერძის პარალელურად მოძრავი მონოქრომატული სხივები ფოკუსირებულია ლინზიდან სხვადასხვა მანძილზე, იმისდა მიხედვით, თუ რომელ ზონაში გაიარეს. ასე რომ, ერთ ლინზაში, სხივები, რომლებიც გაიარა მის ცენტრთან ახლოს, ფოკუსირებულია ყველაზე შორს, ხოლო უახლოესი - ის, ვინც გაიარა კიდეების ზონაში.
ეს ადვილად ჩანს, თუ ტელესკოპი ერთი ლინზიანი ობიექტივით არის მიმართული კაშკაშა ვარსკვლავისკენ და დაკვირვებული ორი დიაფრაგმით: ერთი მათგანი უნდა ხაზს უსვამს ცენტრალურ ზონაში გამავალ ნაკადს, ხოლო მეორე, რგოლის სახით. , უნდა გადასცეს ზღვარზე ზონის სხივები. დაკვირვება უნდა განხორციელდეს მსუბუქი ფილტრებით, თუ ეს შესაძლებელია, ვიწრო გამტარიანობით. პირველი დიაფრაგმის გამოყენებისას ვარსკვლავის მკვეთრი გამოსახულება მიიღება თვალის ოდნავ უფრო დიდ გაფართოებაზე, ვიდრე მეორე დიაფრაგმის გამოყენებისას, რაც ადასტურებს სფერული აბერაციის არსებობას.
კომპლექსურ ლინზებში სფერული აბერაცია, ქრომატულ აბერაციასთან ერთად, მცირდება საჭირო ზღვრამდე გარკვეული სისქის, გამრუდების და გამოყენებული მინის ტიპების ლინზების შერჩევით.
[ გაუსწორებელი სფერული აბერაციის ნარჩენები ლინზების კომპლექსურ ტელესკოპურ ობიექტებში შეიძლება გამოვლინდეს გამოყენებით (ზემოთ აღწერილი დიაფრაგმა, დიფრაქციის ნიმუშების დაკვირვება კაშკაშა ვარსკვლავებიდან მაღალი გადიდებით. ვიზუალური ლინზების შესწავლისას უნდა იქნას გამოყენებული ყვითელი-მწვანე ფილტრები და ფოტოგრაფიული ლინზების შესწავლისას , ლურჯი.
! სარკისებურ პარაბოლურ (უფრო ზუსტად, პარაბოლოიდულ) ლინზებში არ არის სფერული აბერაცია, ვინაიდან ლინზები | ერთ წერტილამდე ამცირებენ სხივების მთელ სხივს, რომელიც მოძრაობს ოპტიკური ღერძის პარალელურად. სფერულ სარკეებს აქვთ სფერული აბერაცია და რაც უფრო დიდია, მით უფრო დიდი და ნათელია თავად სარკე.
მცირე სიკაშკაშის მქონე პატარა სარკეებისთვის (1: 8-ზე ნაკლები ფარდობითი დიაფრაგმით), სფერული ზედაპირი ოდნავ განსხვავდება პარაბოლოიდურისგან - შედეგად, სფერული აბერაცია მცირეა.
ნარჩენი სფერული აბერაციის არსებობა შეიძლება გამოვლინდეს ზემოთ აღწერილი მეთოდით, სხვადასხვა დიაფრაგმის გამოყენებით. მიუხედავად იმისა, რომ სარკის ლინზები თავისუფალია ქრომატული აბერაციისგან, ფილტრები უნდა იქნას გამოყენებული სფერული აბერაციის უკეთ დიაგნოსტიკისთვის, რადგან დაკვირვებული დიფრაქციის შაბლონების ფერი სხვადასხვა დიაფრაგმაზე არ არის იგივე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გაუგებრობა.
ახლა განვიხილოთ გადახრები, რომლებიც წარმოიქმნება, როდესაც სხივები ირიბად გადადიან ობიექტის ოპტიკურ ღერძზე. ესენია: კომა, ასტიგმატიზმი, ველის გამრუდება, დამახინჯება.
ვიზუალური დაკვირვებით პირველ ორ აბერაციას - კომას და ასტიგმატიზმს უნდა მივყვეთ და პრაქტიკულად ვარსკვლავებზე დაკვირვებით შეისწავლოთ.
კომა გამოიხატება იმაში, რომ ობიექტის ოპტიკური ღერძიდან მოშორებული ვარსკვლავის გამოსახულება იღებს ბუნდოვანი ასიმეტრიული ლაქის ფორმას გადაადგილებული ბირთვით და დამახასიათებელი კუდით (ნახ. 6). მეორეს მხრივ, ასტიგმატიზმი მდგომარეობს იმაში, რომ ობიექტივი აგროვებს სინათლის დახრილ სხივს ვარსკვლავიდან არა ერთ საერთო ფოკუსში, არამედ ორ ურთიერთ პერპენდიკულარულ სეგმენტში AB და CD, რომლებიც განლაგებულია სხვადასხვა სიბრტყეზე და ლინზიდან სხვადასხვა მანძილზე. (ნახ. 7).
ბრინჯი. 6. კომის წარმოქმნა ირიბი სხივებით. წრე გამოკვეთს ველს ოპტიკური ღერძის მახლობლად, სადაც კომა უმნიშვნელოა.
დაბალი დიაფრაგმის ობიექტის ტელესკოპის მილში კარგი განლაგებით და ოკულარული ხედის მცირე ველით, ძნელია შეამჩნიოთ ზემოთ ნახსენები ორივე აბერაცია. მათი ნათლად დანახვა შესაძლებელია, თუ ტრენინგის მიზნით ტელესკოპი გარკვეულწილად არასწორია ლინზის გარკვეული კუთხით შემობრუნებით. ასეთი ოპერაცია სასარგებლოა ყველა დამკვირვებლისთვის და განსაკუთრებით მათთვის, ვინც საკუთარ ტელესკოპებს აშენებს, რადგან ადრე თუ გვიან მათ აუცილებლად შეექმნებათ გასწორების პრობლემები და ბევრად უკეთესი იქნება, თუ ისინი შეგნებულად იმოქმედებენ.
რეფლექტორის არასწორად განლაგების მიზნით, უბრალოდ გაათავისუფლეთ და გამკაცრეთ ორი საპირისპირო ხრახნი, რომელიც სარკეს უჭირავს.
რეფრაქტორში ამის გაკეთება უფრო რთულია. იმისათვის, რომ ძაფი არ გაფუჭდეს, მუყაოსგან კუთხით ამოჭრილი გარდამავალი რგოლი უნდა დააწებოთ და ერთი მხრიდან ჩადეთ ტელესკოპის მილში, მეორეზე კი ლინზა ჩადოთ.
თუ ვარსკვლავებს არასწორად განლაგებული ტელესკოპით შეხედავთ, ისინი ყველა კუდიანად გამოჩნდებიან. ამის მიზეზი არის კომა (სურ. 6). თუმცა, თუ ტელესკოპის შესასვლელზე დაიდება დიაფრაგმა პატარა ცენტრალური ნახვრეტით და ოკულარი გადაადგილდება წინ და უკან, მაშინ ჩანს, თუ როგორ გადაჭიმულია ვარსკვლავები ნათელ სეგმენტებად AB, შემდეგ გადაიქცევა სხვადასხვა შეკუმშვის ელიფებად, წრეებად. და ისევ სეგმენტებად CD და ელიფსებად (ნახ. 7).
კომა და ასტიგმატიზმი აღმოიფხვრება ლინზის შემობრუნებით. როგორც ადვილი გასაგებია, მორგების დროს ბრუნვის ღერძი მიმართულების პერპენდიკულარული იქნება. თუ სარკის მარეგულირებელი ხრახნის მობრუნებისას კუდი გრძელდება, მაშინ ხრახნი უნდა შემობრუნდეს საპირისპირო მიმართულებით. კორექტირებისას საბოლოო დაზუსტება უნდა განხორციელდეს მოკლე ფოკუსირებული ოკულარით მაღალი გადიდებით ისე, რომ დიფრაქციული რგოლები ნათლად ჩანს.
თუ ტელესკოპის ლინზა არის მაღალი ხარისხის და ოპტიკა სწორად არის გასწორებული, მაშინ ვარსკვლავის გამოსახულებები, რომლებიც ფოკუსირებული არ არის, რეფრაქტორის მეშვეობით ნახვისას, ჰგავს პატარა სინათლის დისკს, რომელიც გარშემორტყმულია ფერადი კონცენტრული დიფრაქციული რგოლების სისტემით ( სურ. 8, ალ). ამ შემთხვევაში, პრეფოკალური და ექსტრაფოკალური სურათების ნიმუშები ზუსტად იგივე იქნება (ნახ. 8, a 2, 3).
ვარსკვლავის ფოკუსიდან გამოსულ გამოსახულებებს იგივე იერსახე ექნება, როცა რეფლექტორში ნახულობენ, მხოლოდ ცენტრალური კაშკაშა დისკის ნაცვლად გამოჩნდება ბნელი ლაქა, რომელიც არის დამხმარე სარკიდან ან დიაგონალური მთლიანი არეკვლის პრიზმის ჩრდილი.
ტელესკოპის განლაგების უზუსტობა გავლენას მოახდენს დიფრაქციული რგოლების კონცენტრიულობაზე და ისინი თავად მიიღებენ წაგრძელებულ ფორმას (ნახ. 8, b 1, 2, 3, 4). ფოკუსირებისას ვარსკვლავი გამოჩნდება არა როგორც მკვეთრად გამოხატული კაშკაშა დისკი, არამედ ოდნავ ბუნდოვანი ნათელი ლაქა სუსტი კუდით გვერდზე გადაგდებული (კომის ეფექტი). თუ მითითებული ეფექტი გამოწვეულია ტელესკოპის მართლაც არაზუსტი კორექტირებით, მაშინ საკითხი ადვილად გამოსწორდება, საკმარისია მისი პოზიცია გარკვეულწილად შეცვალოთ სასურველი მიმართულებით ლინზის (სარკის) ჩარჩოს მარეგულირებელი ხრახნებით მოქმედებით. გაცილებით უარესია, თუ მიზეზი თავად ლინზის ასტიგმატიზმს ან (ნიუტონის რეფლექტორის შემთხვევაში) დამხმარე დიაგონალური სარკის უხარისხობაში მდგომარეობს. ამ შემთხვევაში ნაკლი შეიძლება აღმოიფხვრას მხოლოდ დეფექტური ოპტიკური ზედაპირების დაფქვა-გაპრიალებით.
ვარსკვლავის ფოკუსირებული გამოსახულებებიდან, ტელესკოპური ლინზის სხვა ნაკლოვანებები, ასეთის არსებობის შემთხვევაში, ადვილად შეიძლება გამოვლინდეს. მაგალითად, ვარსკვლავის წინა-ფოკალური და არაფოკალური გამოსახულების შესაბამისი დიფრაქციული რგოლების ზომებში განსხვავება მიუთითებს სფერული აბერაციის არსებობაზე, ხოლო მათ ქრომატულობაში განსხვავება მიუთითებს მნიშვნელოვან ქრომატიზმს (ხაზოვანი
ზარის ობიექტივი); რგოლების არათანაბარი განაწილების სიმკვრივე და მათი განსხვავებული ინტენსივობა მიუთითებს ლინზის ზონირებაზე, ხოლო რგოლების არარეგულარული ფორმა მიუთითებს ოპტიკური ზედაპირის ადგილობრივ მეტ-ნაკლებად მნიშვნელოვან გადახრებზე იდეალისგან.
თუ ყველა ჩამოთვლილი მინუსი, რომელიც გამოვლინდა ვარსკვლავის ფოკუსირებული გამოსახულების ნიმუშით, მცირეა, მაშინ მათ შეიძლება შეეგუოთ. სამოყვარულო ტელესკოპების სპეკულარული ლინზები, რომლებმაც წარმატებით გაიარეს ფუკოს ჩრდილის ტესტი, როგორც წესი, აქვთ უნაკლო ოპტიკური ზედაპირი და მშვენივრად უძლებენ ტესტებს ფოკუსირებული ვარსკვლავების სურათებზე.
გამოთვლები და პრაქტიკა აჩვენებს, რომ ოპტიკის სრულყოფილად განლაგებით, კომა და ასტიგმატიზმი მცირე გავლენას ახდენს ვიზუალურ დაკვირვებაზე, როდესაც გამოიყენება დაბალი დიაფრაგმის ობიექტები (1:10-ზე ნაკლები). ეს თანაბრად ეხება ფოტოგრაფიულ დაკვირვებებს, როდესაც შედარებით მცირე ზომის კუთხოვანი მნათობები (პლანეტები, მზე, მთვარე) ერთიდაიგივე ლინზებით არის გადაღებული.
კომა და ასტიგმატიზმი დიდად აფუჭებს სურათებს ვარსკვლავური ცის დიდი უბნების პარაბოლური სარკეებით ან ორლინზიანი ლინზებით გადაღებისას. დამახინჯება მკვეთრად იზრდება სწრაფი ლინზებით.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი იძლევა წარმოდგენას კომისა და ასტიგმატიზმის ზრდის შესახებ, რაც დამოკიდებულია ოპტიკური ღერძიდან კუთხის გადახრებზე სხვადასხვა სიკაშკაშის პარაბოლური რეფლექტორებისთვის.
ბრინჯი. 9. ხედვის ველის გამრუდება და ვარსკვლავების გამოსახულება მის ფოკუსურ სიბრტყეში (ყველა სხვა აბერაციის კორექტირებით).
Tism, მაგრამ არის ველის გამრუდება. თუ თქვენ გადაიღებთ ვარსკვლავური ცის დიდ არეალს ასეთი ლინზით და ამავდროულად ფოკუსირდებით ცენტრალურ ზონაზე, მაშინ ველის კიდეებზე უკან დახევისას, ვარსკვლავების გამოსახულების სიმკვეთრე გაუარესდება. . და პირიქით, თუ ფოკუსირება შესრულებულია ველის კიდეებზე მდებარე ვარსკვლავებზე, მაშინ ცენტრში ვარსკვლავების გამოსახულების სიმკვეთრე გაუარესდება.
ასეთი ლინზით მთელ ველზე მკვეთრი ფოტოს მისაღებად, ფილმი უნდა იყოს მოხრილი თავად ლინზის მკვეთრი გამოსახულების ველის გამრუდების შესაბამისად.
ველის გამრუდება ასევე აღმოიფხვრება პლანო-ამოზნექილი Piazzi-Smith ლინზის დახმარებით, რომელიც აქცევს მრუდი ტალღის ფრონტს ბრტყლად.
ველის გამრუდება ყველაზე მარტივად შეიძლება შემცირდეს ლინზის დიაფრაგმით. ფოტოგრაფიის პრაქტიკიდან ცნობილია, რომ დიაფრაგმის შემცირებით, ველის სიღრმე იზრდება - შედეგად, ბრტყელი ფირფიტის მთელ ველზე მიიღება ვარსკვლავების მკაფიო გამოსახულებები. ამასთან, უნდა გვახსოვდეს, რომ დიაფრაგმის შემცირება მნიშვნელოვნად ამცირებს ტელესკოპის ოპტიკურ ძალას და იმისათვის, რომ მკრთალი ვარსკვლავები გამოჩნდნენ ფირფიტაზე, ექსპოზიციის დრო მნიშვნელოვნად უნდა გაიზარდოს.
დამახინჯება გამოიხატება იმაში, რომ ობიექტივი აშენებს გამოსახულებას, რომელიც არ არის ორიგინალის პროპორციული, მაგრამ მისგან გარკვეული გადახრით. შედეგად, კვადრატის გადაღებისას, მისი გამოსახულება შეიძლება აღმოჩნდეს გვერდებით ჩაზნექილი შიგნით ან ამოზნექილი გარეთ (pincushion და ლულის დამახინჯება).
ნებისმიერი ობიექტივის დამახინჯების გამოკვლევა ძალიან მარტივია: ამისათვის საჭიროა მისი დიდი დიაფრაგმის გაღება ისე, რომ მხოლოდ ძალიან მცირე ცენტრალური ნაწილი დარჩეს დაუფარავი. ასეთი დიაფრაგმის მქონე ველის კომა, ასტიგმატიზმი და გამრუდება აღმოიფხვრება და დამახინჯება შეიძლება შეინიშნოს მისი სუფთა სახით.
თუ თქვენ გადაიღებთ მართკუთხა გისოსებს, ფანჯრის ღიობებს, კარებს ასეთი ლინზებით, მაშინ, ნეგატივების შესწავლით, ადვილია დაადგინოთ ამ ლინზაში თანდაყოლილი დამახინჯების ტიპი.
მზა ლინზის დამახინჯება არ შეიძლება აღმოიფხვრას ან შემცირდეს. იგი მხედველობაში მიიღება ფოტოების შესწავლისას, განსაკუთრებით ასტრომეტრული სამუშაოების ჩატარებისას.

§ 4. თვალები და ტელესკოპის შემზღუდველი გადიდება
ოკულარი ტელესკოპის აუცილებელი დანამატია. ადრე ჩვენ უკვე განვმარტეთ (§ 2) თვალის დანიშნულება გამადიდებელ ტელესკოპურ სისტემაში. ახლა აუცილებელია ვისაუბროთ სხვადასხვა ოკულარის მთავარ მახასიათებლებზე და დიზაინის მახასიათებლებზე. ერთი განსხვავებულ ლინზს რომ თავი დავანებოთ გალილეის ოკულარი, რომელიც დიდი ხანია არ იყო გამოყენებული ასტრონომიულ პრაქტიკაში, დაუყოვნებლივ მივმართოთ სპეციალურ ასტრონომიულ ოკულარებს.
ისტორიულად, პირველი ასტრონომიული ოკულარი, რომელმაც მაშინვე შეცვალა გალილეის ოკულარი, იყო კეპლერის ოკულარი ერთი მოკლე ფოკუსის ლინზიდან. გალილეოს ოკულართან შედარებით ბევრად უფრო დიდი ხედვის არეალით, იმ დროს გავრცელებული გრძელფოკუსის რეფრაქტორებთან ერთად, ის საკმაოდ მკაფიო და ოდნავ ფერად სურათებს ქმნიდა. თუმცა, მოგვიანებით კეპლერის ოკულარი შეცვალა უფრო მოწინავე ჰაიგენსის და რამსდენის ოკულარებმა, რომლებიც დღესაც გვხვდება. ამჟამად ყველაზე ხშირად გამოყენებული ასტრონომიული ოკულარი არის კელნერის აქრომატული ოკულარი და აბეს ორთოსკოპული ოკულარი. სურათი 11 გვიჩვენებს ამ ოკულარების განლაგებას.
ჰაიგენსის და რამსდენის ოკულები ყველაზე მარტივად არის მოწყობილი. თითოეული მათგანი შედგება ორი პლანო-ამოზნექილი კონვერტაციული ლინზებისაგან. წინა (ობიექტისკენ) ლინზას უწოდებენ, ხოლო უკანა (დამკვირვებლის თვალისკენ) თვალის ლინზას. ჰაიგენსის ოკულარში (ნახ. 12), ორივე ლინზა ასახავს ობიექტს თავისი ამოზნექილი ზედაპირებით, და თუ f \ და / 2 არის ლინზების ფოკუსური მანძილი და d არის მანძილი მათ შორის, მაშინ ურთიერთობა უნდა დაკმაყოფილდეს: (...)

KOHETS FRAGMEHTA სახელმძღვანელო

მიჰყვებოდა ცაში ვარსკვლავების მოძრაობას. იმდროინდელი ასტრონომიული დაკვირვებები დაეხმარა რელიეფის ნავიგაციას და ასევე აუცილებელი იყო ფილოსოფიური და რელიგიური სისტემების მშენებლობისთვის. მას შემდეგ ბევრი რამ შეიცვალა. ასტრონომიამ საბოლოოდ გათავისუფლდა ასტროლოგიისგან, დააგროვა ფართო ცოდნა და ტექნიკური ძალა. თუმცა დედამიწაზე ან კოსმოსში გაკეთებული ასტრონომიული დაკვირვებები ამ მეცნიერებაში მონაცემების მოპოვების ერთ-ერთი მთავარი მეთოდია. შეიცვალა ინფორმაციის შეგროვების მეთოდები, მაგრამ მეთოდოლოგიის არსი უცვლელი დარჩა.

რა არის ასტრონომიული დაკვირვებები?

არსებობს მტკიცებულება, რომ ადამიანებს ჰქონდათ ელემენტარული ცოდნა მთვარისა და მზის მოძრაობის შესახებ ჯერ კიდევ პრეისტორიულ ეპოქაში. ჰიპარქესა და პტოლემეოსის ნაშრომები მოწმობს, რომ მნათობთა შესახებ ცოდნა ანტიკურ ხანაშიც იყო მოთხოვნადი და დიდი ყურადღება ექცეოდა მათ. იმ დროისთვის და შემდეგ დიდი ხნის განმავლობაში, ასტრონომიული დაკვირვებები იყო ღამის ცის შესწავლა და ქაღალდზე ნანახის დაფიქსირება, ან, უფრო მარტივად, ესკიზი.

რენესანსამდე მხოლოდ უმარტივესი ინსტრუმენტები იყო მეცნიერების თანაშემწეები ამ საკითხში. ინფორმაციის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ხელმისაწვდომი გახდა ტელესკოპის გამოგონების შემდეგ. რაც გაუმჯობესდა, გაიზარდა მიღებული ინფორმაციის სიზუსტე. თუმცა, ტექნოლოგიური პროგრესის რომელ დონეზეც არ უნდა იყოს, ასტრონომიული დაკვირვებები ციური ობიექტების შესახებ ინფორმაციის შეგროვების მთავარი გზაა. საინტერესოა, რომ ეს არის ასევე სამეცნიერო საქმიანობის ერთ-ერთი სფერო, რომელშიც არ დაკარგა აქტუალობა მეცნიერულ პროგრესამდე ეპოქაში, ანუ შეუიარაღებელი თვალით დაკვირვებამ ან უმარტივესი აღჭურვილობის დახმარებით.

კლასიფიკაცია

დღეს ასტრონომიული დაკვირვებები საქმიანობის საკმაოდ ფართო კატეგორიაა. ისინი შეიძლება დაიყოს რამდენიმე კრიტერიუმის მიხედვით:

• მონაწილეთა კვალიფიკაცია;
• ჩაწერილი მონაცემების ბუნება;
• მდებარეობა.

პირველ შემთხვევაში გამოირჩევა პროფესიული და სამოყვარულო დაკვირვებები. ამ შემთხვევაში მიღებული მონაცემები ყველაზე ხშირად არის ხილული სინათლის ან სხვა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების რეგისტრაცია, მათ შორის ინფრაწითელი და ულტრაიისფერი. ამ შემთხვევაში ინფორმაციის მიღება შესაძლებელია ზოგ შემთხვევაში მხოლოდ ჩვენი პლანეტის ზედაპირიდან ან მხოლოდ ატმოსფეროს გარეთ მდებარე კოსმოსიდან: მესამე მახასიათებლის მიხედვით განასხვავებენ დედამიწაზე ან კოსმოსში ჩატარებულ ასტრონომიულ დაკვირვებებს.

სამოყვარულო ასტრონომია

ვარსკვლავებისა და სხვა ციური სხეულების მეცნიერების სილამაზე იმაში მდგომარეობს, რომ ის ერთ-ერთია იმ მცირერიცხოვანთაგან, რომელსაც ფაქტიურად სჭირდება აქტიური და დაუღალავი თაყვანისმცემლები არაპროფესიონალებს შორის. მუდმივი ყურადღების ღირსი ობიექტების უზარმაზარი რაოდენობა, არის მეცნიერთა მცირე რაოდენობა, რომლებიც დაკავებულია ყველაზე რთული საკითხებით. მაშასადამე, ასტრონომიული დაკვირვებები დანარჩენი ახლო სივრცის შესახებ მოყვარულთა მხრებზე მოდის.

ამ მეცნიერებაში საკმაოდ ხელშესახებია იმ ადამიანების წვლილი, რომლებიც ასტრონომიას თავის ჰობიდ მიიჩნევენ. გასული საუკუნის ბოლო ათწლეულის შუა პერიოდამდე კომეტების ნახევარზე მეტი მოყვარულებმა აღმოაჩინეს. მათი ინტერესის სფერო ასევე ხშირად მოიცავს ცვლად ვარსკვლავებს, ნოვაზე დაკვირვებას, ასტეროიდების მიერ ციური სხეულების დაფარვას. ეს უკანასკნელი დღეს ყველაზე პერსპექტიული და მოთხოვნადი სამუშაოა. რაც შეეხება ახალს და სუპერნოვას, როგორც წესი, მათ პირველები ამჩნევენ მოყვარული ასტრონომები.

არაპროფესიონალური დაკვირვების ვარიანტები

სამოყვარულო ასტრონომია შეიძლება დაიყოს მჭიდროდ დაკავშირებულ დარგებად:

• ვიზუალური ასტრონომია. ეს მოიცავს ასტრონომიულ დაკვირვებებს ბინოკლებით, ტელესკოპით ან შეუიარაღებელი თვალით. ასეთი აქტივობების მთავარი მიზანი, როგორც წესი, არის ვარსკვლავების მოძრაობაზე დაკვირვების შესაძლებლობა, ისევე როგორც თავად პროცესი. ამ მიმართულების საინტერესო განშტოებაა „ტროტუარის“ ასტრონომია: ზოგიერთი მოყვარული ტელესკოპებს ქუჩაში გამოჰყავს და ყველას იწვევს ვარსკვლავებით, პლანეტებითა და მთვარით აღფრთოვანებისთვის.
• ასტროფოტოგრაფია. ამ მიმართულების მიზანია ციური სხეულებისა და მათი ელემენტების ფოტოგრაფიული გამოსახულების მიღება.
• ტელესკოპის შენობა. ზოგჯერ მათთვის საჭირო ოპტიკურ ინსტრუმენტებს, ტელესკოპებს და აქსესუარებს მოყვარულები თითქმის ნულიდან ამზადებენ. თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში, ტელესკოპის მშენებლობა მოიცავს არსებული აღჭურვილობის ახალი კომპონენტებით დამატებას.
• Კვლევა. ზოგიერთი მოყვარული ასტრონომი, ესთეტიკური სიამოვნების გარდა, რაღაც უფრო მატერიალურის მიღებას ცდილობს. ისინი დაკავებულნი არიან ასტეროიდების, ცვლადების, ახალი და სუპერნოვაების, კომეტების და მეტეორული წვიმების შესწავლით. პერიოდულად, მუდმივი და მტკივნეული დაკვირვების პროცესში ხდება აღმოჩენები. სწორედ მოყვარულ ასტრონომთა ამ საქმიანობას უდიდესი წვლილი მიუძღვის მეცნიერებაში.

პროფესიონალების საქმიანობა

მთელ მსოფლიოში სპეციალისტ ასტრონომებს უფრო დახვეწილი აღჭურვილობა აქვთ, ვიდრე მოყვარულებს. მათ წინაშე არსებული ამოცანები მოითხოვს მაღალ სიზუსტეს ინფორმაციის შეგროვებაში, კარგად ფუნქციონირებულ მათემატიკური აპარატს ინტერპრეტაციისა და პროგნოზირებისთვის. როგორც წესი, პროფესიონალების მუშაობის ცენტრში საკმაოდ რთული, ხშირად შორეული ობიექტები და ფენომენები დევს. ხშირად, სივრცის სივრცის შესწავლა შესაძლებელს ხდის სამყაროს გარკვეულ კანონებს მოჰფინოს ნათელი, დაზუსტდეს, შეავსოს ან უარყოს თეორიული კონსტრუქციები მის წარმოშობასთან, სტრუქტურასთან და მომავალთან დაკავშირებით.

კლასიფიკაცია ინფორმაციის ტიპის მიხედვით

ასტრონომიაში დაკვირვებები, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, შეიძლება დაკავშირებული იყოს სხვადასხვა გამოსხივების ფიქსაციასთან. ამის საფუძველზე გამოირჩევა შემდეგი მიმართულებები:

• ოპტიკური ასტრონომია სწავლობს რადიაციას ხილულ დიაპაზონში;
• ინფრაწითელი ასტრონომია;
• ულტრაიისფერი ასტრონომია;
• რადიო ასტრონომია;
• რენტგენის ასტრონომია;
• გამა ასტრონომია.

გარდა ამისა, ხაზგასმულია ამ მეცნიერების მიმართულებები და შესაბამისი დაკვირვებები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებასთან. ეს მოიცავს ნეიტრინოს, არამიწიერი წყაროებიდან ნეიტრინო გამოსხივების შესწავლას, გრავიტაციულ ტალღებს და პლანეტურ ასტრონომიას.

ზედაპირიდან

ასტრონომიაში შესწავლილი ზოგიერთი ფენომენი ხელმისაწვდომია სახმელეთო ლაბორატორიებში კვლევისთვის. დედამიწაზე ასტრონომიული დაკვირვებები დაკავშირებულია მოძრაობის ტრაექტორიების შესწავლასთან კოსმოსში ვარსკვლავებამდე მანძილის გაზომვით, გარკვეული ტიპის რადიაციისა და რადიოტალღების დაფიქსირებით და ა.შ. ასტრონავტიკის ეპოქის დასაწყისამდე ასტრონომები მხოლოდ ჩვენი პლანეტის პირობებში მოპოვებული ინფორმაციით კმაყოფილდებოდნენ. და ეს საკმარისი იყო სამყაროს წარმოშობისა და განვითარების თეორიის შესაქმნელად, სივრცეში არსებული მრავალი ნიმუშის აღმოსაჩენად.

დედამიწაზე მაღლა

პირველი თანამგზავრის გაშვებით, ასტრონომიაში ახალი ერა დაიწყო. შეგროვებული მონაცემები ფასდაუდებელია. მათ ხელი შეუწყეს მეცნიერთა მიერ სამყაროს საიდუმლოებების გაგების გაღრმავებას.

ასტრონომიული დაკვირვებები კოსმოსში შესაძლებელს ხდის გამოავლინოს ყველა სახის გამოსხივება, ხილული შუქიდან გამა და რენტგენის გამოსხივებამდე. მათი უმრავლესობა დედამიწიდან გამოკვლევისთვის მიუწვდომელია, რადგან პლანეტის ატმოსფერო მათ შთანთქავს და არ უშვებს მათ ზედაპირზე. რენტგენის პულსარები არის აღმოჩენების მაგალითი, რომელიც მხოლოდ ამის შემდეგ გახდა შესაძლებელი.

ინფორმაციის მაღაროელები

კოსმოსში ასტრონომიული დაკვირვებები ტარდება კოსმოსურ ხომალდებზე და ორბიტაზე მოძრავ თანამგზავრებზე დამონტაჟებული სხვადასხვა აღჭურვილობის გამოყენებით. ამ ხასიათის მრავალი კვლევა ტარდება გასულ საუკუნეში რამდენჯერმე გაშვებული ოპტიკური ტელესკოპების ფასდაუდებელ წვლილზე. მათ შორის გამოირჩევა ცნობილი ჰაბლი. ერისკაცისთვის ის, უპირველეს ყოვლისა, ღრმა სივრცის განსაცვიფრებლად ლამაზი ფოტოგრაფიული სურათების წყაროა. თუმცა, ეს არ არის ყველაფერი, რისი გაკეთებაც მას შეუძლია. მისი დახმარებით მოპოვებული იქნა დიდი რაოდენობით ინფორმაცია მრავალი ობიექტის სტრუქტურის, მათი „ქცევის“ ნიმუშების შესახებ. ჰაბლი და სხვა ტელესკოპები არის თეორიული ასტრონომიისთვის საჭირო მონაცემების ფასდაუდებელი წყარო, რომელიც მუშაობს სამყაროს განვითარების პრობლემებზე.

ასტრონომიული დაკვირვებები - როგორც ხმელეთის, ისე კოსმოსური - ერთადერთია ციური სხეულებისა და ფენომენების მეცნიერებისთვის. მათ გარეშე მეცნიერებს მხოლოდ სხვადასხვა თეორიების შემუშავება შეეძლოთ მათი რეალობასთან შედარების გარეშე.

ასტრონომია არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ციურ ობიექტებს და სამყაროს, რომელშიც ჩვენ ვცხოვრობთ.

შენიშვნა 1

ვინაიდან ასტრონომიას, როგორც მეცნიერებას, არ აქვს ექსპერიმენტის ჩატარების შესაძლებლობა, ინფორმაციის ძირითადი წყაროა ის ინფორმაცია, რომელსაც მკვლევარები იღებენ დაკვირვების დროს.

ამ მხრივ, ასტრონომიაში გამოიყოფა დარგი, რომელსაც დაკვირვებითი ასტრონომია ჰქვია.

დაკვირვებითი ასტრონომიის არსი არის კოსმოსში არსებული ობიექტების შესახებ საჭირო ინფორმაციის მოპოვება ისეთი ინსტრუმენტების გამოყენებით, როგორიცაა ტელესკოპები და სხვა აღჭურვილობა.

ასტრონომიაში დაკვირვებები შესაძლებელს ხდის, კერძოდ, თვალყური ადევნოთ შესწავლილი ობიექტების თვისებებს. ზოგიერთი ობიექტის შესწავლის მიღებული შედეგები შეიძლება გავრცელდეს მსგავსი თვისებების მქონე სხვა ობიექტებზეც.

დაკვირვებითი ასტრონომიის სექციები

დაკვირვების ასტრონომიაში, სექციებად დაყოფა დაკავშირებულია ელექტრომაგნიტური სპექტრის დიაპაზონებად დაყოფასთან.

ოპტიკური ასტრონომია - ხელს უწყობს დაკვირვებებს სპექტრის ხილულ ნაწილში. ამავდროულად, სარკეები, ლინზები და მყარი მდგომარეობის დეტექტორები გამოიყენება დაკვირვების მოწყობილობებში.

შენიშვნა 2

ამ შემთხვევაში, ხილული გამოსხივების რეგიონი დევს გამოკვლეული ტალღების დიაპაზონის შუაში. ხილული გამოსხივების ტალღის სიგრძე 400 ნმ-დან 700 ნმ-მდეა.

ინფრაწითელი ასტრონომია ეფუძნება ინფრაწითელი გამოსხივების ძიებას და შესწავლას. ამ შემთხვევაში, ტალღის სიგრძე აღემატება სილიკონის დეტექტორებით დაკვირვების შეზღუდულ მნიშვნელობას: დაახლოებით 1 μm. დიაპაზონის ამ ნაწილში შერჩეული ობიექტების შესასწავლად მკვლევარები ძირითადად ტელესკოპებს - რეფლექტორებს იყენებენ.

რადიო ასტრონომია ემყარება დაკვირვებებს რადიაციაზე ტალღის სიგრძით მილიმეტრიდან ათეულ მილიმეტრამდე. მათი მუშაობის პრინციპით, მიმღებები, რომლებიც იყენებენ რადიო ემისიას, შედარებულია იმ მიმღებებთან, რომლებიც გამოიყენება რადიო გადაცემების მაუწყებლობაში. თუმცა, რადიო მიმღებები უფრო მგრძნობიარეა.

რენტგენის ასტრონომია, გამა-სხივების ასტრონომია და ულტრაიისფერი ასტრონომია შედის მაღალი ენერგიის ასტრონომიაში.

დაკვირვების მეთოდები ასტრონომიაში

სასურველი მონაცემების მიღება შესაძლებელია, როდესაც ასტრონომები ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას დაარეგისტრირებენ. გარდა ამისა, მკვლევარები ატარებენ დაკვირვებას ნეიტრინოებზე, კოსმოსურ სხივებზე ან გრავიტაციულ ტალღებზე.

ოპტიკური და რადიო ასტრონომია თავის საქმიანობაში იყენებს მიწისზედა ობსერვატორიებს. ამის მიზეზი ის არის, რომ ამ დიაპაზონების ტალღის სიგრძეზე ჩვენი პლანეტის ატმოსფერო შედარებით გამჭვირვალობაა.

ობსერვატორიები ძირითადად განლაგებულია მაღალ სიმაღლეზე. ეს გამოწვეულია ატმოსფეროს შეწოვისა და დამახინჯების შემცირებით.

შენიშვნა 3

გაითვალისწინეთ, რომ ინფრაწითელი ტალღების რაოდენობა მნიშვნელოვნად შეიწოვება წყლის მოლეკულების მიერ. ამის გამო, ობსერვატორიებს ხშირად აშენებენ მშრალ ადგილებში მაღალ სიმაღლეზე ან სივრცეში.

ბუშტები ან კოსმოსური ობსერვატორიები ძირითადად გამოიყენება რენტგენის, გამა-სხივების და ულტრაიისფერი ასტრონომიის დარგებში და რამდენიმე გამონაკლისის გარდა, შორეული IR ასტრონომიაში. ამავდროულად, ჰაერის შხაპებზე დაკვირვებით, შეგიძლიათ აღმოაჩინოთ გამა გამოსხივება, რომელმაც შექმნა ისინი. გაითვალისწინეთ, რომ კოსმოსური სხივების შესწავლა ამჟამად ასტრონომიული მეცნიერების სწრაფად განვითარებადი სფეროა.

მზესთან და დედამიწასთან ახლოს მდებარე ობიექტების დანახვა და გაზომვა შესაძლებელია სხვა ობიექტების ფონზე დაკვირვებისას. ასეთი დაკვირვებები გამოიყენებოდა პლანეტების ორბიტების მოდელების ასაგებად, აგრეთვე მათი შედარებითი მასებისა და გრავიტაციული აშლილობის დასადგენად. შედეგი იყო ურანის, ნეპტუნის და პლუტონის აღმოჩენა.

რადიოასტრონომია - ასტრონომიის ამ დარგის განვითარება რადიოემისიის აღმოჩენის შედეგი იყო. ამ ტერიტორიის შემდგომმა განვითარებამ გამოიწვია ისეთი ფენომენის აღმოჩენა, როგორიცაა კოსმოსური ფონის რადიაცია.

ნეიტრინო ასტრონომია - ასტრონომიული მეცნიერების ეს სფერო იყენებს ნეიტრინო დეტექტორებს თავის არსენალში, რომლებიც ძირითადად მიწისქვეშ მდებარეობს. ნეიტრინო ასტრონომიის ხელსაწყოები გვეხმარება იმ პროცესების შესახებ ინფორმაციის მოპოვებაში, რომლებსაც მკვლევარები ტელესკოპით ვერ აკვირდებიან. ამის მაგალითია ჩვენი მზის ბირთვში მიმდინარე პროცესები.

გრავიტაციული ტალღების მიმღებებს აქვთ უნარი ჩაწერონ ისეთი ფენომენების კვალიც კი, როგორიცაა ისეთი მასიური ობიექტების შეჯახება, როგორიცაა ნეიტრონული ვარსკვლავები და შავი ხვრელები.

ავტომატური კოსმოსური ხომალდები აქტიურად გამოიყენება მზის სისტემის პლანეტების ასტრონომიულ დაკვირვებებში. მათი დახმარებით განსაკუთრებით აქტიურად იკვლევენ პლანეტების გეოლოგიასა და მეტეოროლოგიას.

ასტრონომიული დაკვირვებების ჩატარების პირობები.

ასტრონომიულ ობიექტებზე უკეთესი დაკვირვებისთვის მნიშვნელოვანია შემდეგი პირობები:

1. კვლევა ძირითადად სპექტრის ხილულ ნაწილში ოპტიკური ტელესკოპების გამოყენებით ტარდება.
2. დაკვირვებები ძირითადად ღამით ტარდება, ვინაიდან მკვლევარების მიერ მიღებული მონაცემების ხარისხი დამოკიდებულია ჰაერის გამჭვირვალობაზე და ხილვადობის პირობებზე. თავის მხრივ, ხილვადობის პირობები დამოკიდებულია ტურბულენტობაზე და ჰაერში სითბოს ნაკადების არსებობაზე.
3. სავსე მთვარის არარსებობა უპირატესობას ანიჭებს ასტრონომიულ ობიექტებზე დაკვირვებას. თუ სავსე მთვარე ცაშია, მაშინ ეს იძლევა დამატებით განათებას და ართულებს მკრთალ ობიექტებზე დაკვირვებას.
4. ოპტიკური ტელესკოპისთვის დაკვირვებისთვის ყველაზე შესაფერისი ადგილი ღია სივრცეა. გარე სივრცეში შესაძლებელია დაკვირვების გაკეთება, რომელიც არ არის დამოკიდებული ატმოსფეროს ცვალებადობაზე, სივრცეში ასეთის ნაკლებობის გამო. დაკვირვების ამ მეთოდის მინუსი არის ასეთი კვლევების მაღალი ფინანსური ღირებულება.

კოსმოსის შემდეგ, გარე სივრცეზე დასაკვირვებლად ყველაზე შესაფერისი ადგილი მთების მწვერვალებია. მთის მწვერვალებს აქვთ უღრუბლო დღეების დიდი რაოდენობა და აქვთ ხარისხიანი ხილვადობის პირობები, რომლებიც დაკავშირებულია კარგ ატმოსფერულ ხარისხთან.

მაგალითი 1

ასეთი ობსერვატორიების მაგალითია მაუნა კეას და ლა პალმას კუნძულების მწვერვალები.

ასტრონომიულ დაკვირვებებში ასევე დიდ როლს თამაშობს ღამის სიბნელის დონე. ადამიანის საქმიანობით შექმნილი ხელოვნური განათება ხელს უშლის მკრთალ ასტრონომიულ ობიექტებზე მაღალხარისხიან დაკვირვებას. თუმცა, ქუჩის ნათურების ირგვლივ პლაფონების გამოყენება პრობლემის მოგვარებაში გვეხმარება. შედეგად, დედამიწის ზედაპირზე მიმავალი სინათლის რაოდენობა იზრდება და ცისკენ მიმართული გამოსხივება მცირდება.

5. ატმოსფეროს გავლენა დაკვირვების ხარისხზე შეიძლება დიდი იყოს. უკეთესი სურათის მისაღებად გამოიყენება ტელესკოპები გამოსახულების დაბინდვის დამატებითი კორექტირებით. ხარისხის გასაუმჯობესებლად ასევე გამოიყენება ადაპტური ოპტიკა, ლაქების ინტერფერომეტრია, დიაფრაგმის სინთეზი ან კოსმოსში ტელესკოპების განთავსება.