Observator. Observatorul astronomic - ce este? Cum se studiază corpurile cerești la observator

OBSERVATOR
o instituție în care oamenii de știință observă, studiază și analizează fenomenele naturale. Cele mai cunoscute observatoare astronomice pentru studiul stelelor, galaxiilor, planetelor și altor obiecte cerești. Există și observatoare meteorologice pentru observarea vremii; observatoare geofizice pentru studierea fenomenelor atmosferice, în special a luminilor polare; stații seismice pentru înregistrarea vibrațiilor excitate în Pământ de cutremure și vulcani; observatoare pentru observarea razelor cosmice și neutrinilor. Multe observatoare sunt echipate nu numai cu instrumente seriale pentru înregistrarea fenomenelor naturale, ci și cu instrumente unice care oferă cea mai mare sensibilitate și precizie posibile în condiții specifice de observare. Pe vremuri, observatoarele, de regulă, erau construite în apropierea universităților, dar apoi au început să fie amplasate în locuri cu cele mai bune condiții de observare a fenomenelor studiate: observatoare seismice - pe versanții vulcanilor, cele meteorologice - uniform în jurul globul, cele aurorale (pentru observarea luminilor polare) - la o distanta de circa 2000 km de polul magnetic al emisferei nordice, pe unde trece o banda de aurore intense. Observatoarele astronomice, care folosesc telescoape optice pentru a analiza lumina din sursele cosmice, necesită o atmosferă curată și uscată, lipsită de lumină artificială, așa că tind să fie construite sus, în munți. Observatoarele radio sunt adesea situate în văi adânci, închise pe toate părțile de munți din cauza interferențelor radio artificiale. Cu toate acestea, deoarece observatoarele angajează personal calificat și vizitează în mod regulat oamenii de știință, ori de câte ori este posibil, aceștia încearcă să localizeze observatoarele nu prea departe de centrele științifice și culturale și nodurile de transport. Cu toate acestea, dezvoltarea comunicațiilor face ca această problemă să fie din ce în ce mai puțin relevantă. Acest articol este despre observatoarele astronomice. În plus, alte tipuri de observatoare și stații științifice sunt descrise în articole:
ASTRONOMIE EXTRAATMOSFERICĂ;
VULCANI;
GEOLOGIE;
CUTREMUR;
METEOROLOGIE ȘI CLIMATOLOGIE ;
NEUTRINO ASTRONOMIE;
ASTRONOMIE DE RADIOLOCARE;
RADIOASTRONOMIE.
ISTORIA OBSERVATOARELOR ȘI TELESCOPELOR ASTRONOMICE
Lumea antica. Cele mai vechi fapte ale observațiilor astronomice care au ajuns până la noi sunt asociate cu civilizațiile antice din Orientul Mijlociu. Observând, înregistrând și analizând mișcarea Soarelui și a Lunii pe cer, preoții au ținut evidența timpului și a calendarului, au prezis anotimpuri importante pentru agricultură și s-au implicat, de asemenea, în prognozele astrologice. Măsurând mișcările corpurilor cerești cu ajutorul celor mai simple instrumente, ei au constatat că poziția relativă a stelelor pe cer rămâne neschimbată, iar Soarele, Luna și planetele se deplasează în raport cu stele și, în plus, foarte greu. Preoții au remarcat fenomene cerești rare: eclipse de Lună și Soare, apariția de comete și de noi stele. Observațiile astronomice, aducând beneficii practice și contribuind la modelarea viziunii asupra lumii, au găsit sprijin atât din partea autorităților religioase, cât și a conducătorilor civili ai diferitelor popoare. Multe tăblițe de lut supraviețuitoare din Babilonul și Sumerul antic înregistrează observații și calcule astronomice. În acele vremuri, ca și acum, observatorul a servit simultan ca atelier, depozit de instrumente și centru de colectare a datelor. Vezi si
ASTROLOGIE;
Anotimpuri ;
TIMPUL ;
CALENDAR . Se cunosc puține despre instrumentele astronomice folosite înainte de epoca ptolemaică (c. 100 - c. 170 d.Hr.). Ptolemeu, împreună cu alți oameni de știință, a adunat în imensa bibliotecă din Alexandria (Egipt) o mulțime de înregistrări astronomice împrăștiate realizate în diferite țări de-a lungul secolelor precedente. Folosind observațiile lui Hipparchus și ale lui, Ptolemeu a alcătuit un catalog al pozițiilor și luminozității a 1022 de stele. În urma lui Aristotel, el a plasat Pământul în centrul lumii și a crezut că toate luminile se învârt în jurul lui. Împreună cu colegii, Ptolemeu a efectuat observații sistematice ale corpurilor în mișcare (Soarele, Luna, Mercur, Venus, Marte, Jupiter, Saturn) și a dezvoltat o teorie matematică detaliată pentru a prezice poziția lor viitoare în raport cu stelele „fixe”. Cu ajutorul lui, Ptolemeu a calculat tabele cu mișcarea stelelor, care au fost apoi folosite timp de mai bine de o mie de ani.
Vezi si Hipparchus. Pentru a măsura dimensiunile ușor schimbătoare ale Soarelui și Lunii, astronomii au folosit o bară dreaptă cu o vizor de alunecare sub forma unui disc întunecat sau a unei plăci cu o gaură rotundă. Observatorul a îndreptat bara către țintă și a mutat vizorul de-a lungul ei, obținând o potrivire exactă între gaură și dimensiunea luminii. Ptolemeu și colegii săi au îmbunătățit multe dintre instrumentele astronomice. Efectuând observații atente cu ei și folosind trigonometria conversia citirilor instrumentale în unghiuri de poziție, au adus precizia măsurătorilor la aproximativ 10".
(vezi și PTOLEMEU Claudius).
Evul Mediu. Datorită revoltelor politice și sociale din antichitatea târzie și din Evul Mediu timpuriu, dezvoltarea astronomiei în Marea Mediterană a fost suspendată. Cataloagele și tabelele lui Ptolemeu au supraviețuit, dar tot mai puțini oameni știau să le folosească, iar observațiile și înregistrarea evenimentelor astronomice erau din ce în ce mai puțin frecvente. Cu toate acestea, în Orientul Mijlociu și Asia Centrală, astronomia a înflorit și au fost construite observatoare. În secolul al VIII-lea. Abdullah al-Ma'mun a fondat o Casă a Înțelepciunii la Bagdad, similară Bibliotecii din Alexandria, și a organizat observatoare asociate în Bagdad și Siria. Acolo, mai multe generații de astronomi au studiat și dezvoltat opera lui Ptolemeu. Instituții similare au înflorit în secolele al X-lea și al XI-lea. în Cairo. Punctul culminant al acelei ere a fost un observator gigantic din Samarkand (azi Uzbekistan). Acolo Ulukbek (1394-1449), nepotul cuceritorului asiatic Tamerlane (Timur), care a construit un sextant imens cu o rază de 40 m sub forma unui șanț orientat spre sud de 51 cm lățime cu pereți de marmură, a făcut observații asupra Soare cu o acuratețe fără precedent. Câteva instrumente mai mici pe care le-a folosit pentru a observa stelele, luna și planetele.
Renaştere. Când în cultura islamică a secolului al XV-lea. astronomia a înflorit, Europa de Vest a redescoperit această mare creație a lumii antice.
Copernic. Nicolaus Copernic (1473-1543), inspirat de simplitatea principiilor lui Platon și a altor filozofi greci, privea cu neîncredere și anxietate sistemul geocentric al lui Ptolemeu, care necesita calcule matematice greoaie pentru a explica mișcările aparente ale stelelor. Copernic a propus, păstrând abordarea lui Ptolemeu, să plaseze Soarele în centrul sistemului și să considere Pământul ca pe o planetă. Acest lucru a simplificat foarte mult problema, dar a provocat o profundă tulburare în mintea oamenilor (vezi și COPERNICUS Nicolae).
Liniște Brahe. Astronomul danez T. Brahe (1546-1601) a fost descurajat de faptul că teoria copernicană a prezis mai exact poziția luminarilor decât teoria ptolemaică, dar încă nu tocmai corectă. El a considerat că datele observaționale mai precise ar rezolva problema și l-a convins pe regele Frederic al II-lea să-i dea pr. Viena lângă Copenhaga. Acest observator, numit Uraniborg (Castelul pe cer) avea multe instrumente staționare, ateliere, o bibliotecă, un laborator chimic, dormitoare, o sufragerie și o bucătărie. Tycho avea chiar și propria fabrică de hârtie și tiparnă. În 1584 a construit o nouă clădire pentru observații - Stjerneborg (Castelul Stelarilor), unde a adunat cele mai mari și mai avansate instrumente. Adevărat, acestea erau instrumente de același tip ca pe vremea lui Ptolemeu, dar Tycho le-a sporit mult precizia prin înlocuirea lemnului cu metale. El a introdus obiective și cântare deosebit de precise și a venit cu metode matematice pentru calibrarea observațiilor. Tycho și asistenții săi, observând corpurile cerești cu ochiul liber, au obținut cu instrumentele lor o precizie a măsurătorilor de 1 ". Ei au măsurat sistematic pozițiile stelelor și au observat mișcarea Soarelui, a Lunii și a planetelor, culegând date de observație fără precedent. persistență și acuratețe.
(vezi și BRAGE Tycho).

Kepler. Studiind datele lui Tycho, I. Kepler (1571-1630) a descoperit că revoluția observată a planetelor în jurul Soarelui nu poate fi reprezentată ca o mișcare în cercuri. Kepler a avut un mare respect pentru rezultatele obținute la Uraniborg și, prin urmare, a respins ideea că mici discrepanțe în pozițiile calculate și observate ale planetelor ar putea fi cauzate de erori în observațiile lui Tycho. Continuând căutarea, Kepler a stabilit că planetele se mișcă în elipse, punând astfel bazele pentru o nouă astronomie și fizică.
(vezi și KEPLER Johann; LEGILE LUI KEPLER). Lucrările lui Tycho și Kepler au anticipat multe trăsături ale astronomiei moderne, cum ar fi organizarea de observatoare specializate cu sprijinul statului; aducerea la perfecțiune a instrumentelor, chiar și a celor tradiționale; împărțirea oamenilor de știință în observatori și teoreticieni. Noi principii de lucru au fost aprobate împreună cu noua tehnologie: un telescop a venit în ajutorul ochiului în astronomie.
Apariția telescoapelor. Primele telescoape refractoare. În 1609, Galileo a început să folosească primul său telescop de casă. Observațiile lui Galileo au inaugurat o eră a studiilor vizuale ale corpurilor cerești. Telescoapele s-au răspândit curând în toată Europa. Curioșii le făceau ei înșiși sau comandau meșteri și înființează mici observatoare personale, de obicei în propriile case.
(vezi și GALILEO Galileo). Telescopul lui Galileo a fost numit refractor, deoarece razele de lumină sunt refractate în el (latină refractus - refracted), trecând prin mai multe lentile de sticlă. În cel mai simplu design, lentila obiectivului frontal colectează razele la un focus, creând acolo o imagine a obiectului, iar lentila oculară situată lângă ochi este folosită ca lupă pentru a vizualiza această imagine. În telescopul lui Galileo, o lentilă negativă a servit drept ocular, oferind o imagine directă de calitate destul de slabă cu un câmp vizual mic. Kepler și Descartes au dezvoltat teoria opticii, iar Kepler a propus un design al telescopului cu o imagine inversată, dar un câmp vizual și o mărire mult mai mare decât Galileo. Acest design l-a înlocuit rapid pe primul și a devenit standardul pentru telescoapele astronomice. De exemplu, în 1647, astronomul polonez Jan Hevelius (1611-1687) a folosit telescoape Kepleriene lungi de 2,5-3,5 metri pentru a observa luna. Inițial, le-a instalat într-o mică turelă de pe acoperișul casei sale din Gdansk (Polonia), iar mai târziu - pe un șantier cu două posturi de observare, dintre care unul rotativ (vezi și Hevelius Jan). În Olanda, Christian Huygens (1629-1695) și fratele său Constantin au construit telescoape foarte lungi, cu lentile de doar câțiva centimetri în diametru, dar cu distanțe focale enorme. Acest lucru a îmbunătățit calitatea imaginii, deși a îngreunat lucrul cu instrumentul. În anii 1680, Huygens a experimentat cu „telescoape aeriene” de 37 de metri și 64 de metri, ale căror lentile erau plasate în partea de sus a catargului și rotite cu un băț lung sau frânghii, iar ocularul era pur și simplu ținut în mâini ( vezi si HUYGENS Christian). Folosind lentile realizate de D. Campani, J.D. Cassini (1625-1712) la Bologna și mai târziu la Paris au făcut observații cu telescoape aeriene de 30 și 41 m lungime, demonstrând avantajele lor neîndoielnice, în ciuda complexității lucrului cu acestea. Observațiile au fost foarte îngreunate de vibrația catargului cu lentila, de dificultatea îndreptării acestuia cu frânghii și cabluri, precum și de neomogenitatea și turbulența aerului dintre lentilă și ocular, deosebit de puternică în absența tubului. Newton, telescopul reflectorizant și teoria gravitației. La sfârșitul anilor 1660, I. Newton (1643-1727) a încercat să dezlege natura luminii în legătură cu problemele refractorilor. El a decis în mod eronat că aberația cromatică, adică. incapacitatea lentilei de a colecta razele tuturor culorilor într-un singur focar este fundamental inamovibilă. Prin urmare, Newton a construit primul telescop reflectorizant funcțional, în care rolul unui obiectiv în loc de lentilă a fost jucat de o oglindă concavă care colectează lumina la un focar unde imaginea poate fi privită prin ocular. Cu toate acestea, cea mai importantă contribuție a lui Newton la astronomie a fost lucrarea sa teoretică, care a arătat că legile kepleriene ale mișcării planetare sunt un caz special al legii universale a gravitației. Newton a formulat această lege și a dezvoltat tehnici matematice pentru calcularea cu precizie a mișcării planetelor. Acest lucru a stimulat nașterea unor noi observatoare, unde pozițiile Lunii, planetelor și sateliților acestora au fost măsurate cu cea mai mare precizie, rafinând elementele orbitelor lor folosind teoria lui Newton și prezicând mișcarea.
Vezi si
MECANICA CERESTIA;
GRAVITATIE ;
NEWTON Isaac.
Ceas, micrometru și vizor telescopic. Nu mai puțin importantă decât îmbunătățirea părții optice a telescopului a fost îmbunătățirea monturii și a echipamentului acestuia. Pentru măsurătorile astronomice au devenit necesare ceasuri cu pendul care pot ține pasul cu ora locală, care este determinată din unele observații și folosită în altele.
(vezi și ORARE). Folosind un micrometru cu filament, a fost posibil să se măsoare unghiuri foarte mici atunci când se observă prin ocularul unui telescop. Pentru a crește acuratețea astrometriei, un rol important l-a jucat combinarea unui telescop cu o sferă armilară, un sextant și alte instrumente goniometrice. De îndată ce priveliștile cu ochiul liber au fost înlocuite de telescoape mici, a apărut nevoia pentru o fabricație și o împărțire mult mai precise a scalelor unghiulare. În mare parte în legătură cu nevoile observatoarelor europene, s-a dezvoltat producția de mașini-unelte mici de înaltă precizie.
(vezi și INSTRUMENTE DE MĂSURARE).
observatoare de stat.Îmbunătățirea tabelelor astronomice. Din a doua jumătate a secolului al XVII-lea. în scopuri de navigație și cartografie, guvernele diferitelor țări au început să înființeze observatoare de stat. La Academia Regală de Științe, fondată de Ludovic al XIV-lea la Paris în 1666, academicienii s-au apucat să revizuiască constantele și tabelele astronomice de la zero, folosind ca bază lucrările lui Kepler. În 1669, la inițiativa ministrului J.-B. Colbert, a fost fondat la Paris Observatorul Regal. A fost condusă de patru generații minunate de Cassini, începând cu Jean Dominique. În 1675 a fost fondat Observatorul Regal Greenwich, condus de primul astronom Royal D. Flamsteed (1646-1719). Împreună cu Royal Society, care și-a început activitatea în 1647, a devenit centrul cercetărilor astronomice și geodezice din Anglia. În aceiași ani au fost înființate observatoare la Copenhaga (Danemarca), Lund (Suedia) și Gdansk (Polonia) (vezi și FLEMSTID John). Cel mai important rezultat al activităților primelor observatoare au fost efemeride - tabele cu pozițiile precalculate ale Soarelui, Lunii și planetelor, necesare cartografiei, navigației și cercetărilor astronomice fundamentale.
Introducere în ora standard. Observatoarele de stat au devenit deținătorii timpului de referință, care a fost distribuit mai întâi folosind semnale optice (steaguri, baloane semnalizatoare), iar mai târziu prin telegraf și radio. Tradiția actuală de a arunca baloane la miezul nopții în Ajunul Crăciunului datează din zilele în care baloanele de semnalizare coborau pe un catarg înalt de pe acoperișul observatorului exact la momentul potrivit, permițând căpitanilor de nave din port să-și verifice cronometrele înainte de a naviga. .
Definiţia longitudes. O sarcină extrem de importantă a observatoarelor de stat din acea epocă era determinarea coordonatelor nave maritime. Latitudinea geografică este ușor de găsit după unghiul Stelei Nordului deasupra orizontului. Dar longitudinea este mult mai greu de determinat. Unele metode s-au bazat pe momentele eclipselor sateliților lui Jupiter; altele - pe poziția lunii față de stele. Dar cele mai fiabile metode necesitau cronometre de înaltă precizie capabile să țină ora observatorului în apropierea portului de plecare în timpul călătoriei.
Dezvoltarea observatoarelor Greenwich și Paris.În secolul 19 cele mai importante centre astronomice au rămas publice şi unele observatoare private din Europa. În lista de observatoare din 1886 găsim 150 în Europa, 42 în America de Nord și 29 în altă parte. Observatorul Greenwich până la sfârșitul secolului avea un reflector de 76 cm, refractori de 71, 66 și 33 cm și multe instrumente auxiliare. Ea a fost implicată activ în astrometrie, cronometrare, fizică solară și astrofizică, precum și în geodezie, meteorologie, magnetice și alte observații. Observatorul de la Paris avea, de asemenea, instrumente moderne precise și a condus programe similare cu Greenwich.
noi observatoare. Observatorul Astronomic Pulkovo al Academiei Imperiale de Științe din Sankt Petersburg, construit în 1839, a câștigat rapid respect și onoare. Echipa sa în creștere a fost implicată în astrometrie, determinarea constantelor fundamentale, spectroscopie, cronometrare și o varietate de programe geofizice. Observatorul Potsdam din Germania, deschis în 1874, a devenit în curând o organizație cu autoritate, cunoscută pentru munca sa în fizica solară, astrofizică și studii fotografice ale cerului.
Construirea de telescoape mari. Reflector sau refractor? Deși telescopul reflector al lui Newton a fost o invenție importantă, timp de câteva decenii a fost privit de astronomi doar ca un instrument de completare a refractorilor. La început, reflectoarele au fost făcute de către observatori înșiși pentru propriile lor observatoare mici. Dar până la sfârșitul secolului al XVIII-lea. aceasta a fost preluată de industria optică în curs de dezvoltare, simțind nevoia unui număr tot mai mare de astronomi și topografi. Observatorii au putut alege dintre multe tipuri de reflectoare și refractoare, fiecare având avantaje și dezavantaje. Telescoapele refractoare cu lentile de sticlă de înaltă calitate au oferit o imagine mai bună decât reflectoarele, iar tubul lor era mai compact și mai rigid. Dar reflectoarele puteau fi făcute cu un diametru mult mai mare, iar imaginile din ele nu erau distorsionate de margini colorate, ca în cazul refractorilor. În reflector, obiectele slabe sunt mai bine văzute, deoarece nu există pierderi de lumină în ochelari. Totuși, aliajul de speculum, din care erau făcute oglinzile, s-a decolorat rapid și a necesitat relustruire frecventă (încă nu știau să acopere suprafața cu un strat subțire de oglindă).
Herschel.În anii 1770, astronomul autodidact meticulos și încăpățânat W. Herschel a construit mai multe telescoape newtoniene, aducând diametrul la 46 cm și distanța focală la 6 m. Calitatea înaltă a oglinzilor sale a făcut posibilă utilizarea unei măriri foarte puternice. Folosind unul dintre telescoapele sale, Herschel a descoperit planeta Uranus, precum și mii de stele duble și nebuloase. Multe telescoape au fost construite în acei ani, dar de obicei au fost construite și folosite de pasionații singuratici, fără a organiza un observator în sensul modern.
(vezi și HERSHEL, WILLIAM). Herschel și alți astronomi au încercat să construiască reflectoare mai mari. Dar oglinzile masive s-au deformat și și-au pierdut forma pe măsură ce telescopul și-a schimbat poziția. Limita pentru oglinzile metalice a fost atinsă în Irlanda de W. Parsons (Lord Ross), care a creat un reflector cu un diametru de 1,8 m pentru observatorul său de acasă.
Construcția de telescoape mari. Magnații industriali și noii bogați din Statele Unite s-au acumulat la sfârșitul secolului al XIX-lea. bogăție gigantică, iar unii dintre ei s-au orientat către filantropie. Astfel, J. Leek (1796-1876), care și-a făcut avere din goana aurului, a lăsat moștenire înființarea unui observator pe Muntele Hamilton, la 65 km de Santa Cruz (California). Instrumentul său principal era un refractor de 91 cm, atunci cel mai mare din lume, fabricat de cunoscuta companie Alvan Clark and Sons și instalat în 1888. Și în 1896, la Observatorul Lick, un reflector Crossley de 36 de inci, apoi cea mai mare din SUA, a început să funcționeze. . Astronomul J. Hale (1868-1938) l-a convins pe magnatul de tramvai din Chicago C. Yerkes să finanțeze construcția unui observator și mai mare pentru Universitatea din Chicago. A fost fondată în 1895 în Williams Bay, Wisconsin, cu un refractor de 40 de inci, încă și probabil pentru totdeauna cel mai mare din lume (vezi și George Ellery HALE). După ce a organizat Observatorul Yerkes, Hale a dezvoltat o activitate furtunoasă pentru a atrage fonduri din diverse surse, inclusiv magnatul oțelului A. Carnegie, pentru a construi un observator în cel mai bun loc pentru observații din California. Echipat cu mai multe telescoape solare de design Hale și un reflector de 152 cm, Observatorul Mount Wilson din Munții San Gabriel, la nord de Pasadena, California, a devenit curând o mecca astronomică. Dobândind experiența necesară, Hale a organizat crearea unui reflector de dimensiuni fără precedent. Numit după sponsorul principal, telescopul de 100 de inci. Hooker a intrat în serviciu în 1917; dar înainte de asta, au trebuit depășite multe probleme de inginerie, care la început păreau insolubile. Prima a fost turnarea unui disc de sticlă de dimensiunea potrivită și răcirea lui încet pentru a produce sticlă de înaltă calitate. Slefuirea și lustruirea oglinzii pentru a-i da forma necesară a durat mai bine de șase ani și a necesitat crearea unor mașini unice. Etapa finală de lustruire și verificare a oglinzii a fost efectuată într-o încăpere specială cu curățenie și control perfect al temperaturii. Mecanismele telescopului, clădirea și cupola turnului său, construite pe vârful Muntelui Wilson (Muntele Wilson) cu o înălțime de 1700 m, au fost considerate un miracol ingineresc al vremii. Inspirat de măiestria fină a instrumentului de 100 de inci, Hale și-a dedicat restul vieții construirii giganticului telescop de 200 de inci. La 10 ani de la moartea sa și din cauza unei întârzieri cauzate de cel de-al Doilea Război Mondial, telescopul. Hale a intrat în serviciu în 1948 pe vârful muntelui Palomar (Muntele Palomar) de 1700 de metri, la 64 km nord-est de San Diego (buc. California). A fost un miracol științific și tehnic din acele vremuri. Timp de aproape 30 de ani, acest telescop a rămas cel mai mare din lume, iar mulți astronomi și ingineri au crezut că nu va fi niciodată depășit.

Dar apariția computerelor a contribuit la extinderea în continuare a construcției de telescoape. În 1976, pe muntele Semirodniki de 2100 de metri din apropierea satului Zelenchukskaya (Nordul Caucazului, Rusia), a început să funcționeze un telescop BTA (Large Azimuthal Telescope) de 6 metri, demonstrând limita practică a tehnologiei unui „gros și puternic”. " oglinda.

Modul de a construi oglinzi mari care pot colecta mai multă lumină și, prin urmare, să vadă mai departe și mai bine, constă în noile tehnologii: în ultimii ani s-au dezvoltat metode de fabricare a oglinzilor subțiri și prefabricate. Oglinzile subțiri cu un diametru de 8,2 m (cu o grosime de aproximativ 20 cm) sunt deja în funcțiune pe telescoapele Observatorului de Sud din Chile. Forma lor este controlată de un sistem complex de „degete” mecanice controlate de un computer. Succesul acestei tehnologii a dus la dezvoltarea mai multor proiecte similare în diferite țări. Pentru a testa ideea unei oglinzi compuse, Observatorul Astrofizic Smithsonian a construit un telescop în 1979 cu o lentilă de șase oglinzi de 183 cm, echivalentă ca suprafață cu o oglindă de 4,5 metri. Acest telescop multi-oglindă, situat pe Muntele Hopkins, la 50 km sud de Tucson, Arizona, s-a dovedit a fi foarte eficient, iar această abordare a fost folosită la construirea a două telescoape de 10 metri. W. Keka la Observatorul Mauna Kea (Hawaii). Fiecare oglindă gigantică este compusă din 36 de segmente hexagonale cu o lungime de 183 cm, controlate de computer pentru a produce o singură imagine. Deși calitatea imaginii nu este încă ridicată, este posibil să se obțină spectre de obiecte foarte îndepărtate și slabe care sunt inaccesibile altor telescoape. Prin urmare, la începutul anilor 2000, este planificată să pună în funcțiune mai multe telescoape multioglindă cu deschideri efective de 9-25 m.

ÎN Vârful MAUNA KEA, un vulcan antic din Hawaii, există zeci de telescoape. Astronomii sunt atrași aici de altitudinea mare și de aerul foarte uscat și curat. În dreapta jos, prin fanta deschisă a turnului, oglinda telescopului Kek I este clar vizibilă, iar în stânga jos - turnul telescopului Kek II în construcție.

DEZVOLTARE HARDWARE
Fotografia. La mijlocul secolului al XIX-lea câțiva entuziaști au început să folosească fotografia pentru a înregistra imagini văzute cu ajutorul unui telescop. Odată cu creșterea sensibilității emulsiilor, plăcile fotografice din sticlă au devenit principalul mijloc de înregistrare a datelor astrofizice. Pe lângă jurnalele tradiționale de observație scrise de mână, în observatoare au apărut prețioase „biblioteci de sticlă”. O placă fotografică este capabilă să acumuleze lumina slabă a obiectelor îndepărtate și să surprindă detalii inaccesibile ochiului. Odată cu utilizarea fotografiei în astronomie, au fost necesare noi tipuri de telescoape, cum ar fi camere cu vedere largă capabile să înregistreze zone mari ale cerului deodată pentru a crea atlase foto în loc de hărți desenate. În combinație cu reflectoare de diametru mare, fotografia și un spectrograf au făcut posibilă studierea obiectelor slabe. În anii 1920, folosind telescopul Observatorului Mount Wilson de 100 de inci, E. Hubble (1889-1953) a clasificat nebuloasele slabe și a demonstrat că multe dintre ele sunt galaxii gigantice precum Calea Lactee. În plus, Hubble a descoperit că galaxiile zboară rapid una de alta. Acest lucru a schimbat complet ideile astronomilor despre structura și evoluția Universului, dar doar câteva observatoare care aveau telescoape puternice pentru observarea galaxiilor îndepărtate slabe au fost capabile să facă astfel de cercetări.
Vezi si
COSMOLOGIE;
GALAXII;
Hubble Edwin Powell;
NEBLES.
Spectroscopie. Apărut aproape simultan cu fotografia, spectroscopia le-a permis astronomilor să-și determine compoziția chimică din analiza luminii stelelor și să studieze mișcarea stelelor și galaxiilor prin deplasarea Doppler a liniilor din spectre. Dezvoltarea fizicii la începutul secolului al XX-lea. a ajutat la descifrarea spectrogramelor. Pentru prima dată, a devenit posibil să se studieze compoziția corpurilor cerești inaccesibile. Această sarcină s-a dovedit a fi în puterea observatoarelor universitare modeste, deoarece nu este necesar un telescop mare pentru a obține spectrele obiectelor strălucitoare. Astfel, Observatorul Colegiului Harvard a fost unul dintre primii care s-au angajat în spectroscopie și a colectat o colecție imensă de spectre stelare. Angajații săi au clasificat mii de spectre stelare și au creat baza pentru studiul evoluției stelare. Combinând aceste date cu fizica cuantică, teoreticienii au înțeles natura sursei energiei stelare. În secolul al XX-lea S-au creat detectoare de radiații infraroșii provenite de la stele reci, din atmosfere și de pe suprafața planetelor. Observațiile vizuale, ca măsură insuficient de sensibilă și obiectivă a luminozității stelelor, au fost înlocuite mai întâi de plăci fotografice și apoi de instrumente electronice (vezi și SPECTROSCOPIE).
Astronomie de după al doilea război mondial
Consolidarea sprijinului de stat. După război, noile tehnologii care s-au născut în laboratoarele armatei au devenit disponibile oamenilor de știință: echipamente radio și radar, receptoare electronice sensibile de lumină și computere. Guvernele țărilor industrializate și-au dat seama de importanța cercetării științifice pentru securitatea națională și au început să aloce fonduri considerabile pentru activitatea științifică și educație.
Observatoarele Naționale din SUA. La începutul anilor 1950, Fundația Națională pentru Știință din SUA a abordat astronomii pentru a veni cu propuneri pentru un observator la nivel național, care să fie în cea mai bună locație posibilă și accesibil tuturor oamenilor de știință calificați. Până în anii 1960, au apărut două grupuri de organizații: Asociația Universităților pentru Cercetare în Astronomie (AURA), care a creat conceptul Observatorilor Naționali de Astronomie Optică (NOAO) la vârful de 2100 de metri al Vârfului Kitt, lângă Tucson, Arizona, și Universitățile Amalgamate, care au dezvoltat proiectul National Radio Astronomy Observatory (NRAO) în Deer Creek Valley, lângă Green Bank, WV.

OBSERVATORUL NAȚIONAL AL ​​SUA KITT-PEAK lângă Tucson, Arizona. Printre cele mai mari instrumente ale sale se numără Telescopul Solar McMas (jos), Telescopul Mayall de 4 m (dreapta sus) și Telescopul WIYN de 3,5 m al Observatorului Comun din Wisconsin, Indiana, Yale și NOAO (extrema stângă).

Până în 1990, NOAO avea 15 telescoape cu diametrul de până la 4 m pe Vârful Kitt.AURA a înființat și Observatorul Inter-American din Sierra Tololo (Anzii chileni) la o altitudine de 2200 m, unde cerul sudic este studiat din 1967. Pe lângă Green Bank, unde cel mai mare radiotelescop (43 m în diametru) este instalat pe o montură ecuatorială, NRAO are și un telescop cu unde milimetrice de 12 metri pe Kitt Peak și un sistem VLA (Very Large Array) de 27 radio. telescoape cu diametre de 25 m pe câmpia deșertului San. -Augustine lângă Socorro (buc. New Mexico). Centrul Național de Radio și Ionosferic de pe insula Puerto Rico a devenit un observator american major. Radiotelescopul său, cu cea mai mare oglindă sferică din lume, cu un diametru de 305 m, se află nemișcat într-o adâncitură naturală dintre munți și este folosit pentru astronomie radio și radar.

Angajații permanenți ai observatoarelor naționale monitorizează funcționalitatea echipamentelor, dezvoltă noi instrumente și își desfășoară propriile programe de cercetare. Cu toate acestea, orice om de știință poate aplica pentru a observa și, dacă este aprobat de Comitetul de coordonare a cercetării științifice, poate primi timp pentru a lucra la telescop. Acest lucru permite oamenilor de știință din instituțiile sărace să folosească cele mai avansate echipamente.
Observații ale cerului sudic. O mare parte din cerul sudic nu este vizibil de la majoritatea observatoarelor din Europa și Statele Unite, deși cerul sudic este considerat deosebit de valoros pentru astronomie, deoarece conține centrul Căii Lactee și multe galaxii importante, inclusiv Norii Magellanic. - două mici galaxii învecinate cu noi. Primele hărți ale cerului sudic au fost realizate de astronomul englez E. Halley, care a lucrat din 1676 până în 1678 pe insula Sf. Elena, și de astronomul francez N. Lacaille, care a lucrat din 1751 până în 1753 în sudul Africii. În 1820, Biroul Britanic de Longitudine a fondat Observatorul Regal de la Capul Bunei Speranțe, dotându-l mai întâi doar cu un telescop pentru măsurători astrometrice, iar apoi cu un set complet de instrumente pentru diverse programe. În 1869 a fost instalat un reflector de 122 cm în Melbourne (Australia); mai târziu a fost transferat pe Muntele Stromlo, unde, după 1905, a început să crească un observator astrofizic. La sfârșitul secolului al XX-lea, când condițiile pentru observații la vechile observatoare din emisfera nordică au început să se deterioreze din cauza urbanizării puternice, țările europene au început să construiască în mod activ observatoare cu telescoape mari în Chile, Australia, Asia Centrală, Canare și Insulele Hawaii.
observatoare deasupra pământului. Astronomii au început să folosească baloanele de mare altitudine ca platforme de observație încă din anii 1930 și continuă astfel de cercetări până în zilele noastre. În anii 1950, instrumentele au fost instalate pe aeronavele de mare altitudine care au devenit observatoare zburătoare. Observațiile extra-atmosferice au început în 1946, când oamenii de știință americani de pe rachetele V-2 germane capturate au ridicat detectoare în stratosferă pentru a observa radiația ultravioletă a Soarelui. Primul satelit artificial a fost lansat în URSS pe 4 octombrie 1957 și deja în 1958 stația sovietică Luna-3 a fotografiat partea îndepărtată a Lunii. Apoi au început să fie efectuate zboruri către planete și au apărut sateliți astronomici specializați pentru observarea Soarelui și a stelelor. În ultimii ani, mai mulți sateliți astronomici au funcționat în mod constant pe orbite apropiate de Pământ și alte orbite, studiind cerul în toate intervalele spectrului.
lucrează la observator.În vremuri trecute, viața și munca unui astronom depindeau în întregime de capacitățile observatorului său, deoarece comunicarea și călătoria erau lente și dificile. La începutul secolului al XX-lea Hale a creat Observatorul Mount Wilson ca centru de astrofizică solară și stelară, capabil să efectueze nu numai observații telescopice și spectrale, ci și cercetările de laborator necesare. El a căutat să se asigure că Muntele Wilson are tot ceea ce era necesar pentru viață și muncă, la fel cum a făcut Tycho pe insula Ven. Până acum, unele observatoare mari de pe vârfurile munților sunt comunități închise de oameni de știință și ingineri care locuiesc într-un cămin și lucrează noaptea conform programelor lor. Dar treptat acest stil se schimbă. În căutarea celor mai favorabile locuri pentru observație, observatoarele sunt amplasate în zone îndepărtate unde este greu să trăiești permanent. Oamenii de știință în vizită stau la observator de la câteva zile la câteva luni pentru a face observații specifice. Capacitățile electronicii moderne fac posibilă efectuarea de observații de la distanță fără a vizita deloc observatorul sau construirea de telescoape complet automate în locuri greu accesibile, care funcționează independent, conform programului planificat. Observațiile cu ajutorul telescoapelor spațiale au o anumită specificitate. La început, mulți astronomi obișnuiți să lucreze independent cu instrumentul s-au simțit inconfortabil în cadrul astronomiei spațiale, separați de telescop nu numai de spațiu, ci și de mulți ingineri și instrucțiuni complexe. Cu toate acestea, în anii 1980, la multe observatoare de la sol, controlul telescopului a fost transferat de la simple console situate direct la telescop într-o cameră specială plină cu calculatoare și uneori situată într-o clădire separată. În loc să îndrepte telescopul principal spre un obiect, uitându-se într-un mic telescop de căutare montat pe acesta și apăsând butoanele unei telecomenzi portabile mici, astronomul se așează acum în fața ecranului ghidului TV și manipulează joystick-ul. Adesea, un astronom pur și simplu trimite prin Internet la un observator program detaliat observațiile și, atunci când sunt efectuate, primește rezultatele direct în computerul dvs. Prin urmare, stilul de lucru cu telescoapele terestre și spațiale devine din ce în ce mai asemănător.
OBSERVATOARE SOLARE MODERNE
observatoare optice. Locul pentru construirea unui observator optic este de obicei ales departe de orașele cu iluminarea lor strălucitoare de noapte și smogul. De obicei acesta este vârful muntelui, unde stratul atmosferei este mai subțire, prin care trebuie să faci observații. Este de dorit ca aerul să fie uscat și curat, iar vântul să nu fie deosebit de puternic. În mod ideal, observatoarele ar trebui să fie distribuite uniform pe suprafața Pământului, astfel încât obiectele de pe cerul nordic și sudic să poată fi observate în orice moment. Cu toate acestea, din punct de vedere istoric, majoritatea observatoarelor sunt situate în Europa și America de Nord, astfel încât cerul emisferei nordice este mai bine studiat. În ultimele decenii au început să fie construite observatoare mari în emisfera sudică și în apropierea ecuatorului, de unde se poate observa atât cerul nordic, cât și cel sudic. Vulcanul antic Mauna Kea despre aproximativ. Se consideră Hawaii cu o înălțime mai mare de 4 km cel mai bun locîn lume pentru observaţii astronomice. În anii 1990, acolo s-au stabilit zeci de telescoape din diferite țări.
Turn. Telescoapele sunt instrumente foarte sensibile. Pentru a le proteja de intemperii și schimbările de temperatură, acestea sunt amplasate în clădiri speciale - turnuri astronomice. Turnurile mici sunt de formă dreptunghiulară, cu un acoperiș retractabil plat. Turnurile telescoapelor mari sunt de obicei rotunde cu o cupolă semisferică rotativă, în care se deschide o fantă îngustă pentru observații. O astfel de cupolă protejează bine telescopul de vânt în timpul funcționării. Acest lucru este important deoarece vântul balansează telescopul și face ca imaginea să se tremure. Vibrația solului și construcția turnului afectează negativ și calitatea imaginilor. Prin urmare, telescopul este montat pe o fundație separată, neconectată cu fundația turnului. In interiorul turnului sau in apropierea acestuia se monteaza un sistem de ventilatie pentru spatiul domului si o instalatie pentru depunerea in vid a unui strat de aluminiu reflectorizant pe oglinda telescopului, care se pateaza in timp.
Montură. Pentru a viza lumina, telescopul trebuie să se rotească în jurul uneia sau două axe. Primul tip include cercul meridianului și instrumentul de tranzit - telescoape mici care se rotesc în jurul unei axe orizontale în planul meridianului ceresc. Deplasându-se de la est la vest, fiecare luminare traversează acest plan de două ori pe zi. Cu ajutorul unui instrument de tranzit se determină momentele trecerii stelelor prin meridian și astfel se precizează viteza de rotație a Pământului; acest lucru este necesar pentru serviciul de timp precis. Cercul meridianului vă permite să măsurați nu numai momentele, ci și locul în care steaua traversează meridianul; acest lucru este necesar pentru a crea hărți precise ale cerului înstelat. În telescoapele moderne, observarea vizuală directă nu este practic utilizată. Sunt folosite în principal pentru a fotografia obiecte cerești sau pentru a le înregistra lumina cu detectoare electronice; expunerea ajunge uneori la câteva ore. În acest timp, telescopul trebuie să fie îndreptat cu precizie spre obiect. Prin urmare, cu ajutorul unui mecanism de ceas, se rotește cu o viteză constantă în jurul axei ceasului (paralel cu axa de rotație a Pământului) de la est la vest urmând stele, compensând astfel rotația Pământului de la vest la Est. A doua axă, perpendiculară pe ceas, se numește axă de declinare; servește la îndreptarea telescopului în direcția nord-sud. Acest design se numește montură ecuatorială și este folosit pentru aproape toate telescoapele, cu excepția celor mai mari, pentru care montura alt-azimutal s-a dovedit a fi mai compactă și mai ieftină. Pe el, telescopul urmărește luminarul, rotindu-se simultan cu viteză variabilă în jurul a două axe - verticală și orizontală. Acest lucru complică foarte mult munca mecanismului ceasului, necesitând control de calculator.

Refractor pentru telescop are o lentilă. Deoarece razele de culori diferite sunt refractate diferit în sticlă, obiectivul lentilei este calculat astfel încât să ofere o imagine clară în focalizare în razele unei singure culori. Refractoarele vechi au fost proiectate pentru observarea vizuală și, prin urmare, au oferit o imagine clară în fasciculele galbene. Odată cu apariția fotografiei, au început să se construiască telescoape fotografice - astrografe, care dau o imagine clară în raze albastre, la care emulsia fotografică este sensibilă. Mai târziu, au apărut emulsii care erau sensibile la lumina galbenă, roșie și chiar infraroșie. Pot fi folosite pentru fotografiere cu refractori vizuali. Mărimea imaginii depinde de distanța focală a obiectivului. Refractorul Yerkes de 102 cm are o distanță focală de 19 m, deci diametrul discului lunar la focalizarea sa este de aproximativ 17 cm. Dimensiunea plăcilor fotografice ale acestui telescop este de 20x25 cm; luna plină se potrivește cu ușurință pe ele. Astronomii folosesc plăci fotografice din sticlă din cauza rigidității lor ridicate: chiar și după 100 de ani de depozitare, acestea nu se deformează și fac posibilă măsurarea poziției relative a imaginilor stelare cu o precizie de 3 microni, ceea ce pentru refractorii mari precum cel Yerk corespunde cu un arc de 0,03" pe cer.
telescop reflectorizant ca un obiectiv are o oglindă concavă. Avantajul său față de un refractor este că razele de orice culoare sunt reflectate din oglindă în același mod, oferind o imagine clară. În plus, o lentilă de oglindă poate fi făcută mult mai mare decât o lentilă de lentilă, deoarece spațiul de sticlă pentru oglindă poate să nu fie transparent în interior; poate fi salvat de la deformare sub propria greutate prin plasarea într-un cadru special care susține oglinda de jos. Cu cât diametrul lentilei este mai mare, cu atât telescopul colectează mai multă lumină și obiectele mai slabe și mai îndepărtate sunt capabile să „vadă”. Timp de mulți ani, al 6-lea reflector al BTA (Rusia) și al 5-lea reflector al Observatorului Palomar (SUA) au fost cele mai mari din lume. Dar acum, două telescoape cu oglinzi compuse de 10 metri funcționează la Observatorul Mauna Kea din Hawaii și se construiesc mai multe telescoape cu oglinzi monolitice cu un diametru de 8-9 metri. Tabelul 1.
CELE MAI MARI TELESCOAPE DIN LUME
___
__Diametru ______Observator ______Locația și anul obiectivului (m) ________________constructie/demontare

REFLECTOARE

10,0 Mauna Kea Hawaii (SUA) 1996 10,0 Mauna Kea Hawaii (SUA) 1993 9,2 McDonald Texas (SUA) 1997 8,3 Japonia națională Hawaii (SUA) 1999 8.2 Sierra Paranal European South Mountain (Chile) 1998 8.2 Sierra Paranal European South Mountain (Chile) 1999 8.2 Sierra Paranal European South Mountain (Chile) 2000 8.1 Gemini North Hawaii (SUA) 1999 6.5 Universitatea din Arizona Mount Hopkins ( Arizona) 1999 6.0 Special Astrophysical Academy of Sciences of Russia stan. Zelenchukskaya (Rusia) 1976 5,0 Palomar Mountain Palomar (California) 1949 1,8*6=4,5 University of Arizona Hopkins Mountain (Arizona) 1979/1998 4,2 Roca de los Muchachos Insulele Canare (Spania) 1986 1986 Sierralo-American45 Tolo-American4. 3.9 Anglo-Australian Siding Spring (Australia) 1975 3.8 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1974 3.8 Mauna Kea (IR) Hawaii (SUA) 1979 3.6 European South La Silla (Chile) 1976 3.6 Mauna Kea Hawaii (SUA) 3.197 Roca9 (SUA) 3.19 los Muchachos Insulele Canare (Spania) 1989 3,5 Vârful Sacramento Intercollegiate (unitate) . New Mexico) 1991 3,5 germano-spaniolă Calar Alto (Spania) 1983

REFRACTORI

1,02 Yerke Williams Bay (Wisconsin) 1897 0,91 Lick Hill Hamilton (CA) 1888 0,83 Parisian Meudon (Franța) 1893 0,81 Potsdam Potsdam (Germania) 1899 0,76 Franceză de Sud Nisa (Franța) 1880 0,796 All Petersburg (Penny St Petersburg) 0,796 Penny St. 1885/1941

CAMERE SCHMIDT*

1,3-2,0 K. Schwarzschild Tautenburg (Germania) 1960 1,2-1,8 Palomar Mountain Palomar (California) 1948 1,2-1,8 Anglo-Australian Siding Spring (Australia) 1973 1, 1-1,5 Astronomic Tokyo (Japonia) 1.0 Sudul European (Japonia) 1972

SOLAR

1,60 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1962 1,50 Sacramento Peak (B)* Sunspot (New Mexico) 1969 1,00 Astrophysical Crimeea (Ucraina) 1975 0,90 Kitt Peak (2 add.)* Tucson (Arizona)* Kitt Peak0.7B)*2 Tucson (Arizona) 1975 0,70 Tenerife (Spania) 1988 0,66 Mitaka Tokyo (Japonia) 1920 0,64 Cambridge Cambridge (Anglia) 1820

Notă: Pentru camerele Schmidt sunt indicate diametrul plăcii de corectare și al oglinzii; pentru telescoape solare: (B) - vid; 2 suplimentare - două telescoape suplimentare într-o carcasă comună cu un telescop de 1,6 m.
Camere SLR. Dezavantajul reflectoarelor este că oferă o imagine clară doar în apropierea centrului câmpului vizual. Acest lucru nu interferează dacă studiază un obiect. Dar munca de patrulare, de exemplu, căutarea de noi asteroizi sau comete, necesită fotografiarea unor zone mari ale cerului deodată. Un reflector obișnuit nu este potrivit pentru asta. Opticianul german B. Schmidt a creat în 1932 un telescop combinat, în care deficiențele oglinzii principale sunt corectate cu ajutorul unei lentile subțiri de formă complexă situată în fața acesteia - o placă de corecție. Camera Schmidt a Observatorului Palomar dobândește o imagine a unei regiuni a cerului de 6°6° pe o placă fotografică de 35x35 cm. Un alt design al unei camere cu unghi larg a fost creat de D.D. Maksutov în 1941 în Rusia. Este mai simplu decât camera Schmidt, deoarece rolul plăcii de corecție în ea este jucat de o lentilă simplă groasă - meniscul.
Lucrarea observatoarelor optice.În prezent, peste 100 de observatoare mari operează în peste 30 de țări ale lumii. De obicei, fiecare dintre ei în mod independent sau în cooperare cu alții desfășoară mai multe programe de observare pe termen lung. Măsurători astrometrice. Marile observatoare naționale - Observatorul Naval al SUA, Observatorul Regal Greenwich din Marea Britanie (închis în 1998), Pulkovo din Rusia etc. - măsoară în mod regulat pozițiile stelelor și planetelor pe cer. Aceasta este o muncă foarte delicată; în aceasta se realizează cea mai mare precizie „astronomică” a măsurătorilor, pe baza căreia se creează cataloage ale poziției și mișcării stelelor, care sunt necesare pentru navigația terestră și spațială, pentru a determina poziția spațială a stelelor, pentru a clarifica legile mișcării planetare. De exemplu, măsurând coordonatele stelelor la intervale de jumătate de an, puteți observa că unele dintre ele experimentează fluctuații asociate cu mișcarea Pământului pe orbita sa (efectul de paralaxă). Distanța până la stele este determinată de mărimea acestei schimbări: cu cât deplasarea este mai mică, cu atât distanța este mai mare. De la Pământ, astronomii pot măsura o deplasare de 0,01" (grosimea unui chibrit la 40 km distanță!), ceea ce corespunde unei distanțe de 100 de parsecs.
Patrula Meteor. Mai multe camere cu unghi larg, distanțate la o distanță mare, fotografieză continuu cerul nopții pentru a determina traiectorii meteorilor și posibilele locuri de impact. Pentru prima dată, aceste observații de la două stații au început la Observatorul Harvard (SUA) în 1936 și au fost efectuate în mod regulat sub îndrumarea lui F. Whipple până în 1951. În 1951-1977, aceeași muncă a fost efectuată la Observatorul Ondrejovskaya. (Republica Cehă). Din 1938, în URSS, în Dușanbe și Odesa au fost efectuate observații fotografice ale meteorilor. Observațiile meteoriților fac posibilă studierea nu numai a compoziției particulelor de praf cosmic, ci și a structurii atmosferei terestre la altitudini de 50-100 km, care sunt greu accesibile pentru sondare directă. Patrula de meteori a primit cea mai mare dezvoltare sub forma a trei „rețele balistice” - în SUA, Canada și Europa. De exemplu, Rețeaua Prairie a Observatorului Smithsonian (SUA) a folosit camere automate de 2,5 cm la 16 stații situate la o distanță de 260 km în jurul Lincoln (Nebraska) pentru a fotografia meteori strălucitori - bile de foc. Din 1963 s-a dezvoltat rețeaua cehă de mingi de foc, care s-a transformat ulterior într-o rețea europeană de 43 de stații în Cehia, Slovacia, Germania, Belgia, Țările de Jos, Austria și Elveția. Acum este singura rețea de mingi de foc care funcționează. Stațiile sale sunt echipate cu camere fish-eye care permit fotografiarea întregii emisfere a cerului deodată. Cu ajutorul rețelelor de mingi de foc, de mai multe ori a fost posibil să se găsească meteoriți care au căzut la pământ și să-și refacă orbita înainte de o coliziune cu Pământul.
Observații ale soarelui. Multe observatoare fotografiază în mod regulat Soarele. Numărul de pete întunecate de pe suprafața sa servește ca un indicator al activității, care crește periodic, în medie, la fiecare 11 ani, ceea ce duce la întreruperea comunicațiilor radio, creșterea aurorelor și alte schimbări în atmosfera Pământului. Cel mai important instrument pentru studierea Soarelui este spectrograful. Trecând lumina soarelui printr-o fantă îngustă aflată în focarul unui telescop și apoi descompunând-o într-un spectru folosind o prismă sau un rețele de difracție, se poate afla compoziția chimică a atmosferei solare, viteza de mișcare a gazului în ea, temperatura și camp magnetic. Folosind un spectroheliograf, puteți face fotografii ale Soarelui pe linia de emisie a unui singur element, cum ar fi hidrogenul sau calciul. Proeminențele sunt clar vizibile pe ele - nori uriași de gaz care zboară deasupra suprafeței Soarelui. De mare interes este regiunea fierbinte rarefiată a atmosferei solare - coroana, care este de obicei vizibilă numai în timpul eclipselor totale de soare. Cu toate acestea, la unele observatoare de mare altitudine s-au creat telescoape speciale - corongrafe neeclipsante, în care un mic obturator („lună artificială”) închide discul strălucitor al Soarelui, făcând posibilă observarea coroanei sale în orice moment. Astfel de observații sunt efectuate pe insula Capri (Italia), la Observatorul Vârfului Sacramento (New Mexico, SUA), Pic du Midi (Pirineii francezi) și altele.

Observații ale Lunii și ale planetelor. Suprafața planetelor, sateliților, asteroizilor și cometelor este studiată cu ajutorul spectrografelor și polarimetrelor, determinând compoziția chimică a atmosferei și caracteristicile suprafeței solide. Foarte activi în aceste observații sunt Observatorul Lovell (Arizona), Meudon și Pic-du-Midi (Franța) și Krymskaya (Ucraina). Deși în ultimii ani s-au obținut multe rezultate remarcabile cu ajutorul navelor spațiale, observațiile de la sol nu și-au pierdut din relevanță și aduc anual noi descoperiri.
Observații de stele. Măsurând intensitatea liniilor din spectrul unei stele, astronomii determină abundența elementelor chimice și temperatura gazului din atmosfera sa. Poziția liniilor pe baza efectului Doppler determină viteza stelei în ansamblu, iar forma profilului liniei determină viteza fluxurilor de gaz în atmosfera stelei și viteza de rotație a acesteia în jurul axei. . Adesea, în spectrele stelelor, sunt vizibile linii de materie interstelară rarefiată, situate între stea și observatorul pământesc. Prin observarea sistematică a spectrului unei stele, se pot studia oscilațiile suprafeței sale, se pot stabili prezența sateliților și a fluxurilor de materie, uneori curgând de la o stea la alta. Folosind un spectrograf plasat la focarul telescopului, este posibil să se obțină un spectru detaliat de doar o stea în zeci de minute de expunere. Pentru un studiu de masă al spectrelor stelelor, o prismă mare este plasată în fața lentilei unei camere cu unghi larg (Schmidt sau Maksutov). În acest caz, se obține o secțiune a cerului pe o placă fotografică, unde fiecare imagine a unei stele este reprezentată de spectrul său, a cărui calitate nu este înaltă, dar suficientă pentru studiul în masă al stelelor. Astfel de observații au fost efectuate de mulți ani la Observatorul Universității din Michigan (SUA) și la Observatorul Abastumani (Georgia). Recent, au fost create spectrografe cu fibră optică: ghiduri de lumină sunt plasate în focarul telescopului; fiecare dintre ele este instalat cu un capăt pe imaginea unei stele, iar cu celălalt - pe fanta spectrografului. Deci, pentru o expunere, puteți obține spectre detaliate de sute de stele. Trecând lumina unei stele prin diferite filtre și măsurându-i luminozitatea, se poate determina culoarea unei stele, care indică temperatura suprafeței sale (cu cât este mai albastră, cu atât mai fierbinte) și cantitatea de praf interstelar care se află între stea și observator (cu cât este mai mult praf, cu atât steaua este mai roșie). Multe stele își schimbă periodic sau aleatoriu luminozitatea - se numesc variabile. Schimbările de luminozitate asociate cu fluctuațiile suprafeței stelei sau cu eclipsele reciproce ale componentelor sistemelor binare spun multe despre structura internă a stelelor. Când investighăm stelele variabile, este important să existe serii lungi și dense de observații. Prin urmare, astronomii implică adesea amatori în această lucrare: chiar și estimările oculare ale luminozității stelelor cu ajutorul unui binoclu sau al unui telescop mic sunt de valoare științifică. Pasionații de astronomie se alătură adesea cluburilor pentru observații comune. Pe lângă studierea stelelor variabile, ei descoperă adesea comete și izbucniri de stele noi, care au, de asemenea, o contribuție semnificativă la astronomie. Stelele slabe sunt studiate doar cu ajutorul unor telescoape mari cu fotometre. De exemplu, un telescop cu un diametru de 1 m colectează de 25.000 de ori mai multă lumină decât pupila ochiului uman. Utilizarea unei plăci fotografice în timpul expunerii lungi crește sensibilitatea sistemului de încă o mie de ori. Fotometrele moderne cu receptoare electronice de lumină, cum ar fi un tub fotomultiplicator, un convertor electron-optic sau o matrice CCD semiconductoare, sunt de zece ori mai sensibile decât plăcile fotografice și fac posibilă înregistrarea directă a rezultatelor măsurătorilor în memoria computerului.
Observații ale obiectelor slabe. Observațiile stelelor și galaxiilor îndepărtate sunt efectuate cu ajutorul celor mai mari telescoape cu un diametru de 4 până la 10 m. Rolul principal în aceasta revine observatoarelor Mauna Kea (Hawaii), Palomarskaya (California), La Silla și Sierra Tololo (Chile) , Observatorul special de astrofizică (Rusia). Pentru studiul în masă al obiectelor slabe, camerele mari Schmidt sunt folosite la observatoarele Tonantzintla (Mexic), Muntele Stromlo (Australia), Bloemfontein (Africa de Sud) și Byurakan (Armenia). Aceste observații fac posibilă pătrunderea cel mai adânc în Univers și studierea structurii și originii acestuia.
Programe de observații comune. Multe programe de observare sunt realizate în comun de mai multe observatoare, a căror interacțiune este susținută de Uniunea Astronomică Internațională (IAU). Reunește aproximativ 8.000 de astronomi din întreaga lume, are 50 de comisii în diverse domenii ale științei, adună mari Adunări o dată la trei ani și organizează anual mai multe simpozioane și colocvii mari. Fiecare comisie a IAU coordonează observațiile unor obiecte dintr-o anumită clasă: planete, comete, stele variabile etc. IAU coordonează munca multor observatoare în compilarea hărților stelare, atlaselor și cataloagelor. Observatorul Astrofizic Smithsonian (SUA) operează Biroul Central de Telegrame Astronomice, care anunță rapid toți astronomii despre evenimente neașteptate - izbucniri de noi și supernove, descoperirea de comete noi etc.
OBSERVATOARE RADIO
Dezvoltarea tehnologiei de comunicații radio în anii 1930-1940 a făcut posibilă începerea observațiilor radio ale corpurilor spațiale. Această nouă „fereastră” către Univers a adus multe descoperiri uimitoare. Din întregul spectru de radiații electromagnetice, numai undele optice și radio trec prin atmosferă până la suprafața Pământului. În acest caz, „fereastra radio” este mult mai largă decât cea optică: se extinde de la lungimi de undă milimetrică la zeci de metri. Pe lângă obiectele cunoscute în astronomia optică - Soarele, planetele și nebuloasele fierbinți - obiectele necunoscute anterior s-au dovedit a fi surse de unde radio: nori reci de gaz interstelar, nuclee galactice și stele care explodează.
Tipuri de radiotelescoape. Emisia radio a obiectelor spațiale este foarte slabă. Pentru a-l observa pe fundalul interferențelor naturale și artificiale, sunt necesare antene foarte direcționale care să primească un semnal dintr-un singur punct de pe cer. Aceste antene sunt de două tipuri. Pentru radiația cu unde scurte, acestea sunt fabricate din metal sub forma unei oglinzi parabolice concave (ca un telescop optic), care concentrează radiația incidentă asupra acesteia la focalizare. Astfel de reflectoare cu un diametru de până la 100 m - rotire completă - sunt capabile să privească orice parte a cerului (ca un telescop optic). Antenele mai mari sunt realizate sub forma unui cilindru parabolic care se poate roti doar în planul meridianului (ca un cerc meridian optic). Rotația în jurul celei de-a doua axe asigură rotația Pământului. Cei mai mari paraboloizi sunt imobilizați folosind goluri naturale din pământ. Ei pot observa doar o zonă limitată a cerului. Masa 2.
Cele mai mari radiotelescoape
________________________________________________
Cel mai mare __ Observator _____ Locația și anul _ dimensiunea ____________________ structurii/demontării
antenă (m)
________________________________________________
1000 1 Institutul de fizică Lebedev, RAS Serpukhov (Rusia) 1963 600 1 Academia Specială de Științe Astrofizice a Rusiei Sev.Kavkaz (Rusia) 1975 305 2 Arecibo ionosferic Arecibo (Puerto Rico) 1963 305 1 Meudon Meudon (Franţa) 1964 183 Universitatea din Illinois Danville (Illinois) 1962 122 Universitatea din California Hat Creek (California) 1960 110 1 Universitatea Ohio Delaware (Ohio) 1962 107 Laboratorul de radio Stanford Stanford (California) 1959 100 Institutul. Max Planck Bonn (Germania) 1971 76 Jodrell Bank Macclesfield (Anglia) 1957 ________________________________________________
Note:
1 o antenă cu o deschidere neumplută;
2 antenă fixă. ________________________________________________
Antenele pentru radiații cu undă lungă sunt montate dintr-un număr mare de dipoli metalici simpli plasați pe o suprafață de mai multe kilometri pătrați și interconectate astfel încât semnalele primite de ei să se amplifice între ele numai dacă vin dintr-o anumită direcție. Cu cât antena este mai mare, cu atât zona de pe cer pe care o examinează este mai îngustă, oferind în același timp o imagine mai clară a obiectului. Un exemplu de astfel de instrument este UTR-2 (radiotelescopul ucrainean în formă de T) al Institutului de Radiofizică și Electronică Harkov al Academiei de Științe a Ucrainei. Lungimea celor două brațe ale sale este de 1860 și 900 m; este cel mai avansat instrument din lume pentru studierea radiațiilor decametrice în intervalul 12-30 m. Principiul combinării mai multor antene într-un sistem este utilizat și pentru radiotelescoape parabolice: prin combinarea semnalelor primite de la un obiect de mai multe antene gigant. . Acest lucru îmbunătățește semnificativ calitatea imaginilor radio primite. Astfel de sisteme se numesc interferometre radio, deoarece semnalele de la diferite antene, atunci când sunt adăugate, interferează între ele. Imaginile de la interferometrele radio nu sunt mai proaste decât cele optice în calitate: cele mai mici detalii sunt de aproximativ 1 ", iar dacă combinați semnale de la antene situate pe diferite continente, atunci dimensiunea celor mai mici detalii de pe imaginea obiectului poate fi redusă cu încă o mie. ori.Semnalul colectat de antenă este detectat și amplificat de un receptor special - un radiometru, care este de obicei reglat la o frecvență fixă ​​sau schimbă acordul într-o bandă de frecvență îngustă.Pentru a-și reduce propriul zgomot, radiometrele sunt adesea răcite la o frecvență foarte scăzută. temperatura.Semnalul amplificat este inregistrat pe un magnetofon sau computer.Puterea semnalului primit este de obicei exprimata in termeni de „temperatura antenei”, ca si cum ar exista un corp absolut negru de o anumita temperatura in locul antenei, emitand aceeași putere.Măsurând puterea semnalului la frecvențe diferite se construiește un spectru radio, a cărui formă permite să se judece mecanismul radiației și natura fizică a obiectului.Observațiile de radioastronomie pot fi efectuate dar ale căror și în timpul zilei, dacă interferențele de la instalațiile industriale nu interferează: motoare electrice care fac scântei, posturi de radio difuzate, radare. Din acest motiv, observatoarele radio sunt de obicei instalate departe de orașe. Radioastronomii nu au cerințe speciale pentru calitatea atmosferei, dar atunci când observă la unde mai scurte de 3 cm, atmosfera devine o piedică, așa că antenele cu unde scurte sunt de preferat să fie amplasate sus, în munți. Unele radiotelescoape sunt folosite ca radare, trimit un semnal puternic și primesc un impuls reflectat de la obiect. Acest lucru vă permite să determinați cu precizie distanța până la planete și asteroizi, să măsurați viteza acestora și chiar să construiți o hartă de suprafață. Așa s-au obținut hărțile suprafeței lui Venus, care nu este vizibilă în optică prin atmosfera sa densă.
Vezi si
RADIOASTRONOMIE;
ASTRONOMIE RADAR.
observatii radioastronomice.În funcție de parametrii antenei și de echipamentele disponibile, fiecare observator radio este specializat într-o anumită clasă de obiecte de observare. Soarele, datorită apropierii sale de pământ, este o sursă puternică de unde radio. Emisia radio provenită din atmosfera sa este înregistrată în mod constant - acest lucru face posibilă prezicerea activității solare. Procesele active au loc în magnetosfera lui Jupiter și Saturn, impulsuri radio din care sunt observate în mod regulat la observatoarele din Florida, Santiago și Universitatea Yale. Cele mai mari antene din Anglia, SUA și Rusia sunt folosite pentru radar planetar. O descoperire remarcabilă a fost radiația hidrogenului interstelar la o lungime de undă de 21 cm descoperită la Observatorul din Leiden (Olanda) Apoi, zeci de alți atomi și molecule complexe, inclusiv organice, au fost găsite în mediul interstelar folosind linii radio. Moleculele radiază deosebit de intens la unde milimetrice, pentru recepția cărora se creează antene parabolice speciale cu o suprafață de înaltă precizie. Mai întâi, la Cambridge Radio Observatory (Anglia), apoi în altele, de la începutul anilor 1950, au fost efectuate sondaje sistematice ale întregului cer pentru identificarea surselor radio. Unele dintre ele coincid cu obiecte optice cunoscute, dar multe nu au analogi în alte domenii de radiație și, aparent, sunt obiecte foarte îndepărtate. La începutul anilor 1960, după ce au descoperit obiecte slabe asemănătoare stelelor care coincid cu sursele radio, astronomii au descoperit quasari, galaxii foarte îndepărtate cu nuclee incredibil de active. Din când în când, unele radiotelescoape încearcă să caute semnale de la civilizațiile extraterestre. Primul proiect de acest fel a fost proiectul National Radio Astronomy Observatory din 1960 pentru a căuta semnale de pe planetele stelelor din apropiere. Ca toate căutările ulterioare, a adus un rezultat negativ.
ASTRONOMIE EXTRAATMOSFERICĂ
Deoarece atmosfera Pământului nu trece pe suprafața planetei cu raze X, infraroșii, ultraviolete și unele tipuri de emisii radio, instrumentele pentru studiul lor sunt instalate pe sateliți artificiali Pământului, stații spațiale sau vehicule interplanetare. Aceste dispozitive necesită greutate redusă și fiabilitate ridicată. De obicei, sateliții astronomici specializați sunt lansați pentru a observa într-o anumită gamă a spectrului. Chiar și observațiile optice sunt efectuate de preferință în afara atmosferei, ceea ce distorsionează semnificativ imaginile obiectelor. Din păcate, tehnologia spațială este foarte scumpă, așa că observatoarele extraatmosferice sunt create fie de cele mai bogate țări, fie de mai multe țări în cooperare între ele. Inițial, anumite grupuri de oameni de știință s-au angajat în dezvoltarea instrumentelor pentru sateliți astronomici și în analiza datelor obținute. Dar pe măsură ce productivitatea telescoapelor spațiale a crescut, s-a dezvoltat un sistem de cooperare similar cu cel adoptat în observatoarele naționale. De exemplu, telescopul spațial Hubble (SUA) este disponibil oricărui astronom din lume: cererile de observații sunt acceptate și evaluate, cele mai demne dintre ele sunt realizate și rezultatele sunt trimise omului de știință pentru analiză. Această activitate este organizată de Institutul de Știință al Telescopului Spațial.
- (noul observatoriu lat., de la observare la observa). Clădire pentru observații fizice și astronomice. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N., 1910. Clădire OBSERVATOR care servește pentru astronomie, ... ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

Observatoare astronomice (în astronomie). Descrierea observatoarelor din antichitate și din lumea modernă.

Un observator astronomic este o instituție științifică concepută pentru a observa corpurile cerești. Este construit pe loc înalt din care poți privi oriunde. Toate observatoarele sunt în mod necesar echipate cu telescoape și echipamente similare pentru observații astronomice și geofizice.

1. „Observatoare” astronomice în antichitate.
Din cele mai vechi timpuri, pentru observații astronomice, oamenii au fost localizați pe dealuri sau pe terenuri înalte. Piramidele serveau și pentru observație.

Nu departe de cetatea Karnak, care se află în orașul Luxor, există un sanctuar Ra - Gorakhte. În ziua solstițiului de iarnă, de acolo a fost observat răsăritul.
Cel mai vechi prototip al unui observator astronomic este faimosul Stonehenge. Există o presupunere că, într-un număr de parametri, acesta corespundea răsăritului în zilele solstițiului de vară.
2. Primele observatoare astronomice.
Deja în 1425, unul dintre primele observatoare a fost finalizat lângă Samarkand. A fost unic, deoarece nu exista nimic asemănător altundeva.
Mai târziu, regele danez a luat o insulă de lângă Suedia pentru a crea un observator astronomic. Au fost construite două observatoare. Și timp de 21 de ani, activitatea regelui a continuat pe insulă, timp în care oamenii au aflat din ce în ce mai multe despre ce este Universul.
3. Observatoarele Europei și Rusiei.
Curând, observatoarele au început să fie create rapid în Europa. Unul dintre primele a fost observatorul din Copenhaga.
Unul dintre cele mai maiestuoase observatoare ale acelei vremuri a fost construit la Paris. Acolo lucrează cei mai buni oameni de știință.
Observatorul Regal Greenwich își datorează popularitatea faptului că „meridianul Greenwich” trece prin axa instrumentului de tranzit. A fost fondată din ordinul domnitorului Carol al II-lea. Construcția a fost justificată de necesitatea de a măsura longitudinea unui loc în timpul navigării.
După construirea observatoarelor din Paris și Greenwich, în numeroase alte țări europene au început să fie create observatoare de stat. Peste 100 de observatoare încep să funcționeze. Aceștia funcționează în aproape fiecare instituție de învățământ, iar numărul observatoarelor private este în creștere.
Printre primele, a fost construit observatorul Academiei de Științe din Sankt Petersburg. În 1690, pe Dvina de Nord, lângă Arhangelsk, a fost creat observatorul astronomic fundamental din Rusia. În 1839, a fost deschis un alt observator, Pulkovo. Observatorul Pulkovo a fost și este de cea mai mare importanță în comparație cu altele. Observatorul Astronomic al Academiei de Științe din Sankt Petersburg a fost închis, iar numeroasele sale instrumente și instrumente au fost mutate la Pulkovo.
Începutul unei noi etape în dezvoltarea științei astronomice se referă la înființarea Academiei de Științe.
Odată cu prăbușirea URSS, costurile dezvoltării cercetării sunt reduse. Din această cauză, în țară încep să apară observatoare neafiliate de stat dotate cu tehnologie de nivel profesional.

OBSERVATOR, o instituție pentru producerea de observații astronomice sau geofizice (magnetometrice, meteorologice și seismice); de unde și împărțirea observatoarelor în astronomice, magnetometrice, meteorologice și seismice.

observatorul astronomic

După scopul lor, observatoarele astronomice pot fi împărțite în două tipuri principale: observatoare astrometrice și astrofizice. Observatoare astrometrice sunt angajați în determinarea pozițiilor exacte ale stelelor și ale altor corpuri de iluminat în scopuri diferite și, în funcție de aceasta, cu instrumente și metode diferite. Observatoare astrofizice studiază diverse proprietăți fizice corpuri cerești, cum ar fi temperatura, luminozitatea, densitatea, precum și alte proprietăți care necesită metode fizice de studiu, cum ar fi mișcarea stelelor de-a lungul liniei de vedere, diametrele stelelor determinate de interferență etc. Multe observatoare mari au amestecat scopuri, dar există observatoare și scopuri mai restrânse, de exemplu, pentru observarea variabilității latitudinii geografice, pentru căutarea planetelor mici, observarea stelelor variabile etc.

Locația observatorului trebuie să îndeplinească o serie de cerințe, care includ: 1) absența completă a tremurului cauzat de apropierea de căi ferate, trafic sau fabrici, 2) cea mai mare puritate și transparență a aerului - absența prafului, fumului, ceață, 3) absența iluminării cerului cauzată de apropierea orașului, a fabricilor, stații de tren etc., 4) liniștea aerului noaptea, 5) un orizont suficient de deschis. Condițiile 1, 2, 3 și parțial 5 fac ca observatoarele să se deplaseze în afara orașului, adesea chiar la înălțimi considerabile deasupra nivelului mării, creând observatoare montane. Condiția 4 depinde de o serie de factori, parțial climatici generale (vânt, umiditate), parțial locali. În orice caz, forțează să evite locurile cu curenți puternici de aer, de exemplu, care rezultă din încălzirea puternică a solului de către soare, fluctuații bruște de temperatură și umiditate. Cele mai favorabile sunt zonele acoperite cu o acoperire vegetală uniformă, cu un climat uscat, la o înălțime suficientă deasupra nivelului mării. Observatoarele moderne constau de obicei din pavilioane separate situate în mijlocul unui parc sau împrăștiate pe o pajiște, în care sunt instalate instrumente (Fig. 1).

În lateral se află laboratoare - săli pentru lucrări de măsurare și calcul, pentru studiul plăcilor fotografice și pentru efectuarea diferitelor experimente (de exemplu, pentru studierea radiației unui corp complet negru, ca standard pentru determinarea temperaturii stelelor), un aparat mecanic atelier, o bibliotecă și locuințe. Într-una dintre clădiri se află o pivniță pentru ceas. Dacă observatorul nu este conectat la rețeaua electrică, atunci este amenajată o centrală proprie.

Echipamente instrumentale ale observatoarelor variază foarte mult în funcție de destinație. Pentru a determina ascensiunile drepte și declinațiile luminilor, se folosește un cerc meridian, care oferă simultan ambele coordonate. La unele observatoare, după exemplul observatorului Pulkovo, se folosesc în acest scop două instrumente diferite: un instrument de tranzit și un cerc vertical, care fac posibilă determinarea coordonatelor menționate separat. Cele mai multe observații sunt împărțite în fundamentale și relative. Prima constă în derivarea independentă a unui sistem independent de ascensiuni drepte și declinații cu determinarea poziției echinocțiului de primăvară și a ecuatorului. A doua constă în legarea stelelor observate, situate de obicei într-o zonă îngustă de declinație (de unde și termenul: observații de zonă), de stelele de referință, a căror poziție este cunoscută din observațiile fundamentale. Pentru observații relative, fotografia este folosită acum din ce în ce mai mult, iar această secțiune a cerului este realizată cu tuburi speciale cu o cameră (astrografe) cu o distanță focală suficient de mare (de obicei 2-3,4 m). Determinarea relativă a poziției obiectelor apropiate unele de altele, de exemplu, stele binare, planete minore și comete, în raport cu stelele din apropiere, sateliții planetelor în raport cu planeta însăși, determinarea paralaxelor anuale - se realizează folosind ecuatoriale atât vizual - folosind un micrometru ocular, și fotografic, în care ocularul este înlocuit cu o placă fotografică. În acest scop se folosesc cele mai mari instrumente, cu lentile de la 0 la 1 m. Variabilitatea latitudinii este studiată în principal cu ajutorul telescoapelor zenitale.

Principalele observații de natură astrofizică sunt fotometrice, inclusiv colorimetria, adică determinarea culorii stelelor, și spectroscopice. Primele sunt produse cu ajutorul fotometrelor montate ca instrumente independente sau, mai des, atașate la un refractor sau reflector. Pentru observațiile spectrale se folosesc spectrografe cu fantă, care sunt atașate celor mai mari reflectoare (cu o oglindă de la 0 la 2,5 m) sau, în cazuri învechite, la refractoare mari. Fotografiile rezultate ale spectrelor sunt folosite în diverse scopuri, precum: determinarea vitezelor radiale, paralaxele spectroscopice, temperatura. Pentru o clasificare generală a spectrelor stelare, pot fi folosite instrumente mai modeste - așa-numitele. camere prismatice, constând dintr-o cameră fotografică rapidă, cu focalizare scurtă, cu o prismă în fața obiectivului, oferind spectrele mai multor stele pe o singură placă, dar cu dispersie redusă. Pentru studiile spectrale ale soarelui, precum și ale stelelor, unele observatoare folosesc așa-numitele. telescoape turn reprezentând beneficii cunoscute. Ele constau dintr-un turn (înălțime de până la 45 m), în vârful căruia se află un ceresc, care trimite razele luminii vertical în jos; o lentilă este plasată puțin sub celită, prin care trec razele, adunându-se în focalizare la nivelul solului, unde intră într-un spectrograf vertical sau orizontal, care se află în condiții de temperatură constantă.

Instrumentele menționate mai sus sunt montate pe stâlpi solidi de piatră cu o fundație adâncă și mare, izolați de restul clădirii pentru a nu se transmite vibrațiile. Refractoarele și reflectoarele sunt amplasate în turnuri rotunde (Fig. 2), acoperite cu o cupolă semisferică rotativă cu o trapă derulantă prin care are loc observația.

Pentru refractoare, podeaua din turn este ridicată, astfel încât observatorul să poată ajunge confortabil la capătul ocular al telescopului cu orice înclinare a acestuia din urmă către orizont. În turnurile cu reflectoare, în loc de podea de ridicare, se folosesc de obicei scări și platforme de ridicare mici. Turnurile de reflectoare mari ar trebui să aibă un astfel de dispozitiv care să asigure o bună izolare termică ziua împotriva încălzirii și o ventilație suficientă noaptea, cu domul deschis. Instrumentele destinate observării într-o anumită verticală - un cerc meridian, un instrument de trecere și un cerc parțial vertical - sunt instalate în pavilioane din tablă ondulată (Fig. 3), având forma unui semicilindru culcat. Prin deschiderea trapelor largi sau rularea pereților înapoi se formează un gol larg în planul meridianului sau al primei verticale, în funcție de instalarea instrumentului, permițând observații.

Dispozitivul pavilionului ar trebui să asigure o bună ventilație, deoarece la observare, temperatura aerului din interiorul pavilionului trebuie să fie egală cu temperatura exterioară, ceea ce elimină refracția incorectă a liniei de vedere, numită refracția halei(Saalrefacție). Cu instrumentele de trecere și cercuri meridiane, sunt adesea aranjate lumi, care sunt semne solide instalate în planul meridianului la o oarecare distanță de instrument.

Observatoarele care servesc timp, precum și care fac determinări fundamentale ale ascensiunilor drepte, necesită o setare mare a ceasului. Ceasul este amplasat la subsol, în condiții de temperatură constantă. Tablourile de distribuție și cronografele sunt amplasate într-o cameră specială pentru compararea orelor. Aici este instalat și un post de radio. Dacă observatorul însuși trimite semnale de timp, atunci este necesară și o instalație pentru transmiterea automată a semnalelor; transmisia se face printr-unul dintre puternicele posturi radio de transmisie.

Pe lângă observatoarele care funcționează permanent, se înființează uneori observatoare și stații temporare, concepute fie pentru a observa fenomene de scurtă durată, în principal eclipse de soare (anterior și tranzitele lui Venus pe discul soarelui), fie pentru a efectua anumite lucrări, după care un astfel de observator este din nou închis. Astfel, unele observatoare europene și mai ales nord-americane au deschis - timp de câțiva ani - ramuri temporare în emisfera sudică pentru a observa cerul sudic în vederea întocmirii cataloagelor poziționale, fotometrice sau spectroscopice ale stelelor sudice folosind aceleași metode și instrumente care au fost folosite pentru acelasi scop la observatorul principal.in emisfera nordica. Numărul total al observatoarelor astronomice care funcționează în prezent ajunge la 300. Câteva date și anume: locația, principalele instrumente și principalele lucrări privind principalele observatoare moderne sunt date în tabel.

observator magnetic

Un observator magnetic este o stație care efectuează observații regulate ale elementelor geomagnetice. Este un punct de referință pentru studii geomagnetice ale zonei adiacente acestuia. Materialul oferit de observatorul magnetic este fundamental în studiul vieții magnetice. globul. Activitatea unui observator magnetic poate fi împărțită în următoarele cicluri: 1) studiul variațiilor temporale ale elementelor magnetismului terestru, 2) măsurătorile lor regulate în măsură absolută, 3) studiul și studiul instrumentelor geomagnetice utilizate în sondajele magnetice. , 4) lucrări speciale de cercetare în domenii ale fenomenelor geomagnetice.

Pentru realizarea acestor lucrări, observatorul magnetic dispune de un set de instrumente geomagnetice normale pentru măsurarea elementelor magnetismului terestru în termeni absoluti: teodolit magnetic şi inclinator, de obicei de tip inductie, ca mai avansat. Aceste dispozitive b. comparativ cu instrumentele standard disponibile în fiecare țară (în URSS sunt stocate la Observatorul Magnetic din Slutsk), la rândul lor în comparație cu standardul internațional de la Washington. Pentru a studia variațiile temporale ale câmpului magnetic terestru, observatorul are la dispoziție unul sau două seturi de instrumente variaționale - variometre D, H și Z - care asigură înregistrarea continuă a modificărilor elementelor magnetismului terestru de-a lungul timpului. Principiul de funcționare al dispozitivelor de mai sus - vezi magnetismul terestru. Construcțiile celor mai comune dintre ele sunt descrise mai jos.

Un teodolit magnetic pentru măsurători absolute ale lui H este prezentat în Fig. 4 și 5. Aici A este un cerc orizontal, citirile din care sunt luate cu ajutorul microscoapelor B; I - tub pentru observații prin metoda autocolimației; C - o casă pentru magnetul m, D - un dispozitiv de oprire fixat la baza tubului, în interiorul căruia trece un fir, care susține magnetul m. În partea superioară a acestui tub există un cap F, cu care se fixează firul. Magneții de deviere (auxiliari) sunt plasați pe lager-urile M 1 și M 2; orientarea magnetului asupra lor este determinată de cercuri speciale cu citiri folosind microscoape a și b. Observațiile declinației sunt efectuate folosind același teodolit sau este instalat un declinator special, al cărui design este, în general, același cu cel al dispozitivului descris, dar fără dispozitive pentru abateri. Pentru a determina locația nordului adevărat pe cercul azimutal, se folosește o măsură special stabilită, al cărei azimut adevărat este determinat folosind măsurători astronomice sau geodezice.

Inductorul de pământ (inclinatorul) pentru determinarea înclinării este prezentat în Fig. 6 și 7. O bobină dublă S se poate roti în jurul unei axe așezate pe rulmenți montați într-un inel R. Poziția axei de rotație a bobinei este determinată de un cerc vertical V folosind microscoape M, M. H este un cerc orizontal care servește la setarea axei bobinei în planul meridianului magnetic, K - un comutator pentru transformarea curentului alternativ, obținut prin rotirea bobinei, în curent continuu. De la bornele acestui comutator, curentul este furnizat unui galvanometru sensibil cu un sistem magnetic satazat.

Variometrul H este prezentat în fig. 8. În interiorul unei camere mici, pe un fir de cuarț sau pe un bifilar este suspendat un magnet M. Punctul de prindere superior al firului se află în partea de sus a tubului de suspensie și este conectat la capul T, care se poate roti pe verticală. axă.

O oglindă S este atașată inseparabil de magnet, pe care cade un fascicul de lumină de la iluminatorul aparatului de înregistrare. Lângă oglindă este fixată o oglindă fixă ​​B, al cărei scop este de a trasa o linie de bază pe magnetogramă. L este o lentilă care oferă o imagine a fantei iluminatorului de pe tamburul aparatului de înregistrare. O lentilă cilindrică este instalată în fața tamburului, reducând această imagine la un punct. Acea. înregistrarea pe hârtie fotografică înșurubate pe tambur se face prin deplasarea de-a lungul generatricei tamburului a unui punct luminos dintr-un fascicul de lumină reflectat de oglinda S. Designul variometrului B este același cu cel al dispozitivului descris, cu excepția orientarea magnetului M față de oglinda S.

Variometrul Z (Fig. 9) constă în esență dintr-un sistem magnetic care oscilează în jurul unei axe orizontale. Sistemul este închis în interiorul camerei 1, care are o deschidere în partea frontală, închisă de o lentilă 2. Oscilațiile sistemului magnetic sunt înregistrate de înregistrator datorită unei oglinzi, care este atașată sistemului. Pentru construirea liniei de bază se folosește o oglindă fixă, situată lângă cea mobilă. Dispunerea generală a variometrelor în timpul observațiilor este prezentată în Fig. 10.

Aici R este aparatul de înregistrare, U este mecanismul său de ceas, care rotește tamburul W cu hârtie sensibilă la lumină, l este o lentilă cilindrică, S este un iluminator, H, D, Z sunt variometre pentru elementele corespunzătoare ale magnetismului terestru. În variometrul Z, literele L, M și t indică, respectiv, lentila, oglinda conectată la sistemul magnetic și oglinda atașată la dispozitivul pentru înregistrarea temperaturilor. În funcție de sarcinile speciale la care participă observatorul, echipamentul său suplimentar este deja de natură specială. Funcționarea fiabilă a instrumentelor geomagnetice necesită condiții speciale în ceea ce privește absența câmpurilor magnetice perturbatoare, constanța temperaturii etc.; de aceea, observatoarele magnetice sunt scoase departe de oras cu instalatiile sale electrice si amenajate in asa fel incat sa garanteze gradul dorit de constanta a temperaturii. Pentru aceasta, pavilioanele în care se fac măsurători magnetice sunt construite de obicei cu pereți dubli iar sistemul de încălzire este amplasat de-a lungul coridorului format din pereții exteriori și interiori ai clădirii. Pentru a exclude influența reciprocă a instrumentelor variaționale asupra celor normale, ambele sunt de obicei instalate în pavilioane diferite, oarecum îndepărtate unul de celălalt. La construirea unor astfel de clădiri, b. s-a acordat o atenție deosebită faptului că în interiorul lor și în apropiere nu existau mase de fier, mai ales în mișcare. În ceea ce privește cablajul electric, b. sunt îndeplinite condiții care garantează absența câmpurilor magnetice de curent electric (cablare bifilară). Apropierea structurilor care creează agitare mecanică este inacceptabilă.

Deoarece observatorul magnetic este punctul principal pentru studiul vieții magnetice: pământul, cerința b. sau m. distribuţia lor uniformă pe întreaga suprafaţă a globului. În prezent, această cerință este îndeplinită doar aproximativ. Tabelul de mai jos, care prezintă lista observatoarelor magnetice, oferă o idee despre măsura în care această cerință a fost îndeplinită. În tabel, caracterele cursive indică modificarea medie anuală a elementului de magnetism terestru, datorită cursului secular.

Cel mai bogat material colectat de observatoarele magnetice constă în studiul variațiilor temporale ale elementelor geomagnetice. Aceasta include cursul zilnic, anual și secular, precum și acele schimbări bruște ale câmpului magnetic al pământului, care se numesc furtuni magnetice. Ca urmare a studiului variațiilor diurne, a devenit posibil să se distingă în ele influența poziției soarelui și a lunii în raport cu locul de observație și să se stabilească rolul acestor două corpuri cosmice în variațiile diurne ale geomagnetice. elemente. Principala cauză a variației este soarele; influența lunii nu depășește 1/15 din acțiunea primului luminar. Amplitudinea fluctuațiilor diurne are în medie o valoare de ordinul a 50 γ (γ = 0,00001 gauss, vezi Magnetismul terestru), adică aproximativ 1/1000 din stresul total; variaza in functie de latitudinea geografica a locului de observatie si depinde puternic de perioada anului. De regulă, amplitudinea variațiilor diurne vara este mai mare decât iarna. Studiul distribuţiei în timp a furtunilor magnetice a condus la constatarea legăturii lor cu activitatea soarelui. Numărul furtunilor și intensitatea lor coincid în timp cu numărul petelor solare. Această împrejurare i-a permis lui Stormer să creeze o teorie care să explice apariția furtunilor magnetice prin pătrunderea în straturile superioare ale atmosferei noastre a sarcinilor electrice emise de soare în perioadele de cea mai mare activitate și prin formarea paralelă a unui inel de electroni în mișcare la o înălțime considerabilă, aproape în afara atmosferei, în planul ecuatorului terestră.

observatorul meteorologic

observator meteorologic, cea mai înaltă instituție științifică pentru studiul problemelor legate de viața fizică a pământului în sensul cel mai larg. Aceste observatoare se ocupă acum nu numai de chestiuni pur meteorologice și climatologice și de serviciul meteo, ci includ în sfera sarcinilor lor și chestiunile de magnetism terestru, electricitate atmosferică și optică atmosferică; unele observatoare efectuează chiar și observații seismice. Prin urmare, astfel de observatoare au un nume mai larg - observatoare sau institute geofizice.

Observațiile proprii ale observatoarelor în domeniul meteorologiei sunt menite să furnizeze material strict științific al observațiilor efectuate asupra elementelor meteorologice, necesare în scopurile climatologiei, serviciului meteo și care să satisfacă o serie de solicitări practice bazate pe evidența înregistratoarelor cu înregistrarea continuă a tuturor modificărilor. în cursul elementelor meteorologice. Observații directe la anumite ore urgente se fac asupra unor elemente precum presiunea aerului (vezi Barometrul), temperatura și umiditatea acestuia (vezi Higrometrul), direcția și viteza vântului, lumina soarelui, precipitațiile și evaporarea, stratul de zăpadă, temperatura solului și alte fenomene atmosferice. programul de meteorologie obișnuită, stații de categoria a II-a. Pe lângă aceste observații de program, se fac observații de control la observatoarele meteorologice și se efectuează și studii metodologice, exprimate în stabilirea și testarea unor noi metode de observare a fenomenelor, așa cum au fost deja studiate parțial; și deloc studiat. Observațiile observatorului trebuie să fie de lungă durată pentru a putea trage din acestea o serie de concluzii pentru a obține cu suficientă acuratețe valorile medii „normale”, pentru a determina amploarea fluctuațiilor neperiodice inerente în acest loc observații și de a determina modele în cursul acestor fenomene în timp.

Pe lângă realizarea propriilor observații meteorologice, una dintre sarcinile majore ale observatoarelor este studierea întregii țări ca întreg sau a regiunilor sale individuale în termeni fizici și cap. arr. din punct de vedere al climei. Materialul observațional care vine din rețeaua de stații meteorologice către observator este supus aici unui studiu amănunțit, control și verificări amănunțite în vederea selectării celor mai benigne observații care pot fi deja folosite pentru dezvoltarea ulterioară. Constatările inițiale din acest material verificat sunt publicate în publicațiile observatorului. Astfel de publicații pe rețeaua fostelor posturi. Rusia și URSS acoperă observații începând cu 1849. Aceste publicaţii publică cap. arr. concluziile din observații și numai pentru un număr mic de stații, observațiile sunt tipărite integral.

Restul materialului prelucrat și verificat este stocat în arhiva observatorului. Ca urmare a profundului și studiu atent Din când în când pe aceste materiale apar diverse monografii, fie care caracterizează tehnica de prelucrare, fie care privesc dezvoltarea unor elemente meteorologice individuale.

Una dintre caracteristicile specifice activităților observatoarelor este un serviciu special de prognoză și avertizare asupra stării vremii. În prezent, acest serviciu a fost separat de Observatorul Geofizic Principal sub forma unui institut independent - Biroul Central Meteorologic. Pentru a arăta evoluția și realizările serviciului nostru meteo, mai jos sunt date despre numărul de telegrame primite de Biroul Meteorologic pe zi din 1917.

În prezent, Biroul Central Meteorologic primește doar până la 700 de telegrame interne, în afară de rapoarte. În plus, aici se desfășoară lucrări la scară largă pentru a îmbunătăți metodele de prognoză a vremii. În ceea ce privește gradul de succes al predicțiilor pe termen scurt, acesta este determinat la 80-85%. Pe lângă prognozele pe termen scurt, acum s-au dezvoltat metode și predicții pe termen lung ale naturii generale a vremii pentru sezonul care urmează sau pentru perioade scurte, sau previziuni detaliate cu privire la probleme individuale (deschiderea și înghețarea râurilor, inundații, furtuni) , furtuni de zăpadă, grindină etc.) se fac.

Pentru ca observațiile făcute la stațiile rețelei meteorologice să fie comparabile între ele, este necesar ca instrumentele folosite pentru efectuarea acestor observații să fie comparate cu standardele „normale” adoptate la congresele internaționale. Sarcina de verificare a instrumentelor este rezolvată de un departament special al observatorului; la toate stațiile din rețea se folosesc numai instrumente testate la observator și prevăzute cu certificate speciale, care dă fie corecții, fie constante pentru instrumentele corespunzătoare în condiții de observare date. În plus, în aceleași scopuri de comparabilitate a rezultatelor observațiilor meteorologice directe la stații și la observator, aceste observații trebuie efectuate în perioade strict definite și conform unui program specific. În acest sens, observatorul emite instrucțiuni speciale de realizare a observațiilor, revizuite din când în când pe baza experimentelor, a progresului științei și în conformitate cu hotărârile congreselor și conferințelor internaționale. Observatorul, în schimb, calculează și publică tabele speciale pentru prelucrarea observațiilor meteorologice efectuate la stații.

Pe lângă cercetările meteorologice, o serie de observatoare efectuează și studii actinometrice și observații sistematice ale intensității radiației solare, radiației difuze și radiației proprii ale pământului. În acest sens, este bine meritat cunoscut observatorul din Slutsk (fostul Pavlovsk), unde au fost proiectate un număr mare de instrumente atât pentru măsurători directe, cât și pentru înregistrarea automată continuă a modificărilor diferitelor elemente de radiație (actinografe), iar aceste instrumente au fost instalat aici pentru funcționare mai devreme decât la observatoarele din alte țări. În unele cazuri, sunt în curs de desfășurare studii pentru a studia energia în părți individuale ale spectrului în plus față de radiația integrală. Întrebările legate de polarizarea luminii fac, de asemenea, obiectul unui studiu special al observatoarelor.

Zboruri științifice în baloane și baloane libere, efectuate în mod repetat pentru observarea directă a stării elementelor meteorologice din atmosfera liberă, deși au oferit o serie de date foarte valoroase pentru înțelegerea vieții atmosferei și a legilor care o guvernează, totuși, aceste zboruri au avut doar o aplicatie foarte limitata.in viata de zi cu zi datorita costurilor semnificative asociate acestora, precum si dificultatii de a atinge mari inaltimi. Succesele aviației au făcut cereri persistente pentru constatarea stării elementelor meteorologice și Ch. arr. direcția și viteza vântului la diferite înălțimi în atmosfera liberă și așa mai departe. a subliniat importanța cercetării aerologice. Au fost organizate institute speciale, s-au dezvoltat metode speciale pentru ridicarea instrumentelor de înregistrare de diferite modele, care sunt ridicate la înălțime pe zmee sau cu ajutorul unor baloane speciale de cauciuc umplute cu hidrogen. Înregistrările unor astfel de înregistratoare oferă informații despre starea presiunii, temperaturii și umidității, precum și despre viteza de mișcare a aerului și direcția la diferite altitudini din atmosferă. În cazul în care sunt necesare doar informații despre vânt în diferite straturi, observațiile se fac pe mici baloane pilot eliberate liber din punctul de observație. Având în vedere importanța mare a unor astfel de observații în scopul transportului aerian, observatorul organizează o întreagă rețea de stații aerologice; prelucrarea rezultatelor observațiilor efectuate, precum și soluționarea unui număr de probleme de importanță teoretică și practică referitoare la mișcarea atmosferei se realizează la observatoare. Observațiile sistematice la observatoarele de munte înalte oferă, de asemenea, material pentru înțelegerea legilor circulației atmosferice. În plus, astfel de observatoare de munte înalte sunt importante în chestiuni legate de alimentarea râurilor care provin din ghețari și problemele legate de irigare, ceea ce este important în climatele semi-deșertice, de exemplu, în Asia Centrală.

Revenind la observaţiile asupra elementelor electricităţii atmosferice, efectuate la observatoare, este necesar să se indice faptul că acestea sunt direct legate de radioactivitate şi, în plus, au o anumită importanţă în dezvoltarea producţiei agricole. culturilor. Scopul acestor observații este de a măsura radioactivitatea și gradul de ionizare a aerului, precum și de a determina starea electrică a precipitațiilor care cade pe sol. Orice perturbații care apar în câmpul electric al pământului provoacă perturbări în wireless și, uneori, chiar și în comunicarea prin fir. Observatoarele situate în zonele de coastă includ în programul lor de lucru și cercetare studiul hidrologiei mării, observații și prognoze ale stării mării, care are o importanță directă în scopul transportului maritim.

Pe lângă obținerea de material observațional, prelucrarea acestuia și eventualele concluzii, în multe cazuri pare necesară supunerea fenomenelor observate în natură unui studiu experimental și teoretic. De aici rezultă sarcinile de cercetare de laborator și matematică efectuate de observatoare. În condițiile unui experiment de laborator, uneori este posibil să se reproducă unul sau altul fenomen atmosferic, să se studieze într-o manieră cuprinzătoare condițiile de apariție și cauzele sale. În acest sens, se poate indica lucrările desfășurate la Observatorul Geofizic Principal, de exemplu, privind studierea fenomenului gheții de fund și determinarea măsurilor de combatere a acestui fenomen. În același mod, problema vitezei de răcire a unui corp încălzit într-un curent de aer a fost studiată în laboratorul observatorului, care este direct legată de rezolvarea problemei transferului de căldură în atmosferă. În fine, analiza matematică își găsește o largă aplicație în rezolvarea unei serii de probleme legate de procesele și fenomenele diverse care au loc în condiții atmosferice, de exemplu, circulația, mișcarea turbulentă etc. În concluzie, dăm o listă a observatoarelor situate în URSS. . În primul rând este necesar să se pună Observatorul Geofizic Principal (Leningrad), fondat în 1849; lângă el, ca filiala suburbană, se află un observator în Slutsk. Aceste instituții îndeplinesc sarcini la scara întregii Uniunii. Pe lângă acestea, au organizat o serie de observatoare cu funcții de importanță republicană, regională sau regională: Institutul de Geofizică din Moscova, Institutul de Meteorologie din Asia Centrală din Tașkent, Observatorul Geofizic din Tiflis, Harkov, Kiev, Sverdlovsk, Irkutsk și Vladivostok. de către institutele de geofizică din Saratov pentru regiunea Volga de Jos și din Novosibirsk pentru vestul Siberiei. Există o serie de observatoare pe mări - în Arhangelsk și un observator nou organizat în Aleksandrovsk pentru bazinul de nord, în Kronstadt - pentru Marea Baltică, în Sevastopol și Feodosia - pentru Negru și Mările de Azov, la Baku - pentru Marea Caspică și la Vladivostok - pentru Oceanul Pacific. O serie de foste universități au și observatoare cu lucrări majore în domeniul meteorologiei și geofizicii în general - Kazan, Odesa, Kiev, Tomsk. Toate aceste observatoare nu numai că efectuează observații la un moment dat, ci organizează și cercetări expediționare, independente sau complexe, asupra diferitelor probleme și departamente de geofizică, contribuind astfel foarte mult la studiul forțelor productive ale URSS.

observator seismic

observator seismic servește la înregistrarea și studiul cutremurelor. Instrumentul principal în practica de măsurare a cutremurelor este un seismograf, care înregistrează automat orice tremur care are loc într-un anumit plan. Prin urmare, o serie de trei instrumente, dintre care două sunt pendule orizontale care captează și înregistrează acele componente ale mișcării sau vitezei care apar în direcția meridianului (NS) și paralelă (EW), iar al treilea este un pendul vertical pentru înregistrare. deplasari verticale, este necesar si suficient pentru a rezolva problema amplasarii regiunii epicentrale si a naturii cutremurului care a avut loc. Din păcate, majoritatea stațiilor seismice sunt echipate doar cu instrumente pentru măsurarea componentelor orizontale. Structura organizatorică generală a serviciului seismic din URSS este următoarea. Totul este condus de Institutul Seismic, care face parte din Academia de Științe a URSS din Leningrad. Acesta din urmă dirijează activitățile științifice și practice ale posturilor de observare - observatoare seismice și diverse stații situate în anumite regiuni ale țării și efectuând observații conform unui program specific. Observatorul Seismic Central din Pulkovo, pe de o parte, este angajat în producerea de observații regulate și continue ale tuturor celor trei componente ale mișcării scoarței terestre prin mai multe serii de instrumente de înregistrare, pe de altă parte, efectuează un studiu comparativ. de aparate şi metode de prelucrare a seismogramelor. În plus, pe baza studiului și experienței proprii, aici sunt instruite și alte stații ale rețelei seismice. În concordanță cu un rol atât de important pe care acest observator îl joacă în studiul țării în sens seismic, dispune de un pavilion subteran special amenajat astfel încât toate efectele externe - schimbările de temperatură, vibrațiile clădirii sub influența batelor vântului etc. - sunt eliminate. Una dintre sălile acestui pavilion este izolată de pereții și podeaua clădirii comune și conține cea mai importantă serie de instrumente de foarte mare sensibilitate. Instrumentele proiectate de academicianul B. B. Golitsyn sunt de mare importanță în practica seismometriei moderne. În aceste dispozitive, mișcarea pendulelor poate fi înregistrată nu mecanic, ci cu ajutorul așa-numitelor înregistrare galvanometrică, la care are loc o modificare a stării electrice a bobinei care se deplasează împreună cu pendulul seismografului în câmpul magnetic al unui magnet puternic. Prin intermediul unor fire, fiecare bobină este conectată la un galvanometru, al cărui ac oscilează odată cu mișcarea pendulului. O oglindă atașată la un indicator galvanometru face posibilă urmărirea modificărilor în curs de desfășurare în instrument, fie direct, fie cu ajutorul înregistrării fotografice. Acea. nu este nevoie să intrați în sală cu instrumente și astfel să perturbați echilibrul în instrumente cu curenții de aer. Cu această setare, instrumentele pot avea o sensibilitate foarte mare. Pe lângă cele indicate, seismografe cu inregistrare mecanica. Designul lor este mai grosier, sensibilitatea este mult mai scăzută, iar cu ajutorul acestor dispozitive este posibil să se controleze și, cel mai important, să se restabilească înregistrările dispozitivelor de înaltă sensibilitate în cazul diverselor tipuri de defecțiuni. La observatorul central, pe lângă lucrările în desfășurare, se desfășoară și numeroase studii speciale de importanță științifică și aplicativă.

Observatoare sau statii de categoria I conceput pentru a înregistra cutremure îndepărtate. Sunt echipate cu instrumente de sensibilitate suficient de mare, iar în majoritatea cazurilor sunt echipate cu un set de instrumente pentru cele trei componente ale mișcării pământului. Înregistrarea sincronă a citirilor acestor instrumente face posibilă determinarea unghiului de ieșire a razelor seismice, iar din înregistrările unui pendul vertical este posibil să se decidă natura undei, adică să se determine când o compresie sau rarefacție. valul se apropie. Unele dintre aceste posturi mai au dispozitive de înregistrare mecanică, adică mai puțin sensibile. Un număr de stații, pe lângă cele generale, se ocupă de probleme locale de importanță practică semnificativă, de exemplu, în Makeevka (Donbass), conform înregistrărilor instrumentelor, se poate găsi o legătură între fenomenele seismice și emisiile de clapetă; instalațiile de la Baku permit determinarea efectului fenomenelor seismice asupra regimului surselor de petrol etc. Toate aceste observatoare publică buletine independente, în care, pe lângă informații generale despre poziția stației și faze, maxime secundare etc. În plus, sunt raportate date despre deplasările adecvate ale solului în timpul cutremurelor.

In cele din urma puncte seismice de observare de categoria a 2-a concepute pentru a înregistra cutremure care nu sunt deosebit de îndepărtate sau chiar locale. Având în vedere acest lucru, aceste stații sunt amplasate Ch. arr. în zone seismice, precum Caucaz, Turkestan, Altai, Baikal, Peninsula Kamchatka și Insula Sahalin din Uniunea noastră. Aceste statii sunt dotate cu pendule grele cu inregistrare mecanica, au pavilioane speciale semisubterane pentru instalatii; ele determină momentele declanșării undelor primare, secundare și lungi, precum și distanța până la epicentru. Toate aceste observatoare seismice sunt și în serviciul timpului, deoarece observațiile instrumentale sunt estimate cu o precizie de câteva secunde.

Dintre celelalte probleme abordate de observatorul special, ne referim la studiul atracției lunar-solare, adică mișcările de maree ale scoarței terestre, analog fenomenelor de flux și reflux observate în mare. Pentru aceste observații, printre altele, a fost construit un observator special în interiorul unui deal de lângă Tomsk, iar aici au fost instalate 4 penduluri orizontale cu sistem Zellner în 4 azimuturi diferite. Cu ajutorul unor instalații seismice speciale s-au efectuat observații ale oscilațiilor pereților clădirilor sub influența motoarelor diesel, observații ale oscilațiilor culeelor ​​podurilor, în special cele feroviare, în timpul deplasării trenurilor peste acestea, observații ale regimul izvoarelor minerale etc. Recent, observatoarele seismice au întreprins observații expediționare speciale în vederea studierii amplasării și distribuției straturilor subterane, ceea ce are o mare importanță în căutarea mineralelor, mai ales dacă aceste observații sunt însoțite de lucrări gravimetrice. . În sfârșit, o activitate expediționară importantă a observatoarelor seismice este producerea de niveluri de înaltă precizie în zonele supuse unor evenimente seismice semnificative, deoarece lucrările repetate în aceste zone fac posibilă determinarea cu precizie a mărimii deplasărilor orizontale și verticale care au avut loc ca urmare. cutremur sau cutremur și pentru a face o prognoză pentru deplasări ulterioare și evenimente de cutremur.

Detalii Categorie: Lucrarea astronomilor Postat la 10.11.2012 la 17:13 Vizualizări: 8741

Un observator astronomic este o instituție de cercetare în care se efectuează observații sistematice ale corpurilor și fenomenelor cerești.

De obicei, observatorul este construit pe o zonă înălțată, unde se deschide o perspectivă bună. Observatorul este dotat cu instrumente de observare: telescoape optice și radio, instrumente de prelucrare a rezultatelor observațiilor: astrografe, spectrografe, astrofotometre și alte dispozitive de caracterizare a corpurilor cerești.

Din istoria observatorului

Este dificil chiar să numești momentul când au apărut primele observatoare. Desigur, acestea erau structuri primitive, dar, cu toate acestea, în ele s-au efectuat observații ale corpurilor cerești. Cele mai vechi observatoare sunt situate în Asiria, Babilon, China, Egipt, Persia, India, Mexic, Peru și alte state. Preoții antici, de fapt, au fost primii astronomi, pentru că au observat cerul înstelat.
Un observator datând din epoca de piatră. Este situat lângă Londra. Această clădire a fost atât un templu, cât și un loc pentru observații astronomice - interpretarea Stonehenge-ului ca un mare observator al epocii de piatră aparține lui J. Hawkins și J. White. Ipotezele că acesta este cel mai vechi observator se bazează pe faptul că plăcile sale de piatră sunt instalate într-o anumită ordine. Este bine cunoscut faptul că Stonehenge era un loc sacru al druidilor – reprezentanți ai castei preoțești a vechilor celți. Druizii erau foarte versați în astronomie, de exemplu, în structura și mișcarea stelelor, dimensiunea Pământului și a planetelor și diferite fenomene astronomice. Despre de unde au obținut aceste cunoștințe, știința nu este cunoscută. Se crede că i-au moștenit de la adevărații constructori ai Stonehenge și, datorită acestui fapt, au avut o mare putere și influență.

Un alt observator antic a fost găsit pe teritoriul Armeniei, construit cu aproximativ 5 mii de ani în urmă.
În secolul al XV-lea la Samarkand, marele astronom Ulugbek a construit un observator remarcabil pentru timpul său, în care instrumentul principal era un cadran imens pentru măsurarea distanțelor unghiulare ale stelelor și ale altor corpuri (citiți despre asta pe site-ul nostru: http://website/index.php/earth/rabota-astrnom /10-etapi- astronimii/12-sredneverovaya-astronomiya).
Primul observator în sensul modern al cuvântului a fost celebrul muzeu din Alexandria aranjat de Ptolemeu al II-lea Philadelphus. Aristill, Timoharis, Hiparh, Aristarh, Eratosthenes, Geminus, Ptolemeu și alții au obținut aici rezultate fără precedent. Aici, pentru prima dată, au început să fie folosite instrumente cu cercuri divizate. Aristarh a instalat un cerc de cupru în planul ecuatorului și cu ajutorul lui a observat direct timpii de trecere a Soarelui prin echinocții. Hipparchus a inventat astrolabul (un instrument astronomic bazat pe principiul proiecției stereografice) cu două cercuri reciproc perpendiculare și dioptrii pentru observații. Ptolemeu a introdus cadrane și le-a instalat cu plumb. Trecerea de la cercuri complete la cadrane a fost, de fapt, un pas înapoi, dar autoritatea lui Ptolemeu a păstrat cadranele pe observatoare până pe vremea lui Römer, care a demonstrat că cercurile întregi făceau observații cu mai multă acuratețe; cu toate acestea, cadranele au fost complet abandonate abia la începutul secolului al XIX-lea.

Primele observatoare de tip modern au început să fie construite în Europa după inventarea telescopului în secolul al XVII-lea. Primul mare observator de stat - parizian. A fost construită în 1667. Alături de cadrane și alte instrumente ale astronomiei antice, aici erau deja folosite telescoape mari refractoare. În 1675 a fost deschis Observatorul Regal din Greenwichîn Anglia, la periferia Londrei.
Există peste 500 de observatoare în lume.

observatoarele rusești

Primul observator din Rusia a fost observatorul privat al A.A. Lyubimov din Kholmogory, regiunea Arhangelsk, a fost deschis în 1692. În 1701, prin decretul lui Petru I, a fost creat un observator la Școala de Navigație din Moscova. În 1839, a fost înființat Observatorul Pulkovo de lângă Sankt Petersburg, dotat cu cele mai avansate instrumente, care au făcut posibilă obținerea unor rezultate de înaltă precizie. Pentru aceasta, Observatorul Pulkovo a fost numit capitala astronomică a lumii. Acum există peste 20 de observatoare astronomice în Rusia, printre care Observatorul Astronomic Principal (Pulkovo) al Academiei de Științe este cel mai important.

Observatoarele lumii

Dintre observatoarele străine, cele mai mari sunt Greenwich (Marea Britanie), Harvard și Muntele Palomar (SUA), Potsdam (Germania), Cracovia (Polonia), Byurakan (Armenia), Viena (Austria), Crimeea (Ucraina), etc. diferite țări împărtășesc rezultatele observațiilor și cercetării, lucrează adesea la același program pentru a dezvolta cele mai precise date.

Dispozitivul observatoarelor

Pentru observatoarele moderne, o vedere caracteristică este construirea unei forme cilindrice sau poliedrice. Acestea sunt turnuri în care sunt instalate telescoape. Observatoarele moderne sunt echipate cu telescoape optice situate în clădiri cu cupolă închisă sau radiotelescoape. Radiația luminoasă colectată de telescoape este înregistrată prin metode fotografice sau fotoelectrice și analizată pentru a obține informații despre obiectele astronomice îndepărtate. Observatoarele sunt de obicei situate departe de orașe, în zone climatice cu acoperire redusă de nori și, dacă este posibil, pe platouri înalte, unde turbulențele atmosferice sunt neglijabile și se pot studia radiațiile infraroșii absorbite de atmosfera inferioară.

Tipuri de observatoare

Există observatoare specializate care funcționează după un program științific îngust: radioastronomie, stații montane pentru observarea Soarelui; unele observatoare sunt asociate cu observațiile făcute de astronauți din nave spațiale și stații orbitale.
Majoritatea gamei infraroșu și ultraviolete, precum și razele X și razele gamma de origine cosmică, sunt inaccesibile observațiilor de pe suprafața Pământului. Pentru a studia Universul în aceste raze, este necesar să luăm instrumente de observație în spațiu. Până de curând, astronomia extra-atmosferică nu era disponibilă. Acum a devenit o ramură a științei în dezvoltare rapidă. Rezultatele obţinute cu telescoapele spaţiale, fără nici cea mai mică exagerare, au răsturnat multe dintre ideile noastre despre Univers.
Telescopul spațial modern este un set unic de instrumente dezvoltat și operat de mai multe țări de mulți ani. Mii de astronomi din întreaga lume participă la observațiile la observatoarele orbitale moderne.

Imaginea prezintă proiectul celui mai mare telescop optic în infraroșu de la Observatorul European de Sud cu o înălțime de 40 m.

Funcționarea cu succes a unui observator spațial necesită eforturile comune ale unei varietăți de specialiști. Inginerii spațiali pregătesc telescopul pentru lansare, îl pun pe orbită, monitorizează alimentarea cu energie a tuturor instrumentelor și funcționarea lor normală. Fiecare obiect poate fi observat timp de câteva ore, așa că este deosebit de important să păstrăm orientarea satelitului care orbitează Pământul în aceeași direcție, astfel încât axa telescopului să rămână îndreptată direct spre obiect.

observatoare în infraroșu

Pentru a efectua observații în infraroșu, trebuie trimisă în spațiu o încărcătură destul de mare: telescopul în sine, dispozitive de procesare și transmitere a informațiilor, un răcitor care ar trebui să protejeze receptorul IR de radiația de fundal - cuante infraroșii emise de telescop însuși. Prin urmare, în toată istoria zborului spațial, foarte puține telescoape în infraroșu au funcționat în spațiu. Primul observator în infraroșu a fost lansat în ianuarie 1983, ca parte a proiectului comun american-european IRAS. În noiembrie 1995, Agenția Spațială Europeană a lansat observatorul în infraroșu ISO pe orbita joasă a Pământului. Are un telescop cu același diametru al oglinzii ca IRAS, dar pentru detectarea radiațiilor se folosesc detectoare mai sensibile. O gamă mai largă a spectrului infraroșu este disponibilă pentru observațiile ISO. În prezent, mai sunt în curs de dezvoltare câteva proiecte de telescoape spațiale în infraroșu, care vor fi lansate în următorii ani.
Nu vă faceți fără echipamente cu infraroșu și stații interplanetare.

observatoare ultraviolete

Radiația ultravioletă a Soarelui și a stelelor este aproape complet absorbită de stratul de ozon al atmosferei noastre, astfel încât cuantele UV pot fi înregistrate doar în straturile superioare ale atmosferei și dincolo.
Pentru prima dată, pe satelitul comun american-european Copernicus, lansat în august 1972, au fost lansate în spațiu un telescop reflector de ultraviolete cu diametrul oglinzii (SO cm) și un spectrometru special de ultraviolete. Observațiile asupra acestuia au fost efectuate până în 1981.
În prezent, se lucrează în Rusia pentru pregătirea lansării unui nou telescop ultraviolet „Spektr-UV” cu diametrul oglinzii de 170 cm.observări cu instrumente de la sol în partea ultravioletă (UV) a spectrului electromagnetic: 100- 320 nm.
Proiectul este condus de Rusia și este inclus în Programul Spațial Federal pentru 2006-2015. Rusia, Spania, Germania și Ucraina participă în prezent la proiect. Kazahstanul și India își manifestă, de asemenea, interes pentru a participa la proiect. Institutul de Astronomie al Academiei Ruse de Științe este organizația științifică principală a proiectului. Organizația principală pentru complexul de rachete și spațiu este NPO-ul care poartă numele. S.A. Lavochkin.
Instrumentul principal al observatorului este creat în Rusia - un telescop spațial cu o oglindă primară de 170 cm în diametru.Telescopul va fi echipat cu spectrografe de înaltă și joasă rezoluție, un spectrograf cu fantă lungă, precum și camere pentru imagini de înaltă calitate. în regiunile UV și optice ale spectrului.
În ceea ce privește capacitățile, proiectul VKO-UV este comparabil cu telescopul spațial american Hubble (HST) și chiar îl depășește în spectroscopie.
WSO-UV va deschide noi oportunități pentru cercetarea planetară, astrofizica stelară, extragalactică și cosmologie. Lansarea observatorului este programată pentru 2016.

Observatoare cu raze X

Razele X ne transmit informații despre procesele cosmice puternice asociate cu condiții fizice extreme. Energia mare a cuantelor de raze X și gamma face posibilă înregistrarea lor „la bucată”, cu o indicare precisă a momentului înregistrării. Detectoarele cu raze X sunt relativ ușor de fabricat și sunt ușori. Prin urmare, au fost folosite pentru observații în atmosfera superioară și nu numai cu ajutorul rachetelor de mare altitudine chiar înainte de primele lansări de sateliți artificiali de pământ. Telescoape cu raze X au fost instalate la multe stații orbitale și nave spațiale interplanetare. În total, aproximativ o sută de astfel de telescoape au fost în spațiul apropiat Pământului.

observatoare de raze gamma

Radiațiile gamma sunt strâns adiacente razelor X, așa că sunt folosite metode similare pentru a le înregistra. Foarte des, telescoapele lansate pe orbite apropiate de Pământ investighează simultan atât sursele de raze X, cât și sursele de raze gamma. Razele gamma ne transmit informații despre procesele care au loc în interiorul nucleelor ​​atomice și despre transformările particulelor elementare în spațiu.
Au fost clasificate primele observații ale surselor gamma cosmice. La sfârșitul anilor 60 - începutul anilor 70. Statele Unite au lansat patru sateliți militari din seria Vela. Echipamentul acestor sateliți a fost dezvoltat pentru a detecta exploziile de raze X dure și radiații gamma care apar în timpul exploziilor nucleare. Cu toate acestea, s-a dovedit că majoritatea exploziilor înregistrate nu sunt asociate cu teste militare, iar sursele lor nu se află pe Pământ, ci în spațiu. Astfel, a fost descoperit unul dintre cele mai misterioase fenomene din Univers - fulgere de raze gamma, care sunt fulgerări unice puternice de radiații dure. Deși primele explozii de raze gamma cosmice au fost înregistrate încă din 1969, informațiile despre ele au fost publicate abia patru ani mai târziu.

Un observator este o instituție științifică în care angajații - oameni de știință de diferite specialități - observă fenomenele naturale, analizează observațiile și continuă să studieze ceea ce se întâmplă în natură pe baza lor.


Observatoarele astronomice sunt deosebit de comune: de obicei ni le imaginăm atunci când auzim acest cuvânt. Ei explorează stele, planete, grupuri mari de stele și alte obiecte spațiale.

Dar există și alte tipuri de aceste instituții:

- geofizic - pentru a studia atmosfera, aurora, magnetosfera Pământului, proprietățile rocilor, starea scoarței terestre în regiuni active din punct de vedere seismic și alte probleme și obiecte similare;

- aurorala - pentru a studia aurora boreala;

- seismică - pentru înregistrarea continuă și detaliată a tuturor fluctuațiilor scoarței terestre și studiul acestora;

- meteorologic - pentru a studia condițiile meteorologice și pentru a identifica modelele meteorologice;

- observatoare de raze cosmice și o serie de altele.

Unde sunt construite observatoarele?

Observatoarele sunt construite în acele zone care oferă oamenilor de știință materialul maxim pentru cercetare.


Meteorologic - în toate colțurile Pământului; astronomice – la munte (unde aerul este curat, uscat, nu „orbit” de iluminatul orașului), observatoare radio – la fundul văilor adânci, inaccesibile interferențelor radio artificiale.

Observatoare astronomice

Astronomic - cel mai vechi tip de observatoare. Astronomii din antichitate erau preoți, țineau un calendar, studiau mișcarea Soarelui pe cer, preziceau evenimente, soarta oamenilor, în funcție de juxtapunerea corpurilor cerești. Aceștia erau astrologi - oameni cărora le era frică chiar și de cei mai feroci conducători.

Observatoarele antice erau de obicei amplasate în încăperile superioare ale turnurilor. Uneltele erau o bară dreaptă echipată cu o vizor glisant.

Marele astronom al antichității a fost Ptolemeu, care a adunat în Biblioteca din Alexandria un număr imens de dovezi astronomice, înregistrări, a format un catalog de poziții și luminozitate pentru 1022 de stele; a inventat teoria matematică a mișcării planetelor și a compilat tabele de mișcare - oamenii de știință au folosit aceste tabele de mai bine de 1.000 de ani!

În Evul Mediu, observatoarele au fost construite în mod deosebit în mod activ în Orient. Este cunoscut uriașul observator Samarkand, unde Ulugbek, un descendent al legendarului Timur-Tamerlan, a observat mișcarea Soarelui, descriind-o cu o acuratețe fără precedent. Observatorul cu raza de 40 m avea forma unui sextant-tranșeu cu orientare spre sud și decor de marmură.

Cel mai mare astronom al Evului Mediu european, care aproape literalmente a dat lumea peste cap, a fost Nicolaus Copernic, care a „mutat” Soarele în centrul universului în locul Pământului și a propus să considere Pământul ca o altă planetă.

Iar unul dintre cele mai avansate observatoare a fost Uraniborg, sau Castelul Cerului, proprietatea lui Tycho Brahe, astronomul danez al curții. Observatorul era echipat cu cel mai bun și mai precis instrument la acea vreme, avea propriile ateliere de fabricare a instrumentelor, un laborator chimic, un depozit de cărți și documente și chiar o tiparnă pentru nevoile proprii și o fabrică de hârtie pentru producția de hârtie. - lux regal la vremea aceea!

În 1609, a apărut primul telescop - principalul instrument al oricărui observator astronomic. Creatorul ei a fost Galileo. Era un telescop reflectorizant: razele erau refractate în el, trecând printr-o serie de lentile de sticlă.

Kepler a îmbunătățit telescopul: în dispozitivul său, imaginea era inversată, dar de o calitate mai bună. Această caracteristică a devenit în cele din urmă standard pentru instrumentele telescopice.

În secolul al XVII-lea, odată cu dezvoltarea navigației, au început să apară observatoare de stat - Royal Paris, Royal Greenwich observatoare din Polonia, Danemarca, Suedia. Consecința revoluționară a construcției și activităților lor a fost introducerea unui standard de timp: acesta era acum reglementat prin semnale luminoase, apoi prin telegraf și radio.

În 1839, a fost deschis Observatorul Pulkovo (Sankt Petersburg), care a devenit unul dintre cele mai faimoase din lume. Astăzi există peste 60 de observatoare în Rusia. Unul dintre cele mai mari la scară internațională este Observatorul de radioastronomie Pushchino, fondat în 1956.

Observatorul Zvenigorod (la 12 km de Zvenigorod) are singura cameră VAU din lume capabilă să efectueze observații în masă ale sateliților geostațiilor. În 2014, Universitatea de Stat din Moscova a deschis un observator pe Muntele Shadzhatmaz (Karachay-Cherkessia), unde a instalat cel mai mare telescop modern din Rusia, cu un diametru de 2,5 m.

Cele mai bune observatoare străine moderne

mauna kea- situat pe Marea Insula Hawaiiană, are cel mai mare arsenal de echipamente de înaltă precizie de pe Pământ.

complex VLT(„telescop uriaș”) – situat în Chile, în „deșertul telescoapelor” Atacama.


Observatorul Yerkîn Statele Unite, „locul de naștere al astrofizicii”.

Observatorul ORM(Insulele Canare) - are un telescop optic cu cea mai mare deschidere (capacitate de a colecta lumina).

Arecibo- situat în Puerto Rico și deține un radiotelescop (305 m) cu una dintre cele mai mari deschideri din lume.

Observatorul Universității din Tokyo(Atacama) - cel mai înalt de pe Pământ, situat în vârful muntelui Cerro Chainantor.