Сторм Данлоп - Азбука звездного неба. Часть 2

• Название: Азбука звездного неба. Часть 2
• Автор: Сторм Данлоп
• Издательство: Мир
• Жанр: Физика
• Год: 1990

Книга известного английского популяризатора астрономии, члена Королевского астрономического общества Сторма Данлопа представляет собой увлекательный путеводитель по звездному небу. Автор подробно рассказывает о разнообразных небесных объектах, дает полезные практические советы по их наблюдению и изучению. Прекрасные фотографии, карты, таблицы, дополняя изложенное, способствуют его более глубокому пониманию.

Адресована любителям астрономии - от учащихся средних школ до специалистов, особенно полезна преподавателям астрономии, руководителям астрономических кружков, популяризаторам науки.

---

Наблюдения метеоров можно проводить с помощью телескопов и биноклей, но при этом требуется недюжинное терпение, так как область наблюдений ограничена небольшим полем зрения телескопа. Такие наблюдения позволяют увидеть очень слабые метеоры, что дает информацию о метеорных частицах очень малых размеров. Следует иметь в виду, что метеоры могут случайно попасть в поле зрения вашего телескопа при наблюдениях других небесных объектов-переменных звезд, галактик и т.д. В любом случае попытайтесь записать более подробные данные о направлении движения метеора, его блеске, цвете и скорости, при возможности сделайте быстрый набросок поля зрения телескопа и следа метеора.

Рис. 72. При телескопических наблюдениях метеоров отмечают их начало и конец, если эти точки находятся внутри поля зрения (а) или вне его (О); последнее также наносят на карту. Позиционный угол метеорного следа отсчитывается к востоку от направления на север.
Рис. 73. Яркий болид, сфотографированный неподвижной фотокамерой с обтюратором (объектив «рыбий глаз»).
Болиды

Любой метеор ярче звездной величины -5 называют болидом. Блеск некоторых очень ярких болидов может достигать -15. (Для сравнения заметим, звездная величина полной Луны равна -13.) При ночных наблюдениях болидов постарайтесь использовать все возможные методы их исследований; особую ценность могут представлять фотографии, так как они позволяют узнать, упадет ли на Землю метеорное тело, породившее болид, и даже помогут определить наиболее вероятное место его падения.

Иногда болиды настолько ярки, что заметны даже днем. Если вам посчастливится увидеть такой болид, то отметьте время его появления, оцените его блеск и установите траекторию полета. Поскольку днем не видно звезд, по которым можно было бы определить траекторию болида, для этих целей достаточно оценить высоту и азимут начальной и конечной точек траектории или попытаться определить траекторию по наземным ориентирам. Если возможно, установите свое точное местоположение и запишите его координаты. Затем подождите некоторое время, прислушиваясь. При вспышках очень ярких болидов возникают звуковые ударные волны, которые через несколько минут могут достигнуть вашего уха. Если вам удастся измерить время между вспышкой болида и приходом звукового сигнала, это даст возможность рассчитать расстояние до него. Результаты ваших наблюдений немедленно сообщите в местное отделение национальной организации по изучению болидов, которое в случае необходимости направит к вам специалиста для обсуждения деталей, особенно если не исключено падение метеорного тела, породившего болид, на землю. Иногда болид можно спутать со спутником, входящим в атмосферу, однако существует ряд признаков, которые позволяют довольно надежно различать эти явления.

Искусственные спутники

Вокруг Земли обращается так много искусственных небесных тел, что в течение всего удобного для наблюдений времени суток — начиная с вечерних сумерек и кончая утренней зарей — можно видеть яркие спутники, рассекающие звездное небо. (Часто под «спутниками» понимают не только спутники, но и сброшенные последние ступени ракет или отделившиеся от них различные части и детали.) Многие из спутников «кувыркаются» в пространстве или вращаются вокруг собственной оси, порождая вспышки света и изменяя свою яркость, когда лучи Солнца отражаются от плоских панелей солнечных батарей и других элементов поверхности. Попадая в тень Земли и выходя из нее, спутники то исчезают, то вновь появляются на небе. Искусственные спутники Земли можно наблюдать только при определенных условиях. Период видимости того или иного спутника зависит от широты места наблюдения и времени года, а также от высоты и наклонения его орбиты. Так, спутник, движущийся по орбите с высоким апогеем, на высоких широтах можно наблюдать летом на протяжении всей ночи. Однако в другое время года он может быть едва виден низко над горизонтом лишь в течение очень короткого времени. Очевидно, что предсказать время наилучшей видимости спутника в данной точке Земли — задача довольно сложная и только упорный, не боящийся трудностей наблюдатель может взяться за такое дело. Большинству же наблюдателей мы рекомендуем пользоваться данными, публикуемыми национальными координирующими центрами. Нанеся предполагаемую траекторию полета спутника на звездную карту, вы можете приступить к его наблюдению в бинокль или телескоп. Астрономам-любителям мы рекомендовали бы использовать для этих целей бинокль.

Серьезные наблюдения предполагают определение положения спутника в тот или иной момент времени, который устанавливается с помощью секундомера или каким-то другим способом. Наиболее точный метод-это измерение момента, когда спутник проходит между двумя звездами, что, правда, не всегда возможно; поэтому приходится искать другие способы. Чтобы определить орбиту спутника, нужно измерить его точное положение по крайней мере в двух точках. Сравнивая расчетную и наблюдаемую траектории движения спутника, можно оценить распределение плотности в верхних слоях атмосферы (особенно в перигее, где спутник наиболее приближается к поверхности Земли), а плотность атмосферы существенно зависит от солнечной активности. Кроме того, отклонение расчетной орбиты от наблюдаемой дает информацию о точных размерах и фигуре Земли. Наблюдая за яркостью спутника и ее колебаниями, мы можем судить о его форме и вращении.

Спутники настолько медленно перемещаются на фоне звезд, что их трудно спутать с другими небесными телами. Лишь при входе в земную атмосферу и сгорании в ней искусственный спутник напоминает метеор, а иногда и яркий болид, но и в этом случае спутник можно отличить по видимой скорости и направлению движения. Скорость движения спутника по орбите и скорость его входа в атмосферу довольно невелики: 4-8 км/с, тогда как минимальная скорость вхождения в атмосферу метеорного тела по теоретическим оценкам составляет около 11 км/с. А многие метеорные тела имеют значительно большие скорости — до 70 км/с. Длительные наблюдения метеоров помогут вам лучше отличать движение спутника.

Рис. 74. Положение спутника можно задать отношением расстояний между двумя звездами (А и В) или прямым углом относительно линии, соединяющей пару звезд (С и D). Иногда удобно отметить, что точка, где находится спутник, образует равносторонний треугольник с двумя звездами (Е и F) либо что спутник расположен на вертикали относительно звезды (G) или проходит близко к звезде (H).
Рис. 75. След одного из первых и самых ярких спутников «Эхо-II», пересекающий богатую звездами область неба, которая лежит в направлении на центр Галактики.

Полезную информацию дает также направление движения объекта. Очень мало искусственных спутников движутся с востока на запад — все они в основном перемещаются с запада на восток. Спутники, запущенные на полярную орбиту, перемещаются по небу с севера на юг или с юга на север. Кроме того, при вхождении в атмосферу спутники обычно рассыпаются на части, создавая множество следов. Для метеорных тел такая картина-редкость, нечто подобное иногда наблюдается только у самых ярких болидов.

Луна

Астрономы-любители обычно начинают свои наблюдения с Луны. Это неудивительно, поскольку из-за своих больших размеров (видимый диаметр Луны составляет около 30') и яркости Луна является самым заметным объектом на ночном небе, ее вполне можно наблюдать и днем. Более того, при благоприятных условиях дневные наблюдения могут оказаться весьма эффективными, так как в это время не столь велик контраст между яркой поверхностью Луны и небом. При ночных наблюдениях в телескоп приходится использовать нейтральный светофильтр или уменьшать апертуру, чтобы уменьшить яркость Луны и тем самым сделать более четкими детали ее поверхности.

Рис. 76. Луна (слева направо) в возрасте 4, 10, 14 (полнолуние), 17.8 и 26 суток. В полнолуние наиболее отчетливо видны лучи, исходящие из некоторых кратеров.
Рис. 77. На фотографии, полученной с борта космического корабля «Аполлон-11», показаны частично видимая и обратная стороны Луны: в центре-Море Кризисов (север вверху).
Фазы Луны

Движение Луны на фоне звезд представляет собой чрезвычайно сложную картину, поэтому расчет точного времени ее восхода сопряжен с большими трудностями. В ряде случаев вполне достаточно информации, которая дается в газетах, но если вас интересуют более точные сведения о появлении Луны, то придется обратиться к астрономическим календарям и ежегодникам. Для приблизительных оценок следует иметь в виду, что восход и заход Луны каждый день происходят на 50 мин позднее, чем в предыдущий; хотя точная величина запаздывания иногда отличается от этой величины.