+7 (812) 337 15 49
+7 (921) 963 70 56
Санкт-Петербург
Манчестерская, 2
У нас новый адрес Карта

Вглядываясь в небо

Вглядываясь в небо
(0)
Автор статьи Олег Волошин.

Однажды моя мечта осуществилась. Как часто бывает в подобных ситуациях, лучше бы она так и оставалась мечтой: я увидел в окуляр две скучные, тусклые звёздочки. Это так разочаровало меня, что на долгое время отбило интерес к астрономии. Но всё меняется к лучшему - те, кто занимается астрономией сегодня, как никогда оценивают важность и необходимость предоставления иллюстративного материала в наиболее выигрышном и красочном оформлении.
NASA фото планет

Краткая историческая справка

Вряд ли мы когда-нибудь узнаем, когда впервые человек посмотрел на звёзды. Можно только предполагать, что произошло это очень давно. Так, например, возраст бивня мамонта, найденного палеонтологами, на котором явно отмечены фазы Луны, составляет более 600 тыс. лет.
NASA фото планет
К наблюдению за небом, а значит, и к появлению астрономии, людей, скорее всего, подталкивали как религиозные представления, так и повседневная практика, в первую очередь развитие земледелия. И хотя от цивилизаций Древнего мира до нас дошли лишь фрагменты астрономических знаний, они содержат в себе довольно точные наблюдения и измерения. О механизме их получения, об инструментальной стороне исследований древних мы можем только догадываться.
NASA фото планет
А что касается современной астрономии, вооружённой сложной оптической техникой, то её родоначальником считают Галилео Галилея, изобретателя телескопа.

 В 1609 г., на основании дошедших до него сведении об изобретённой в Голландии зрительной трубе, Галилей строит свой первый телескоп, дающий приблизительно Зх увеличение. Работа телескопа демонстрировалась с башни Св. Марка в Венеции и произвела громадное впечатление. Вскоре Галилей построил телескоп с увеличением 32х. Наблюдения, произведённые с его помощью, разрушили догмат о совершенстве небесных тел: поверхность Луны оказалась покрытой горами и изрытой кратерами, звёзды потеряли свои кажущиеся размеры, и впервые была постигнута их колоссальная удалённость. У Юпитера обнаружилось четыре спутника, на небе стало видно громадное количество новых звёзд. Млечный Путь распался на отдельные звёзды. Свои наблюдения Галилей описал в сочинении «Звёздный вестник» (1610-1611 гг.), которое произвело на современников ошеломляющее впечатление. Началась ожесточённая полемика. Галилея обвиняли в том, что всё виденное им - оптический обман, аргументировали и просто тем, что его наблюдения противоречат Аристотелю и, следовательно, ошибочны (Большая Советская Энциклопедия).
NASA фото планет
Галактика Водоворот (М51). Одна из самых фотогеничных галактик, из-за своей близости прекрасно наблюдаемая в любительские телескопы. На снимке подчёркнуто излучение водорода (розовый цвет), ассоциирующееся с молодыми яркими звёздами. Удивительное, впервые наблюдаемое явление - тёмные «спицы» пылевых облаков, отходящие от рукавов под большим углом. Их большое число и регулярность являются доводом в пользу того, чтобы пересмотреть предыдущие модели «двухрукавных» галактик. Рядом с М51 находится взаимодействующая с ней меньшая галактика NGC5195. Её тяготение усиливает рождение звёзд в М51. Авторы: NASA and The Hubble Heritage Team (STScl/AURA).

Новые горизонты

Однако, несмотря на бурное развитие наземной астрономии, земная атмосфера была и остаётся довольно серьёзной помехой (определённые технологии всё же позволяют нивелировать атмосферные помехи в оптическом диапазоне, но об этом в конце статьи), т.к. она пропускает только часть спектра электромагнитных волн. Ни гамма-излучение, ни жёсткий ультрафиолет не достигают поверхности Земли. Астрономы стараются так или иначе «избавиться» от атмосферы. Именно поэтому обсерватории строят как можно дальше от городов с их постоянной ночной подсветкой и смогом, как правило, в горах, там, где атмосфера значительно тоньше и чище. К сожалению, пределом для строительства таких обсерваторий является высота около 3-4 км над уровнем моря.
NASA фото планет
Именно поэтому учёные-астрономы так стремятся покинуть Землю - если не сами, то хотя бы с помощью орбитальных телескопов и обсерваторий. А благодаря современным технологиям дистанционной передачи данных учёные-астрономы могут вести свои наблюдения и делать открытия, что называется, не выходя из дома.
Более того, такая возможность сейчас доступна любому, кто имеет доступ в Интернет - по приведённым ниже ссылкам можно не только посмотреть фотогалерею лучших снимков, но и фотографии, сделанные практически в реальном времени.

КОСМИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП «ХАББЛ» (HUBBLE SPACE TELESCOPE, HST)

hubblesite . org

 Вывод на орбиту телескопа «Хаббл» является, можно сказать, одной из главных вех в развитии астрономии XX в. Его начали проектировать ещё в 70-е гг. XX в., а выведен на орбиту телескоп был только в 1990 г. Он до сих пор является самым крупным оптическим телескопом на орбите (диаметр главного зеркала 2,4 м). Именно благодаря непревзойдённой чёткости и детализации получаемого изображения учёные смогли сделать множество открытий. Из-за обнаруженной сферической аберрации главного зеркала, вызванной недопустимыми просчётами при его обработке, расчётная чёткость была достигнута только в 1993 г. Тогда в оптическую схему телескопа в ходе ремонтных работ, осуществлённых астронавтами прямо на орбите, был введён корректор аберрации COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement). Можно сказать, что практически каждый объект на снимках телескопа «Хаббл» предстал перед астрономами в новом свете. Для обработки поступающих с него данных был даже создан специальный институт - Space Telescope Science Institute в г. Балтимор, штат Мэриленд.
agharghewr345634.jpg
Астрономы, использующие HST, продолжают совершать множество выдающихся открытий, среди которых новые оценки возраста и строения нашей Вселенной, неизвестные ранее галактики, свидетельства существования массивных чёрных дыр в центрах галактик, протопланетарных систем и областей звёздообразования. Кроме того, «Хаббл» позволил лучше понять физические процессы, происходящие во Вселенной.

ИНСТРУМЕНТАРИЙ КОСМИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ «ХАББЛ»

Широкоугольная планетарная камера (Wide Field and Planetary Camera, WFPC 2)
Состоит из трёх больших квадратных матриц ПЗС, расположенных под углом, и из одной матрицы меньшего
размера, но с лучшим разрешением, расположенной между ними. Именно этой камерой сделаны самые известные снимки «Хаббла».
Усовершенствованная обзорная камера (Advanced Camera for Surveys, ACS)
Галактика Сомбреро (М104). Отличительный признак этой галактики — светящееся белое выпуклое ядро, окружённое мощными пылевыми зонами. Нашему взгляду М104 предстаёт видимой почти что с ребра - она отклоняется лишь на 6 к югу от своей экваториальной плоскости. Название Сомбреро галактика получила из-за своего подобия широким полям и высокой тулье популярной во всем мире мексиканской шляпы. Сомбреро находится на южном краю мощного скопления галактик в созвездии Девы и представляет собой один из самых массивных объектов в этой группе. Масса её эквивалентна 800 млрд. Солнц! В поперечнике эта галактика занимает 50 тыс. световых лет, а от Земли ее отдаляют 28 млн. световых лет. Авторы: NASA and The Hubble Heritage Team (STScl/AURA).
Галактика Сомбреро (М104). Отличительный признак этой галактики — светящееся белое выпуклое ядро, окружённое мощными пылевыми зонами. Нашему взгляду М104 предстаёт видимой почти что с ребра - она отклоняется лишь на 6 к югу от своей экваториальной плоскости. Название Сомбреро галактика получила из-за своего подобия широким полям и высокой тулье популярной во всем мире мексиканской шляпы. Сомбреро находится на южном краю мощного скопления галактик в созвездии Девы и представляет собой один из самых массивных объектов в этой группе. Масса её эквивалентна 800 млрд. Солнц! В поперечнике эта галактика занимает 50 тыс. световых лет, а от Земли ее отдаляют 28 млн. световых лет. Авторы: NASA and The Hubble Heritage Team (STScl/AURA).

Эта фотокамера используется в том числе и для наблюдения за погодой на других планетах нашей Солнечной системы.
Спектрограф (Space Telescope Imaging Spectrograph, STIS)

Из-за обнаруженной сферической аберрации главного зеркала, вызванной недопустимыми просчётами при его обработке, расчётная чёткость была достигнута только в I993 г.
Властелин колец. На этой фотографии, переданной на Землю аппаратом «Кассини», Сатурн изображён в естественных цветах. Хорошо видна структура его колец Авторы: NASAIJPUSpace Science Institute.
Властелин колец. На этой фотографии, переданной на Землю аппаратом «Кассини», Сатурн изображён в естественных цветах. Хорошо видна структура его колец Авторы: NASAIJPUSpace Science Institute.

Способен одновременно записывать спектр многих объектов. Диапазон чувствительности - от 11S нм (жёсткий ультрафиолет) до 10 000 нм (инфракрасная область).
Камера ближней инфракрасной области и многообъектный спектрометр (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer, NICMOS)

Чувствительна в области 0,8-2,5 мкм (за пределами видимого диапазона). Для работы требуется специальное охлаждение.
Камера для регистрации слабых объектов (Faint Object Camera)
Деинсталлирована в 2002 г. Имела рекордное угловое разрешение: до 0,01 угловой с.
Галактика М83 (NGC 5236). Авторы: команда FOBS, 8.2-м VLT, ESO.
Галактика М83 (NGC 5236). Авторы: команда FOBS, 8.2-м VLT, ESO.

Автоматические межпланетные космические станции (NASA)

NASA фото планет
photojoumal . jpl.nasa.gov/PIA.html
В данном обзоре нельзя не упомянуть об автоматических межпланетных станциях, благодаря которым мы получаем подробную и весьма зрелищную информацию (в том числе и изображения) о других планетах Солнечной системы.
«Кассини-Гюйгенс» ( saturn . jpl  .nasa.gov/home/index.cfm) - межпланетная станция, отправленная исследовать Сатурн и его спутники, в том числе и Титан (на который совершил посадку зонд «Гюйгенс»).

Миссия по исследованию поверхности Марса marsrovers . jpl . nasa.gov/ home/index.html) - два зонда, Spirit («Дух») и Opportunity («Возможность»), в настоящее время исследуют поверхность Марса. Их стараниями, в частности, были получены многочисленные подтверждения присутствия воды на поверхности Марса в недавнем (по геологическим масштабам) прошлом.

Адаптивная оптика

Безбрежно голубой Сатурн. Эта фотография была получена, когда космический аппарат «Кассини» находился на расстоянии приблизительно 1,4 млн. км от Сатурна, который при этом отливал характерной небесной синевой. Этот цвет атмосферы, вероятно, связан с природой её безоблачных верхних слоёв, однако учёные в этом до сих пор не уверены. В левом нижнем углу снимка видна одна из лун Сатурна - Мимас. Авторы: NASA/JPUSpace Science Institute.
Безбрежно голубой Сатурн. Эта фотография была получена, когда космический аппарат «Кассини» находился на расстоянии приблизительно 1,4 млн. км от Сатурна, который при этом отливал характерной небесной синевой. Этот цвет атмосферы, вероятно, связан с природой её безоблачных верхних слоёв, однако учёные в этом до сих пор не уверены. В левом нижнем углу снимка видна одна из лун Сатурна - Мимас. Авторы: NASA/JPUSpace Science Institute.


Несмотря на то что для видимой области спектра наша атмосфера прозрачна, наличие турбулентности накладывает значительное ограничение на разрешающую способность наземных телескопов. Но не стоит думать, что единственная возможность избавиться от этих помех - это вывести телескоп за пределы атмосферы Земли. Есть и другой путь - так называемая адаптивная оптика.
Круговая панорама поверхности Марса, переданная в 1999 г. аппаратом «Следопыт» (Pathfinder). Камера находилась на высоте 1,8 м над поверхностью. Авторы: NASAIJPL.
Круговая панорама поверхности Марса, переданная в 1999 г. аппаратом «Следопыт» (Pathfinder). Камера находилась на высоте 1,8 м над поверхностью. Авторы: NASAIJPL.

Адаптивная оптика занимается разработкой оптических систем с динамическим управлением формой волнового фронта, что позволяет компенсировать случайные возмущения, повышая тем самым предел разрешения телескопов, увеличивая степень концентрации излучения на приёмнике или мишени и т.п.
Юпитер в естественных цветах. На этой фотографии, переданной на Землю аппаратом «Кассини», Юпитер изображён в естественных цветах. В атмосфере этого газового гиганта хорошо виден вихрь «Большое Красное Пятно». Своими размерами он превышает нашу Землю в несколько раз. Фотография сделана с расстояния 10 млн. км. Авторы: NASAIJPLISpace Science Institute.
Юпитер в естественных цветах. На этой фотографии, переданной на Землю аппаратом «Кассини», Юпитер изображён в естественных цветах. В атмосфере этого газового гиганта хорошо виден вихрь «Большое Красное Пятно». Своими размерами он превышает нашу Землю в несколько раз. Фотография сделана с расстояния 10 млн. км. Авторы: NASAIJPLISpace Science Institute.

Астрономы продолжают совершать множество выдающихся открытий, среди которых новые оценки возраста и строения нашей Вселенной, неизвестные ранее галактики, свидетельства существования массивных чёрных дыр в центрах галактик, протопланетарных систем и областей звездообразования.

«Столпы творения». Эти тёмные трубообразные структуры состоят из холодного межзвёздного газообразного водорода и пыли, из которых рождаются звёзды. Они являются частью туманности Орла (М16). В этой туманности особо плотные облака молекулярного водорода и пыли под натиском ультрафиолета от горячей массивной новорождённой звезды (она видна на общей фотографии туманности) сохранились дольше, чем их окружение. Этот ультрафиолет также ответственен за потоки газа, «выкипающего» с поверхности, и освещение искрученных поверхностей колонн, которое создаёт ощущение трёхмерности картины. Самый длинный столб имеет длину 1 световой год. Снимок сделан 1 апреля 1995 г. камерой WFPC-2. Цветное изображение составлено из трёх различных снимков, сделанных в разных частях спектра. Красный цвет соответствует однократно ионизованной сере, зелёный — линиям водорода, синий - двукратно ионизованному кислороду.
«Столпы творения». Эти тёмные трубообразные структуры состоят из холодного межзвёздного газообразного водорода и пыли, из которых рождаются звёзды. Они являются частью туманности Орла (М16). В этой туманности особо плотные облака молекулярного водорода и пыли под натиском ультрафиолета от горячей массивной новорождённой звезды (она видна на общей фотографии туманности) сохранились дольше, чем их окружение. Этот ультрафиолет также ответственен за потоки газа, «выкипающего» с поверхности, и освещение искрученных поверхностей колонн, которое создаёт ощущение трёхмерности картины. Самый длинный столб имеет длину 1 световой год. Снимок сделан 1 апреля 1995 г. камерой WFPC-2. Цветное изображение составлено из трёх различных снимков, сделанных в разных частях спектра. Красный цвет соответствует однократно ионизованной сере, зелёный — линиям водорода, синий - двукратно ионизованному кислороду.

В одной из ранних разновидностей в качестве корректирующих элементов чаще всего использовались зеркала, разбитые на соответствующее число самостоятельно перемещаемых сегментов. Сейчас они постепенно вытесняются гибкими («мембранными») зеркалами, формой поверхности которых управляют либо созданием изгибающих моментов внутри самого зеркала, либо действием сил со стороны несущей конструкции. Часто используются небольшие деформируемые зеркала с пьезоэлектрическими приводами, устанавливаемые на участках оптической системы с умеренными размерами сечения светового пучка (неподалёку от фокальной плоскости объектива телескопа и т.п.).
Общий вид туманности Орла (М16). Снимок сделан на канадско-французско-гавайском телескопе. Авторы: Jean- Charles Cuillandre (CFHT), Hawaiian Starlight, CFHT.
Общий вид туманности Орла (М16). Снимок сделан на канадско-французско-гавайском телескопе. Авторы: Jean- Charles Cuillandre (CFHT), Hawaiian Starlight, CFHT.

Очень большой телескоп (THE VERY LARGE TELESCOPE PROJECT, VLT)
eso . org/projects/vlt/
VLT состоит из 4 телескопов диаметром 8,2 м и эквивалентен по силе одному телескопу с зеркалом диаметром более 16 м. На VLT используется адаптивная оптика, и тем самым достигается очень большое разрешение (доли угловых секунд). Такая высокая разрешающая способность телескопа позволяет астрономам исследовать наиболее удалённые объекты в нашей Галактике.
(Окончание следует.)

В настройках компонента не выбран ни один тип комментариев


Warning: Unknown: write failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/home/bitrix/tmp) in Unknown on line 0