Maapealsed observatooriumid, teleskoobid. Kõige ebatavalisemad ja ainulaadsemad maapealsed vaatluskeskused Yerkes Observatory, USA
TÄHELEPANU
asutus, kus teadlased vaatlevad, uurivad ja analüüsivad loodusnähtusi. Kõige kuulsamad on astronoomilised vaatluskeskused tähtede, galaktikate, planeetide ja muude taevaobjektide uurimiseks. Ilmavaatluseks on ka meteoroloogilised vaatluskeskused; geofüüsikalised vaatluskeskused atmosfäärinähtuste, eelkõige aurorade uurimiseks; seismilised jaamad maavärinate ja vulkaanide tekitatud vibratsiooni registreerimiseks; vaatluskeskused kosmiliste kiirte ja neutriinode vaatlemiseks. Paljud vaatluskeskused on varustatud mitte ainult loodusnähtuste salvestamiseks mõeldud seeriainstrumentidega, vaid ka ainulaadsete instrumentidega, mis tagavad kõrgeima tundlikkuse ja täpsuse konkreetsetes vaatlustingimustes. Varasematel aegadel ehitati observatooriumid reeglina ülikoolide lähedusse, kuid siis hakati neid asuma kohtades, kus olid parimad tingimused uuritavate nähtuste vaatlemiseks: seismilised vaatluskeskused - vulkaanide nõlvadel, meteoroloogilised - ühtlaselt üle maakera. , auroral (aurora vaatlemiseks) - umbes 2000 km kaugusel põhjapoolkera magnetpoolusest, kust läbib intensiivsete aurorade riba. Astronoomiaobservatooriumid, mis kasutavad kosmilistest allikatest pärineva valguse analüüsimiseks optilisi teleskoope, nõuavad puhast ja kuiva atmosfääri, mis ei sisalda kunstlikku valgust, nii et need ehitatakse tavaliselt kõrgele mägedesse. Raadioobservatooriumid asuvad sageli sügavates orgudes, mis on igast küljest kaitstud mägedega kunstlike raadiohäirete eest. Kuna aga observatooriumides töötab kvalifitseeritud personal ja teadlasi tuleb regulaarselt, püüavad nad võimalusel paigutada observatooriumid teadus- ja kultuurikeskustest ning transpordisõlmedest mitte väga kaugele. Kommunikatsiooni areng muudab selle probleemi aga üha vähem aktuaalseks. See artikkel käsitleb astronoomilisi vaatluskeskusi. Lisateavet observatooriumide ja muud tüüpi teadusjaamade kohta kirjeldatakse artiklites:
ATMOSFERIVÄLINE ASTRONOOMIA;
VULKAANID;
GEOLOOGIA;
MAAvärinad;
METEOROLOOGIA JA KLIMATOLOOGIA;
NEUTRIINASTRONOOMIA;
RADARASTRONOOMIA;
RAADIOASTRONOOMIA.
ASTRONOOMILISTE VAATLUSTE JA TELESKOOPIDE AJALUGU
Vana maailm. Vanimad meieni jõudnud astronoomiliste vaatluste faktid on seotud Lähis-Ida iidsete tsivilisatsioonidega. Päikese ja Kuu liikumist taevas vaadeldes, salvestades ja analüüsides pidasid preestrid silma peal kellaajal ja kalendris, ennustasid põllumajanduse jaoks olulisi aastaaegu ning tegid ka astroloogilisi prognoose. Lihtsate instrumentide abil taevakehade liikumist mõõtes avastasid nad, et tähtede suhteline asend taevas jääb muutumatuks, kuid Päike, Kuu ja planeedid liiguvad tähtede suhtes ja pealegi väga keeruliselt. Preestrid märkisid haruldasi taevanähtusi: kuu- ja päikesevarjutused, komeetide ja uute tähtede ilmumine. Astronoomilised vaatlused, mis toovad praktilist kasu ja aitavad kujundada maailmavaateid, leidsid mõningast toetust nii religioossete autoriteetide kui ka eri rahvaste tsiviilvalitsejate poolt. Paljud muistsest Babülooniast ja Sumerist säilinud savitahvlid salvestavad astronoomilisi vaatlusi ja arvutusi. Neil päevil, nagu ka praegu, toimis observatoorium samaaegselt töökoja, instrumentide hoiustamise ja andmete kogumise keskusena. Vaata ka
ASTROLOOGIA;
HOOAJAD ;
AEG ;
KALENDER . Enne Ptolemaiose ajastut (umbes 100 – u 170 pKr) kasutatud astronoomiliste instrumentide kohta on vähe teada. Ptolemaios kogus koos teiste teadlastega Aleksandria (Egiptus) tohutusse raamatukogusse palju hajutatud astronoomilisi ülestähendusi, mis on tehtud erinevates riikides eelmiste sajandite jooksul. Kasutades Hipparkhose ja enda tähelepanekuid, koostas Ptolemaios kataloogi 1022 tähe asukohtade ja heleduse kohta. Aristotelest järgides asetas ta Maa maailma keskmesse ja uskus, et kõik valgustid tiirlevad selle ümber. Ptolemaios viis koos kolleegidega läbi liikuvate tähtede (Päike, Kuu, Merkuur, Veenus, Marss, Jupiter, Saturn) süstemaatilisi vaatlusi ja töötas välja üksikasjaliku matemaatilise teooria, et ennustada nende tulevast asukohta "fikseeritud" tähtede suhtes. Tema abiga arvutas Ptolemaios välja valgustite liikumise tabelid, mida siis kasutati enam kui tuhat aastat.
Vaata ka HIPPARCHUS. Päikese ja Kuu pisut erineva suuruse mõõtmiseks kasutasid astronoomid libiseva pildiotsijaga sirget riba, mis oli ümmarguse auguga tumeda ketta või plaadi kujul. Vaatleja suunas varda sihtmärgile ja liigutas sihikut mööda seda, tagades, et auk vastab täpselt valgusti suurusele. Ptolemaios ja tema kolleegid täiustasid paljusid astronoomilisi instrumente. Tehes nendega hoolikaid vaatlusi ja kasutades trigonomeetria abil instrumentaalnäidud asendinurkadeks teisendades, viisid nad mõõtmistäpsuse ligikaudu 10"-ni.
(vt ka PTOLEEMOS Claudius).
keskaeg. Hilisantiigi ja varakeskaja poliitiliste ja sotsiaalsete murrangute tõttu peatus Vahemere piirkonna astronoomia areng. Ptolemaiose kataloogid ja tabelid säilisid, kuid üha vähem inimesi oskas neid kasutada ning astronoomiliste sündmuste vaatlused ja jäädvustamine jäi järjest harvemaks. Lähis-Idas ja Kesk-Aasias aga õitses astronoomia ja hakati ehitama observatooriume. 8. sajandil. Abdallah al-Mamun asutas Bagdadis Tarkuse Maja, mis sarnaneb Aleksandria raamatukoguga, ning asutas sellega seotud vaatluskeskused Bagdadis ja Süürias. Seal uurisid ja arendasid Ptolemaiose töid mitu põlvkonda astronoome. Sarnased institutsioonid õitsesid 10. ja 11. sajandil. Kairos. Selle ajastu kulminatsiooniks oli Samarkandi (praegu Usbekistan) hiiglaslik observatoorium. Seal ehitas Aasia vallutaja Tamerlane (Timur) lapselaps Ulukbek (1394-1449) tohutu sekstandi 40 m raadiusega 51 cm laiuse lõunasuunalise marmorseintega kaeviku kujul ja teostas vaatlusi. Päike enneolematu täpsusega. Ta kasutas tähtede, Kuu ja planeetide vaatlemiseks mitmeid väiksemaid instrumente.
Taaselustamine. Kui 15. sajandi islamikultuuris. Astronoomia õitses, Lääne-Euroopa taasavastas selle iidse maailma suurepärase loomingu.
Kopernik. Platoni ja teiste kreeka filosoofide põhimõtete lihtsusest inspireeritud Nicolaus Copernicus (1473–1543) vaatas umbusalduse ja ärevusega Ptolemaiose geotsentrilist süsteemi, mis nõudis tülikaid matemaatilisi arvutusi, et selgitada valgustite näivaid liikumisi. Kopernik tegi ettepaneku, säilitades Ptolemaiose lähenemisviisi, asetada Päike süsteemi keskmesse ja pidada Maad planeediks. See lihtsustas asja oluliselt, kuid põhjustas inimeste teadvuses põhjaliku revolutsiooni (vt ka COPERNIUS Nicholas).
Vaikne Brahe. Taani astronoomi T. Brahet (1546-1601) heidutas tõsiasi, et Koperniku teooria ennustas valgustite asukohti täpsemalt kui Ptolemaiose teooria, kuid siiski mitte päris õige. Ta uskus, et täpsemad vaatlusandmed lahendavad probleemi, ja veenis kuningas Frederick II andma talle Fr. Ven Kopenhaageni lähedal. See tähetorn, mida kutsuti Uraniborgiks (taevaloss), sisaldas palju statsionaarseid instrumente, töökodasid, raamatukogu, keemialaborit, magamistube, söögituba ja kööki. Tychol oli isegi oma paberivabrik ja trükipress. 1584. aastal ehitas ta vaatlusteks uue hoone – Stjerneborgi (Täheloss), kuhu kogus suurimaid ja arenenumaid instrumente. Tõsi, tegemist oli sama tüüpi instrumentidega, mis Ptolemaiose ajal, kuid Tycho suurendas oluliselt nende täpsust, asendades puidu metallidega. Ta tutvustas eriti täpseid sihikuid ja skaalasid ning mõtles välja matemaatilised meetodid vaatluste kalibreerimiseks. Tycho ja tema abilised saavutasid taevakehasid palja silmaga vaadeldes oma instrumentidega mõõtmistäpsuseks 1. Nad mõõtsid süstemaatiliselt tähtede asukohti ning jälgisid Päikese, Kuu ja planeetide liikumist, kogudes enneolematu järjekindlusega vaatlusandmeid ning täpsust
(vt ka BRAHE Tycho).
Kepler. Tycho andmeid uurides avastas I. Kepler (1571-1630), et planeetide vaadeldud pööret ümber Päikese ei saa kujutada liikumisena ringides. Kepler austas väga Uraniborgis saadud tulemusi ja lükkas seetõttu tagasi idee, et väikesed lahknevused planeetide arvutatud ja vaadeldud asukoha vahel võivad olla põhjustatud Tycho vaatluste vigadest. Oma otsinguid jätkates avastas Kepler, et planeedid liiguvad ellipsides, pannes sellega aluse uuele astronoomiale ja füüsikale
(vt ka KEPLER Johann; KEPLERI SEADUSED). Tycho ja Kepleri töö nägi ette paljusid kaasaegse astronoomia tunnuseid, näiteks spetsialiseeritud observatooriumite korraldamist valitsuse toetusel; instrumentide, isegi traditsiooniliste, täiuslikkuse viimine; teadlaste jagunemine vaatlejateks ja teoreetikuteks. Koos uue tehnoloogiaga kehtestati uued tööpõhimõtted: teleskoop tuli astronoomias silma aitama.
Teleskoopide tulek. Esimesed murduvad teleskoobid. 1609. aastal hakkas Galileo kasutama oma esimest omatehtud teleskoopi. Galileo tähelepanekud juhatasid sisse taevakehade visuaalse uurimise ajastu. Teleskoobid levisid peagi üle kogu Euroopa. Uudishimulikud tegid need ise või tellisid käsitöölised ja rajasid väikesed isiklikud observatooriumid, tavaliselt oma kodus
(vt ka GALILEO Galileo). Galilei teleskoopi nimetati refraktoriks, kuna selles olevad valguskiired murduvad (ladina keeles refractus – murdunud), läbides mitmeid klaasläätsi. Lihtsaima konstruktsiooni korral kogub eesmine lääts-objektiiv kiired fookuspunkti, luues seal pildi objektist ning selle pildi vaatamiseks kasutatakse suurendusklaasina silma lähedal asuvat okulaari läätse. Galileo teleskoobis oli okulaar negatiivne lääts, mis andis väikese vaateväljaga üsna madala kvaliteediga otsepildi. Kepler ja Descartes töötasid välja optika teooria ning Kepler pakkus välja ümberpööratud kujutisega, kuid palju suurema vaatevälja ja suurendusega teleskoobi disaini kui Galileol. See disain asendas kiiresti eelmise ja sai astronoomiliste teleskoopide standardiks. Näiteks 1647. aastal kasutas Poola astronoom Jan Hevelius (1611-1687) Kuu vaatlemiseks Kepleri teleskoope pikkusega 2,5-3,5 meetrit. Algul paigaldas ta need oma maja katusel olevasse väikesesse tornikesesse Gdanskis (Poola) ja hiljem kahe vaatluspostiga kohale, millest üks oli pöörlev (vt ka HEVELIUS Jan). Hollandis ehitasid Christiaan Huygens (1629-1695) ja tema vend Constantin väga pikad teleskoobid, mille läätsed olid vaid mõne tolli läbimõõduga, kuid tohutu fookuskaugusega. See parandas pildikvaliteeti, kuigi muutis tööriistaga töötamise keerulisemaks. 1680. aastatel katsetas Huygens 37- ja 64-meetriste "õhuteleskoopidega", mille läätsed asetati masti otsa ja keerati pika pulga või trosside abil ning okulaari hoiti lihtsalt kinni. käed (vt ka HUYGENS Christian). D. Campani valmistatud läätsede abil tegi J. D. Cassini (1625–1712) Bolognas ja hiljem Pariisis vaatlusi 30 ja 41 m pikkuste õhuteleskoopidega, näidates nende vaieldamatuid eeliseid, hoolimata nendega töötamise keerukusest. Vaatlusi raskendas suuresti masti vibratsioon koos objektiiviga, raskused selle suunamisel trosside ja kaablite abil, samuti õhu ebahomogeensus ja turbulents objektiivi ja okulaari vahel, mis oli eriti tugev toru puudumine. Newton, peegeldav teleskoop ja gravitatsiooniteooria. 1660. aastate lõpus püüdis I. Newton (1643-1727) lahti harutada valguse olemust seoses refraktorite probleemidega. Ta otsustas ekslikult, et kromaatiline aberratsioon, s.o. Objektiivi suutmatus koguda kõigi värvidega kiiri ühte fookusesse on põhimõtteliselt eemaldamatu. Seetõttu ehitas Newton esimese funktsionaalse peegeldava teleskoobi, milles objektiivi asemel objektiivi rolli täitis nõgus peegel, mis kogub valgust fookusesse, kus pilti saab vaadata läbi okulaari. Newtoni olulisim panus astronoomiasse oli aga tema teoreetiline töö, mis näitas, et Kepleri planeetide liikumise seadused on universaalse gravitatsiooniseaduse erijuht. Newton sõnastas selle seaduse ja töötas välja matemaatilised tehnikad planeetide liikumise täpseks arvutamiseks. See stimuleeris uute vaatluskeskuste sündi, kus Kuu, planeetide ja nende satelliitide asukohti mõõdeti suurima täpsusega, kasutades Newtoni teooriat nende orbiitide elementide täpsustamiseks ja nende liikumise ennustamiseks.
Vaata ka
TAEVAMEHAANIKA;
GRAVITSIOON;
NEWTON Iisak.
Kell, mikromeeter ja teleskoopsihik. Mitte vähem oluline kui teleskoobi optilise osa täiustamine oli selle kinnituse ja varustuse täiustamine. Astronoomilisteks mõõtmisteks osutusid vajalikuks pendelkellad, mis on võimelised töötama kohaliku aja järgi, mis määratakse mõne vaatluse põhjal ja mida kasutatakse teistes.
(vt ka KELL). Keermemikromeetri abil oli võimalik läbi teleskoobi okulaari vaatlemisel mõõta väga väikseid nurki. Astromeetria täpsuse suurendamiseks mängis olulist rolli teleskoobi kombineerimine armillaarsfääri, sekstandi ja muude goniomeetriliste instrumentidega. Kui palja silmaga vaatlusseadmed asendati väikeste teleskoopidega, tekkis vajadus nurkkaalude palju täpsema valmistamise ja jagamise järele. Suures osas vastuseks Euroopa vaatluskeskuste vajadustele on arenenud väikeste ülitäpsete tööpinkide tootmine.
(vt ka MÕÕTEVAHENDID).
Osariigi vaatluskeskused. Astronoomiliste tabelite täiustamine. Alates 17. sajandi teisest poolest. Navigeerimise ja kartograafia tarbeks hakkasid eri riikide valitsused looma riiklikke vaatluskeskusi. Louis XIV poolt 1666. aastal Pariisis asutatud Kuninglikus Teaduste Akadeemias asusid akadeemikud astronoomilisi konstante ja tabeleid nullist läbi vaatama, võttes aluseks Kepleri töö. 1669. aastal asutati minister J.-B. Colberti algatusel Pariisi Kuninglik Observatoorium. Seda juhtis neli tähelepanuväärset Cassini põlvkonda, alates Jean Dominique'ist. 1675. aastal asutati kuninglik Greenwichi observatoorium, mida juhtis esimene kuninglik astronoom D. Flamsteed (1646-1719). Koos 1647. aastal tegevust alustanud Kuningliku Seltsiga sai sellest Inglismaa astronoomilise ja geodeetilise uurimistöö keskus. Samadel aastatel asutati observatooriumid Kopenhaagenis (Taani), Lundis (Rootsi) ja Gdanskis (Poola) (vt ka FLEMSTED John). Esimeste observatooriumite tegevuse olulisim tulemus oli efemerid - Päikese, Kuu ja planeetide eelarvutatud asukohtade tabelid, mis on vajalikud kartograafiaks, navigatsiooniks ja astronoomilisteks alusuuringuteks.
Standardaja sissejuhatus. Osariigi vaatluskeskused said standardaja hoidjateks, mida algul levitati optiliste signaalide (lipud, signaalkuulid), hiljem telegraafi ja raadio teel. Praegune kesköise jõululaupäeva palliviskamise traditsioon pärineb aegadest, mil tähepallid langesid täpselt määratud ajal tähetorni katusel kõrgest mastist alla, andes sadamas viibivatel laevade kaptenitel võimaluse kontrollida, kuidas nad on. kronomeetrid enne purjetamist.
Pikkuskraadide määramine. Tolle ajastu riiklike vaatluskeskuste äärmiselt oluline ülesanne oli merelaevade koordinaatide määramine. Geograafilist laiust saab hõlpsasti leida Põhjatähe nurga järgi horisondi kohal. Kuid pikkuskraadi on palju keerulisem määrata. Mõned meetodid põhinesid Jupiteri satelliitide varjutuste hetkedel; teised - Kuu asukoha kohta tähtede suhtes. Kuid kõige usaldusväärsemate meetodite jaoks oli vaja ülitäpseid kronomeetreid, mis suudavad reisi ajal jälgida vaatlusaega väljumissadama lähedal.
Greenwichi ja Pariisi observatooriumi arendamine. 19. sajandil Riiklikud ja mõned eraobservatooriumid Euroopas jäid tähtsaimateks astronoomilisteks keskusteks. 1886. aasta observatooriumite nimekirjast leiame 150 Euroopas, 42 Põhja-Ameerikas ja 29 mujal. Greenwichi observatooriumil oli sajandi lõpuks 76-sentimeetrine helkur, 71-, 66- ja 33-sentimeetrised refraktorid ning palju abiinstrumente. Ta tegeles aktiivselt astromeetria, ajajuhtimise, päikesefüüsika ja astrofüüsikaga, samuti geodeesia, meteoroloogia, magnetiliste ja muude vaatlustega. Pariisi observatooriumis olid ka täpsed ja kaasaegsed instrumendid ning Greenwichi programmidega sarnased programmid.
Uued observatooriumid. 1839. aastal ehitatud Keiserliku Teaduste Akadeemia Pulkovo astronoomiaobservatoorium Peterburis saavutas kiiresti lugupidamise ja au. Selle kasvav meeskond oli seotud astromeetria, põhikonstantide määramise, spektroskoopia, ajateenuste ja mitmesuguste geofüüsikaliste programmidega. 1874. aastal avatud Potsdami observatoorium Saksamaal sai peagi väljakujunenud asutuseks, mis on tuntud oma päikesefüüsika, astrofüüsika ja taeva fotograafiliste uuringute poolest.
Suurte teleskoopide loomine. Reflektor või refraktor? Kuigi Newtoni peegelteleskoop oli oluline leiutis, tajusid astronoomid seda mitukümmend aastat vaid refraktorite täiendamise vahendina. Algul valmistasid helkurid vaatlejad ise oma väikestele tähetornidele. Kuid 18. sajandi lõpuks. Noor optikatööstus võttis selle enda peale, tunnistades vajadust kasvava arvu astronoomide ja geodeetide järele. Vaatlejatel oli võimalik valida erinevate helkuri- ja refraktoritüüpide vahel, millest igaühel olid oma eelised ja puudused. Kvaliteetsest klaasist läätsedega refraktorteleskoobid andsid helkuritest parema pildi ning nende toru oli kompaktsem ja jäigem. Kuid helkureid sai teha palju suurema läbimõõduga ja neis olevaid pilte ei moonutanud värvilised äärised, nagu refraktorite puhul. Helkur muudab tuhmi objektide nägemise lihtsamaks, kuna klaasis ei kao valguse kadu. Spekulatsioonisulam, millest peegleid valmistati, tuhmus aga kiiresti ja nõudis sagedast ülepoleerimist (tollal ei osatud veel pinda õhukese peegelkihiga katta).
Herschel. 1770. aastatel ehitas hoolas ja visa iseõppinud astronoom W. Herschel mitu Newtoni teleskoopi, mille läbimõõt kasvas 46 cm-ni ja fookuskaugus 6 m. Tema peeglite kõrge kvaliteet võimaldas kasutada väga suurt suurendust. Ühe oma teleskoobi abil avastas Herschel planeedi Uraan, aga ka tuhandeid kaksiktähti ja udukogusid. Neil aastatel ehitati palju teleskoope, kuid tavaliselt lõid ja kasutasid need üksikud entusiastid, ilma et oleks korraldatud tänapäeva mõistes observatooriumi.
(vt ka HERSCHEL, WILLIAM). Herschel ja teised astronoomid püüdsid ehitada suuremaid helkureid. Kuid massiivsed peeglid paindusid ja kaotasid oma kuju, kui teleskoop asendit muutis. Metallpeeglite piiri saavutas Iirimaal W. Parsons (lord Ross), kes lõi oma koduobservatooriumi jaoks 1,8 m läbimõõduga helkuri.
Suurte teleskoopide ehitamine. Ameerika Ühendriikide tööstusmagnaadid ja uusrikkus kogunesid 19. sajandi lõpus. hiiglaslik rikkus ja mõned neist asusid heategevusse. Nii pärandas kullapalavikuga varanduse teeninud J. Leake (1796-1876) tähetorni asutamise Hamiltoni mäele, 65 km kaugusel Santa Cruzist (California). Selle peamiseks instrumendiks oli kuulsa firma Alvan Clark and Sons toodetud ja 1888. aastal paigaldatud 91-sentimeetrine refraktor, tollal maailma suurim. Ja 1896. aastal sai alguse 36-tolline Crossley helkur, mis oli tollal USA suurim. töötab seal Licki observatooriumis . Astronoom J. Hale (1868-1938) veenis Chicago trammmagnaati C. Yerkesit rahastama Chicago ülikooli veelgi suurema observatooriumi ehitamist. See asutati 1895. aastal Wisconsini osariigis Williams Bays, 40-tollise refraktoriga, mis on endiselt ja ilmselt igavesti maailma suurim (vt ka HALE George Ellery). Olles organiseerinud Yerkesi observatooriumi, alustas Hale jõulisi jõupingutusi, et koguda vahendeid erinevatest allikatest, sealhulgas terasemagnaat A. Carnegielt, et ehitada vaatluskeskus Californias parimasse vaatluspaika. Mitme Hale’i disainitud päikeseteleskoobi ja 152-sentimeetrise reflektoriga varustatud Mount Wilsoni observatoorium San Gabrieli mägedes Californias Pasadenast põhja pool sai peagi astronoomiliseks mekaks. Olles omandanud vajalikud kogemused, korraldas Hale enneolematu suurusega helkuri loomise. Nimetatud peasponsori, 100-tollise teleskoobi järgi. Hooker asus teenistusse 1917. aastal; kuid esmalt tuli ületada paljud inseneriprobleemid, mis alguses tundusid lahendamatud. Esimene neist oli vajaliku suurusega klaasketta valamine ja selle aeglaselt jahutamine kvaliteetse klaasi saamiseks. Peegli lihvimine ja poleerimine, et anda sellele nõutav kuju, võttis aega üle kuue aasta ja nõudis ainulaadsete masinate loomist. Peegli poleerimise ja katsetamise viimane etapp viidi läbi spetsiaalses ruumis, kus oli ideaalne puhtus ja temperatuuri kontroll. 1700 m kõrgusele Wilsoni mäe (Mount Wilson) tippu ehitatud teleskoobi mehhanisme, hoonet ja selle torni kuplit peeti omaaegseks inseneriimeks. 100-tollise instrumendi suurepärasest jõudlusest inspireerituna pühendas Hale kogu ülejäänud elu hiiglasliku 200-tollise teleskoobi ehitamisele. 10 aastat pärast tema surma ja Teise maailmasõja põhjustatud viivituste tõttu teleskoop. Heila alustas tegevust 1948. aastal 1700-meetrise Palomari mäe tipus (Mount Palomar), 64 km San Diegost (St. California). See oli tolle aja teaduslik ja tehnoloogiline ime. Peaaegu 30 aastat püsis see teleskoop maailma suurim ning paljud astronoomid ja insenerid uskusid, et seda ei ületata kunagi.
Kuid arvutite tulek aitas kaasa teleskoopide ehituse edasisele laienemisele. 1976. aastal alustas Zelenchukskaya küla (Põhja-Kaukaasia, Venemaa) lähedal 2100-meetrisel Semirodniki mäel tööd 6-meetrine teleskoop BTA (Large Azimuth Telescope), mis demonstreeris "paksu ja vastupidava" peeglitehnoloogia praktilist piiri.
Suurte, rohkem valgust koguvate ja seetõttu kaugemale ja paremini nägevate peeglite ehitamise tee on uute tehnoloogiate kaudu: viimastel aastatel on arenenud õhukeste ja kokkupandavate peeglite valmistamise meetodid. Tšiilis Lõunaobservatooriumis töötavad teleskoopide kallal juba õhukesed peeglid läbimõõduga 8,2 m (paksusega umbes 20 cm). Nende kuju juhib keeruline mehaaniliste "sõrmede" süsteem, mida juhib arvuti. Selle tehnoloogia edu on viinud mitmete sarnaste projektide väljatöötamiseni erinevates riikides. Komposiitpeegli idee testimiseks ehitas Smithsoniani astrofüüsikaline observatoorium 1979. aastal teleskoobi, mille lääts koosneb kuuest 183-sentimeetrisest peeglist, mille pindala on võrdne ühe 4,5-meetrise peegliga. See mitme peegliga teleskoop, mis paigaldati Mount Hopkinsile, mis asub Tucsonist (Arizonas) 50 km lõuna pool, osutus väga tõhusaks ja seda lähenemist kasutati kahe 10-meetrise teleskoobi ehitamisel. W. Keck Mauna Kea observatooriumis (Hawaii saar). Iga hiiglaslik peegel koosneb 36 kuusnurksest segmendist, millest igaüks on 183 cm ja mida juhib arvuti, et luua üks pilt. Kuigi piltide kvaliteet pole veel kõrge, on võimalik saada spektreid väga kaugetest ja nõrkadest objektidest, mis on teistele teleskoopidele kättesaamatud. Seetõttu on 2000. aastate alguses plaanis kasutusele võtta veel mitu mitme peegliga teleskoopi, mille efektiivne ava on 9-25 m.
Hawaii iidse vulkaani MAUNA KEA TIPP on koduks kümnetele teleskoopidele. Astronoomid meelitavad siia suur kõrgus ja väga kuiv puhas õhk. All paremal on läbi torni lahtise pilu hästi näha Keck I teleskoobi peegel ja all vasakul on ehitatava Keck II teleskoobi torn.
SEADMETE ARENDUS
Foto. 19. sajandi keskel. mitmed entusiastid hakkasid fotograafiat kasutama teleskoobi kaudu vaadeldud piltide salvestamiseks. Emulsioonide tundlikkuse suurenedes muutusid astrofüüsikaliste andmete salvestamise peamiseks vahendiks klaasist fotoplaadid. Lisaks traditsioonilistele käsitsi kirjutatud vaatluspäevikutele ilmusid tähetornidesse hinnalised "klaasraamatukogud". Fotoplaat on võimeline akumuleerima kaugetelt objektidelt nõrka valgust ja jäädvustama detaile, mis on silmale kättesaamatud. Fotograafia kasutamisega astronoomias oli vaja uut tüüpi teleskoope, näiteks laia vaatega kaameraid, mis suudaksid korraga salvestada suuri taevast, et luua käsitsi joonistatud kaartide asemel fotoatlaseid. Koos suure läbimõõduga helkuritega võimaldasid fotograafia ja spektrograaf uurida nõrku objekte. 1920. aastatel klassifitseeris E. Hubble (1889–1953) Mount Wilsoni observatooriumi 100-tollise teleskoobi abil nõrgad udukogud ja tõestas, et paljud neist on Linnuteega sarnased hiiglaslikud galaktikad. Lisaks avastas Hubble, et galaktikad lendavad üksteisest kiiresti lahku. See muutis täielikult astronoomide arusaama Universumi ehitusest ja arengust, kuid vaid vähesed observatooriumid, millel olid võimsad teleskoobid nõrkade ja kaugete galaktikate vaatlemiseks, suutsid selliseid uuringuid läbi viia.
Vaata ka
KOSMOLOOGIA;
GALAKTIKAD;
HUBBLE Edwin Powell;
udu UDU.
Spektroskoopia. Fotograafiaga peaaegu samaaegselt ilmunud spektroskoopia võimaldas astronoomidel määrata nende keemilist koostist tähevalguse analüüsi põhjal ning uurida tähtede ja galaktikate liikumist spektrite Doppleri joonte nihke järgi. Füüsika areng 20. sajandi alguses. aitas spektrogramme dešifreerida. Esimest korda sai võimalikuks ligipääsmatute taevakehade koostise uurimine. See ülesanne osutus tagasihoidlike ülikoolide observatooriumite võimaluste piires, kuna eredate objektide spektrite saamiseks pole vaja suurt teleskoopi. Seega oli Harvardi kolledži observatoorium üks esimesi, kes tegeles spektroskoopiaga ja kogus tohutu hulga tähtede spektreid. Selle kaastöötajad klassifitseerisid tuhandeid tähespektreid ja lõid aluse tähtede evolutsiooni uurimiseks. Ühendades need andmed kvantfüüsikaga, mõistsid teoreetikud tähtede energia allika olemust. 20. sajandil loodi külmade tähtede, atmosfääri ja planeetide pinnalt tuleva infrapunakiirguse detektorid. Visuaalsed vaatlused kui ebapiisavalt tundlik ja objektiivne tähtede heleduse mõõt, asendati esmalt fotoplaadi ja seejärel elektrooniliste instrumentidega (vt ka SPEKTROSKOPIA).
ASTRONOOMIA PÄRAST TEIST MAAILMASÕDA
Valitsuse toetuse tugevdamine. Pärast sõda said teadlastele kättesaadavaks uued armee laborites sündinud tehnoloogiad: raadio- ja radaritehnika, tundlikud elektroonilised valgusvastuvõtjad ja arvutid. Tööstusriikide valitsused on mõistnud teadusliku uurimistöö tähtsust riigi julgeoleku seisukohalt ning hakanud eraldama märkimisväärseid vahendeid teadustööle ja haridusele.
USA riiklikud vaatluskeskused. 1950. aastate alguses palus USA riiklik teadusfond astronoomidel esitada ettepanekuid üleriigilise vaatluskeskuse loomiseks, mis oleks parimas asukohas ja oleks kõigile kvalifitseeritud teadlastele kättesaadav. 1960. aastateks oli tekkinud kaks organisatsioonide rühma: Astronoomiauuringute Ülikoolide Liit (AURA), mis lõi riikliku optilise astronoomia vaatluskeskuse (NOAO) kontseptsiooni 2100-meetrisel Kitt Peaki tipul Tucsoni lähedal Arizonas. ja ülikoolide ühendus, kes töötas välja projekti National Radio Astronomy Observatory (NRAO) Deer Creeki orus, Green Banki lähedal Lääne-Virginia osariigis.
USA RIIKLIKU VAATLUSTÖÖ KITT PEAK Tucsoni (Arizonas) lähedal. Selle suurimate instrumentide hulka kuuluvad McMasi päikeseteleskoop (all), 4-meetrine Mayalli teleskoop (paremal ülaosas) ja 3,5-meetrine WIYN-teleskoop Wisconsini, Indiana, Yale'i ja NOAO vaatluskeskusest (vasakul).
1990. aastaks oli NOAO-l Kitt Peakis 15 teleskoopi läbimõõduga kuni 4 m. AURA lõi ka 2200 m kõrgusel Sierra Tololos (Tšiili Andides) asuva Inter-American Observatory, kus lõunataevast on uuritud alates aastast 1967. aastal. Lisaks Green Bankile, kus suurim raadioteleskoop (läbimõõt 43 m) on paigaldatud ekvatoriaalalusele, on NRAO-l ka Kitt Peaki 12-meetrine millimeetri laineline teleskoop ja 27 raadioteleskoobist koosnev VLA (Very Large Array) süsteem. läbimõõduga 25 m San -Augustine'i kõrbetasandikul Socorro lähedal (New Mexico). Puerto Rico saare riiklikust raadio- ja ionosfäärikeskusest on saanud suur Ameerika vaatluskeskus. Selle raadioteleskoop maailma suurima sfäärilise peegliga, mille läbimõõt on 305 m, lebab liikumatult mägede vahel looduslikus lohus ning seda kasutatakse raadio- ja radarastronoomia jaoks.
Riiklike vaatluskeskuste alalised töötajad jälgivad seadmete töövõimet, töötavad välja uusi instrumente ja viivad läbi oma uurimisprogramme. Siiski võib iga teadlane esitada vaatlustaotluse ja saada teadusuuringute koordineerimiskomitee heakskiidu korral aega teleskoobi kallal töötamiseks. See võimaldab vähem jõukate institutsioonide teadlastel kasutada kõige kaasaegsemaid seadmeid.
Vaatlused lõunataevast. Suur osa lõunataevast pole enamikust Euroopa ja Ameerika Ühendriikide vaatluskeskusest nähtav, kuigi lõunataevast peetakse astronoomia jaoks eriti väärtuslikuks, kuna see sisaldab Linnutee keskpunkti ja paljusid olulisi galaktikaid, sealhulgas Magellaani pilvi, kahte väikest galaktikat. meie naaber. Esimesed lõunataeva kaardid koostasid inglise astronoom E. Halley, kes töötas aastatel 1676–1678 Püha Helena saarel, ja prantsuse astronoom N. Lacaille, kes töötas aastatel 1751–1753 Lõuna-Aafrikas. 1820. aastal asutas Briti pikkuskraadibüroo Hea Lootuse neemele Kuningliku Observatooriumi, varustades selle algul ainult astromeetriliste mõõtmiste jaoks mõeldud teleskoobiga ja seejärel mitmesuguste programmide jaoks täieliku seadmete komplektiga. 1869. aastal paigaldati Melbourne'i (Austraalia) 122 cm helkur; Hiljem viidi see Stromlo mäele, kus pärast 1905. aastat hakkas kasvama astrofüüsikaline observatoorium. 20. sajandi lõpus, kui tingimused põhjapoolkera vanades observatooriumides hakkasid tugeva linnastumise tõttu halvenema, hakkasid Euroopa riigid aktiivselt ehitama suurte teleskoopidega observatooriume Tšiilis, Austraalias, Kesk-Aasias, Kanaari saartel ja Hawaii.
Observatooriumid Maa kohal. Astronoomid hakkasid kõrgmäestiku õhupalle kasutama vaatlusplatvormidena juba 1930. aastatel ja jätkavad selliseid uuringuid tänapäevani. 1950. aastatel paigaldati instrumendid kõrglennukitele, millest said lendava observatooriumid. Atmosfäärivälised vaatlused algasid 1946. aastal, kui USA teadlased püüdsid kinnipüütud Saksa V-2 rakette kasutades detektorid stratosfääri, et jälgida Päikesest lähtuvat ultraviolettkiirgust. NSV Liidus lasti esimene tehissatelliit orbiidile 4. oktoobril 1957 ja juba 1958. aastal pildistas Nõukogude jaam Luna-3 Kuu kaugemat külge. Seejärel algasid lennud planeetidele ja ilmusid spetsiaalsed astronoomilised satelliidid, mis jälgisid Päikest ja tähti. Viimastel aastatel on Maa-lähedastel ja muudel orbiitidel pidevalt tegutsenud mitmed astronoomilised satelliidid, mis on uurinud taevast kõikides spektrivahemikes.
Töö observatooriumis. Varasematel aegadel sõltus astronoomi elu ja töö täielikult tema observatooriumi võimalustest, kuna side ja reisimine olid aeglased ja rasked. 20. sajandi alguses. Hale lõi Mount Wilsoni observatooriumi päikese- ja tähtede astrofüüsika keskusena, mis on võimeline läbi viima mitte ainult teleskoop- ja spektraalvaatlusi, vaid ka vajalikke laboriuuringuid. Ta püüdis tagada, et Mount Wilsonil oleks kõik eluks ja tööks vajalik, täpselt nagu Tychol Veni saarel. Tänaseni on mõned suured mäetippude observatooriumid suletud teadlaste ja inseneride kogukonnad, kes elavad ühiselamutes ja töötavad öösel oma programmide järgi. Kuid järk-järgult see stiil muutub. Vaatlemiseks soodsaimaid kohti otsides asuvad observatooriumid äärealadel, kus alaliselt elada on raske. Külalisteadlased viibivad observatooriumis konkreetsete vaatluste tegemiseks mitu päeva kuni mitu kuud. Kaasaegse elektroonika võimalused võimaldavad teha kaugvaatlusi ilma observatooriumit üldse külastamata või ehitada raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse täisautomaatseid teleskoope, mis töötavad iseseisvalt ettenähtud programmi järgi. Kosmoseteleskoopide abil tehtud vaatlustel on teatud spetsiifilisus. Paljud astronoomid, kes olid harjunud instrumendiga iseseisvalt töötama, tundsid end kosmoseastronoomia piires ebamugavalt, olles teleskoobist eraldatud mitte ainult kosmose, vaid ka paljude inseneride ja keerukate juhiste tõttu. Kuid 1980. aastatel viisid paljud maapealsed vaatluskeskused teleskoobi juhtimise lihtsatelt konsoolidelt, mis asusid otse teleskoobi juures, spetsiaalsesse ruumi, mis oli täidetud arvutitega ja asus mõnikord ka eraldi hoones. Selle asemel, et sihtida põhiteleskoobi objektile, vaadates läbi sellele paigaldatud väikese otsiskoobi ja vajutades väikese käeshoitava kaugjuhtimispuldi nuppe, istub astronoom nüüd telekava ekraani ees ja manipuleerib juhtkangiga. Tihti saadab astronoom lihtsalt Interneti kaudu observatooriumile üksikasjaliku vaatlusprogrammi ja kui need on tehtud, saab ta tulemused otse oma arvutisse. Seetõttu on maapealsete ja kosmoseteleskoopidega töötamise stiil muutumas üha sarnasemaks.
KAASAEGSED MAAVAATLUSED
Optilised observatooriumid. Optilise observatooriumi rajamise koht valitakse tavaliselt ereda öövalgustuse ja sudu linnadest eemal. Tavaliselt on selleks mäetipp, kus on õhem atmosfäärikiht, mille kaudu tuleb vaatlusi teha. Soovitav on, et õhk oleks kuiv ja puhas ning tuul ei oleks eriti tugev. Ideaalis peaksid vaatluskeskused olema ühtlaselt jaotunud kogu Maa pinnal, et põhja- ja lõunataeva objekte saaks igal ajal jälgida. Ajalooliselt asub enamik vaatluskeskusi aga Euroopas ja Põhja-Ameerikas, seega on põhjapoolkera taevast paremini uuritud. Viimastel aastakümnetel on lõunapoolkeral ja ekvaatori lähedale hakatud rajama suuri observatooriume, kust saab vaadelda nii põhja- kui lõunataevast. Saarel asuv iidne vulkaan Mauna Kea. Rohkem kui 4 km kõrgusega Hawaiid peetakse maailma parimaks astronoomiliste vaatluste kohaks. 1990. aastatel asusid sinna elama kümned teleskoobid erinevatest riikidest.
Torn. Teleskoobid on väga tundlikud instrumendid. Nende kaitsmiseks halbade ilmastikutingimuste ja temperatuurimuutuste eest paigutatakse need spetsiaalsetesse hoonetesse - astronoomilistesse tornidesse. Väikesed tornid on ristkülikukujulised lameda ülestõstetava katusega. Suurte teleskoopide tornid on tavaliselt ümarad poolkerakujulise pöörleva kupliga, milles avaneb vaatluseks kitsas pilu. See kuppel kaitseb teleskoopi töö ajal hästi tuule eest. See on oluline, sest tuul raputab teleskoopi ja paneb pildi värisema. Pinnase ja tornhoone vibratsioon mõjutab negatiivselt ka kujutiste kvaliteeti. Seetõttu on teleskoop paigaldatud eraldi vundamendile, mitte ühendatud torni vundamendiga. Torni sisse või selle lähedusse on paigaldatud kupliruumi ventilatsioonisüsteem ja installatsioon peegeldava alumiiniumkihi vaakumladestamiseks teleskoobipeeglile, mis aja jooksul tuhmub.
Mount. Tähele osutamiseks peab teleskoop pöörlema ümber ühe või kahe telje. Esimesse tüüpi kuuluvad meridiaaniring ja läbipääsuinstrument - väikesed teleskoobid, mis pöörlevad ümber horisontaaltelje taevameridiaani tasapinnal. Idast läände liikudes läbib iga valgusti seda tasapinda kaks korda päevas. Läbipääsuinstrumendi abil määratakse tähtede meridiaani läbimise hetked ja seeläbi selgitatakse välja Maa pöörlemiskiirus; see on täpse ajateenistuse jaoks vajalik. Meridiaaniring võimaldab mõõta mitte ainult hetki, vaid ka kohta, kus täht meridiaaniga lõikub; see on vajalik täpsete tähekaartide loomiseks. Kaasaegsetes teleskoopides otsest visuaalset vaatlust praktiliselt ei kasutata. Neid kasutatakse peamiselt taevaobjektide pildistamiseks või nende valguse tuvastamiseks elektrooniliste detektoritega; sel juhul ulatub kokkupuude mõnikord mitme tunnini. Kogu selle aja peab teleskoop olema täpselt objektile suunatud. Seetõttu pöörleb see kellamehhanismi abil ühtlase kiirusega ümber tunnitelje (paralleelselt Maa pöörlemisteljega) tähe järgi idast läände, kompenseerides sellega Maa pöörlemist läänest läände. ida poole. Teist telge, mis on risti kella teljega, nimetatakse deklinatsiooniteljeks; see on mõeldud teleskoobi suunamiseks põhja-lõuna suunas. Seda konstruktsiooni nimetatakse ekvatoriaalseks kinnituseks ja seda kasutatakse peaaegu kõigi teleskoopide jaoks, välja arvatud suurimad, mille jaoks alt-asimutkinnitus osutus kompaktsemaks ja odavamaks. Sellel jälgib teleskoop tähte, pöörates samaaegselt muutuva kiirusega ümber kahe telje - vertikaalse ja horisontaalse. See raskendab oluliselt kellamehhanismi tööd, mis nõuab arvuti juhtimist.
Refraktor teleskoop on objektiivi objektiiv. Kuna erinevat värvi kiired murduvad klaasis erinevalt, on objektiivi objektiiv konstrueeritud nii, et see annab terava pildi fookuses ühevärvilistes kiirtes. Vanemad refraktorid olid mõeldud visuaalseks vaatluseks ja andsid seetõttu kollases valguses selgeid pilte. Fotograafia tulekuga hakati ehitama fototeleskoope – astrograafe, mis annavad selge pildi sinistes kiirtes, mille suhtes fotograafiline emulsioon on tundlik. Hiljem ilmusid emulsioonid, mis olid tundlikud kollase, punase ja isegi infrapunavalguse suhtes. Neid saab kasutada visuaalsete refraktoritega pildistamiseks. Pildi suurus sõltub objektiivi fookuskaugusest. 102 cm Yerkesi refraktori fookuskaugus on 19 m, seega on kuuketta läbimõõt selle fookuses umbes 17 cm.Selle teleskoobi fotoplaatide suurus on 20-25 cm; Täiskuu sobib neile kergesti. Astronoomid kasutavad klaasist fotoplaate nende suure jäikuse tõttu: isegi pärast 100-aastast säilitamist ei deformeeru need ja võimaldavad mõõta tähtede kujutiste suhtelist asendit 3 mikroni täpsusega, mis suurte refraktorite nagu Yerkesi puhul vastab kaar 0,03 tolli taevas.
Peegeldav teleskoop Sellel on objektiiviks nõgus peegel. Selle eelis refraktori ees on see, et mis tahes värvi kiired peegelduvad peeglist võrdselt, tagades selge pildi. Lisaks saab peegliläätse teha objektiivist palju suuremaks, kuna peegli klaasi toorik ei pruugi seest läbipaistev olla; Seda saab kaitsta deformatsiooni eest oma raskuse all, asetades selle spetsiaalsesse raami, mis toetab peeglit altpoolt. Mida suurem on objektiivi läbimõõt, seda rohkem valgust teleskoop kogub ning seda nõrgemaid ja kaugemaid objekte see „näha“. Maailma suurimad olid aastaid BTA 6. helkur (Venemaa) ja Palomari observatooriumi 5. helkur (USA). Nüüd on aga Hawaii saarel asuvas Mauna Kea observatooriumis kaks 10-meetriste komposiitpeeglitega teleskoopi ja ehitamisel on mitu 8-9 m läbimõõduga monoliitpeeglitega teleskoopi. Tabel 1.
MAAILMA SUURIMAD TELESKOOPID
___
__Läbimõõt ______Tähetorn ______Objekti koht ja aasta (m) ________________ehitus/demonteerimine
HELKURID
10,0 Mauna Kea Hawaii (USA) 1996 10,0 Mauna Kea Hawaii (USA) 1993 9,2 McDonald Texas (USA) 1997 8,3 Rahvuslik Jaapan Hawaii (USA) 1999 8,2 Euroopa Lõuna-Sierra mägi (Chirale8) hile) 1999 8,2 Euroopa lõunamägi Sierra Paranal (Tšiili) 2000 8,1 Gemini Põhja-Hawaii (USA) 1999 6,5 Arizona Ülikool Mount Hopkins (Arizona) 1999 6,0 Spetsiaalne astrofüüsikaline teaduste akadeemia Venemaa st. Zelenchukskaya (Venemaa) 1976 5,0 Palomar Mount Palomar (California) 1949 1,8*6=4,5 Arizona Ülikool Mount Hopkinsi (Arizona) 1979/1998 4,2 Roca de los Muchachos Kanaari saared (Hispaania) 47 Simeriraa 69 Inter8Canaaria (Hispaania) 5 3,9 Anglo-Australian Siding Spring (Austraalia) 1975 3,8 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1974 3,8 Mauna Kea (IR) Hawaii (USA) 1979 3,6 Euroopa lõunaosa La Silla (Tšiili) 1976 3,6 Mauna Kea (Arizona)1976 los Muchachos Kanaari saared (Hispaania) 1989 3,5 Ülikoolidevaheline Sacramento Peak (tk New Mexico) 1991 3,5 Saksa-Hispaania Calar Alto (Hispaania) 1983
REFRAKTORID
1.02 Yerkes Williams Bay (Wisconsin) 1897 0.91 Lick Mount Hamilton (California) 1888 0.83 Paris Meudon (Prantsusmaa) 1893 0.81 Potsdam Al Potsdam (Saksamaa) 1899 0.76 Prantsusmaa 0 Southern.17 Niceleg (Prantsusmaa Southern) ennsylvania) 1917 0,76 Pulkovo Peterburi 1885/1941
SCHMIDT CHAMBERS*
1,3-2,0 K. Schwarzschild Tautenburg (Saksamaa) 1960 1,2-1,8 Palomar Mountain Palomar (California) 1948 1,2-1,8 Anglo-Australian Siding Spring (Austraalia) 1973 1, 1-1,5 Astronoomia (Jaapani 1.9) 1.9. 1972. aastal
PÄIKESE
1.60 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1962 1.50 Sacramento Peak (B)* Sunspot (New Mexico) 1969 1.00 Astrofüüsikaline Krimm (Ukraina) 1975 0.90 Kitt Peak (2 täiendavat)* Tucson (Arizona 9)*7 Kitt Peak0. (Arizona) 1975 0,70 Saksamaa Päikesefüüsika Instituut o. Tenerife (Hispaania) 1988 0,66 Mitaka Tokyo (Jaapan) 1920 0,64 Cambridge Cambridge (Inglismaa) 1820
Märge: Schmidti kaamerate puhul on näidatud korrektsiooniplaadi ja peegli läbimõõt; päikeseteleskoopide jaoks: (B) - vaakum; 2 täiendavat - kaks täiendavat teleskoopi ühises korpuses koos 1,6-meetrise teleskoobiga.
Peegelkaamerad. Helkurite puuduseks on see, et need annavad selge pildi ainult vaatevälja keskpunkti lähedal. See ei sega, kui uuritakse ühte objekti. Kuid patrullitöö, näiteks uute asteroidide või komeetide otsimine, nõuab korraga suurte taevaalade pildistamist. Tavaline helkur selleks ei sobi. Saksa optik B. Schmidt lõi 1932. aastal kombineeritud teleskoobi, milles peapeegli puudused parandatakse selle ees paikneva keeruka kujuga õhukese läätse - korrektsiooniplaadi abil. Palomari observatooriumi Schmidti kaamera saab 35-35 cm fotoplaadile pildi taevapiirkonnast 6-6°. Veel ühe lainurkkaamera disaini lõi D.D. Maksutov 1941. aastal Venemaal. See on lihtsam kui Schmidti kaamera, kuna korrektsiooniplaadi rolli selles mängib lihtne paks objektiiv - menisk.
Optiliste vaatluskeskuste töö. Praegu tegutseb üle 100 suure vaatluskeskuse enam kui 30 riigis üle maailma. Tavaliselt viib igaüks neist iseseisvalt või koostöös teistega läbi mitu mitmeaastast vaatlusprogrammi. Astromeetrilised mõõtmised. Suured riiklikud vaatluskeskused – USA mereväe vaatluskeskus, Royal Greenwich Ühendkuningriigis (suleti 1998. aastal), Pulkovo Venemaal jne – mõõdavad regulaarselt tähtede ja planeetide asukohti taevas. See on väga delikaatne töö; Just selles saavutatakse mõõtmiste kõrgeim “astronoomiline” täpsus, mille põhjal luuakse maapealseks ja kosmoses navigeerimiseks vajalikud valgustite asukoha ja liikumise kataloogid, tähtede ruumilise asukoha määramine, valgustite asukoha selgitamine. planeetide liikumise seadused. Näiteks kuuekuulise intervalliga tähtede koordinaate mõõtes võib märgata, et mõnel neist esineb Maa orbiidil liikumisega seotud kõikumisi (parallaksiefekt). Tähtede kauguse määrab selle nihke suurus: mida väiksem on nihe, seda suurem on kaugus. Maalt saavad astronoomid mõõta nihkumist 0,01 tolli (tiku paksus 40 km kaugusel!), mis vastab 100 parseki kaugusele.
Meteooripatrull. Mitu lainurkkaamerat, mis asuvad üksteisest eemal, pildistavad pidevalt öist taevast, et määrata meteoriidi trajektoore ja võimalikke meteoriidi kokkupõrke asukohti. Esimest korda algasid need vaatlused kahest jaamast Harvardi observatooriumis (USA) 1936. aastal ja viidi F. Whipple'i juhtimisel regulaarselt läbi kuni aastani 1951. Aastatel 1951-1977 tehti sama tööd ka 1951. aastani. Ondrejovi observatoorium (Tšehhi Vabariik). Alates 1938. aastast tehti NSV Liidus meteooride fotograafilisi vaatlusi Dušanbes ja Odessas. Meteooriavaatlused võimaldavad uurida mitte ainult kosmiliste tolmuterade koostist, vaid ka maa atmosfääri ehitust 50-100 km kõrgusel, kuhu otsese sondeerimisega on raske ligi pääseda. Meteooripatrull saavutas suurima arengu kolme "tulekera võrgu" kujul - USA-s, Kanadas ja Euroopas. Näiteks kasutas Smithsoniani observatooriumi (USA) Prairie Network 2,5-sentimeetriseid automaatkaameraid 16 jaamas, mis asusid 260 km kaugusel Lincolni (Nebraska) ümbruses eredate meteooride – tulekerade pildistamiseks. Alates 1963. aastast arenes välja Tšehhi tulekerade võrk, mis hiljem muutus 43 jaamast koosnevaks Euroopa võrguks Tšehhi Vabariigi, Slovakkia, Saksamaa, Belgia, Hollandi, Austria ja Šveitsi territooriumil. Tänapäeval on see ainus töötav tulekeravõrk. Selle jaamad on varustatud kalasilmakaameratega, mis võimaldavad pildistada korraga tervet taevapoolkera. Tulekeravõrkude abil õnnestus mitu korda leida maapinnale kukkunud meteoriite ja taastada nende orbiidi enne kokkupõrget Maaga.
Päikese vaatlused. Paljud vaatluskeskused pildistavad regulaarselt Päikest. Tumedate laikude arv selle pinnal on aktiivsuse indikaator, mis suureneb perioodiliselt keskmiselt iga 11 aasta järel, põhjustades raadioside katkemist, aurorade intensiivistumist ja muid muutusi Maa atmosfääris. Päikese uurimise kõige olulisem instrument on spektrograaf. Lases päikesevalgust läbi teleskoobi fookuses oleva kitsa pilu ja seejärel prisma või difraktsioonvõre abil spektriks lagundades saab määrata päikeseatmosfääri keemilise koostise, gaasi liikumise kiiruse selles, temperatuuri ja magnetilisuse. valdkonnas. Spektroheliograafi abil saate pildistada Päikest ühe elemendi, näiteks vesiniku või kaltsiumi, emissioonijoonel. Neil on selgelt näha silmapaistvust – Päikese pinna kohale kerkivad tohutud gaasipilved. Suurt huvi pakub päikeseatmosfääri kuum, haruldane piirkond - kroon, mis on tavaliselt nähtav ainult täieliku päikesevarjutuse ajal. Mõnes kõrgmäestikuobservatooriumis on aga loodud spetsiaalsed teleskoobid – varjutuseta koronagraafid, milles Päikese heledat ketast katab väike katik ("tehiskuu"), mis võimaldab selle krooni igal ajal vaadelda. Selliseid vaatlusi tehakse Capri saarel (Itaalia), Sacramento Peak Observatooriumis (New Mexico, USA), Pic du Midis (Prantsuse Püreneed) jt.
Kuu ja planeetide vaatlused. Planeetide, satelliitide, asteroidide ja komeetide pinda uuritakse spektrograafide ja polarimeetrite abil, määrates kindlaks atmosfääri keemilise koostise ja tahke pinna iseärasused. Lovelli observatoorium (Arizona), Meudoni ja Pic du Midi (Prantsusmaa) ning Krimmi observatoorium (Ukraina) on nendes vaatlustes väga aktiivsed. Kuigi viimastel aastatel on kosmoselaevade abil saavutatud palju märkimisväärseid tulemusi, ei ole maapealsed vaatlused oma tähtsust kaotanud ja toovad igal aastal uusi avastusi.
Tähtede vaatlused. Mõõtes tähe spektri joonte intensiivsust, määravad astronoomid keemiliste elementide rohkuse ja gaasi temperatuuri selle atmosfääris. Joonte asukohast lähtuvalt määratakse Doppleri efekti alusel tähe kui terviku liikumiskiirus ning jooneprofiili kuju määrab gaasivoolu kiiruse tähe atmosfääris ja selle ümber pöörlemise kiiruse. selle telg. Sageli on tähtede spektris nähtavad haruldase tähtedevahelise aine jooned, mis paiknevad tähe ja maise vaatleja vahel. Ühe tähe spektrit süstemaatiliselt jälgides saab uurida selle pinna võnkumisi, kindlaks teha satelliitide olemasolu ja ainevooge, mis vahel voolavad ühelt tähelt teisele. Teleskoobi fookusesse paigutatud spektrograafi abil saab kümnete minutite särituse jooksul saada vaid ühe tähe üksikasjaliku spektri. Tähtede spektrite suures skaalas uurimiseks asetatakse lainurkkaamera (Schmidt või Maksutov) objektiivi ette suur prisma. Sel juhul saadakse fotoplaadile taevast läbilõige, kus iga tähe kujutis on esindatud selle spektriga, mille kvaliteet on madal, kuid piisav tähtede massiliseks uurimiseks. Selliseid vaatlusi on aastaid tehtud Michigani ülikooli observatooriumis (USA) ja Abastumani observatooriumis (Gruusia). Hiljuti on loodud fiiberoptilised spektrograafid: teleskoobi fookusesse asetatakse valgusjuhid; igaüks neist asetatakse ühe otsaga tähe kujutisele ja teine spektrograafi pilule. Nii saate ühe säritusega saada sadade tähtede üksikasjalikud spektrid. Tähe valgust läbi erinevate filtrite lastes ja selle heledust mõõtes saab määrata tähe värvi, mis näitab selle pinna temperatuuri (mida sinisem, seda kuumem) ning tähe ja vaatleja vahel paikneva tähtedevahelise tolmu hulka ( rohkem tolmu, seda punasem on täht). Paljud tähed muudavad perioodiliselt või kaootiliselt oma heledust – neid nimetatakse muutujateks. Heleduse muutused, mis on seotud tähe pinna kõikumisega või kahendsüsteemide komponentide vastastikuste varjutustega, paljastavad palju tähtede sisestruktuuri kohta. Muutuvate tähtede uurimisel on oluline omada pikki ja tihedaid vaatlusseeriaid. Seetõttu kaasavad astronoomid sellesse töösse sageli amatööre: isegi binokli või väikese teleskoobi kaudu tehtud tähtede heleduse visuaalsed hinnangud omavad teaduslikku väärtust. Astronoomiahuvilised moodustavad sageli ühisvaatluste klubisid. Lisaks muutlike tähtede uurimisele avastavad nad sageli komeete ja noovapurskeid, mis annavad olulise panuse ka astronoomiasse. Nõrgaid tähti uuritakse ainult suurte fotomeetritega teleskoopide abil. Näiteks 1 m läbimõõduga teleskoop kogub 25 000 korda rohkem valgust kui inimsilma pupill. Fotoplaadi kasutamine pikaks särituseks suurendab süsteemi tundlikkust veel tuhat korda. Kaasaegsed elektrooniliste valgusvastuvõtjatega fotomeetrid, nagu fotokordisti, elektronoptiline muundur või pooljuht CCD maatriks, on kümneid kordi tundlikumad kui fotoplaadid ja võimaldavad mõõtetulemusi otse arvutimällu salvestada.
Nõrkade objektide vaatlused. Kaugete tähtede ja galaktikate vaatlemiseks kasutatakse suurimaid teleskoobid läbimõõduga 4–10 m. Juhtroll selles on Mauna Kea (Hawaii), Palomar (California), La Silla ja Sierra Tololo (Tšiili) Spetsiaalsed astrofüüsikalised vaatluskeskused (Venemaa)). Nõrkade objektide ulatuslikuks uurimiseks kasutatakse suuri Schmidti kaameraid Tonantzintla (Mehhiko), Mount Stromlo (Austraalia), Bloemfonteini (Lõuna-Aafrika) ja Byurakani (Armeenia) observatooriumides. Need tähelepanekud võimaldavad meil tungida kõige sügavamale universumisse ning uurida selle struktuuri ja päritolu.
Osalusvaatlusprogrammid. Paljusid vaatlusprogramme viivad ühiselt läbi mitmed vaatluskeskused, mille koostoimet toetab Rahvusvaheline Astronoomialiit (IAU). See ühendab umbes 8 tuhat astronoomi üle kogu maailma, sellel on 50 komisjoni erinevates teadusvaldkondades, iga kolme aasta järel koguneb suuri assamblee ning korraldatakse igal aastal mitmeid suuri sümpoosione ja kollokviume. Iga IAU komisjon koordineerib teatud klassi objektide vaatlusi: planeedid, komeedid, muutlikud tähed jne. IAU koordineerib paljude observatooriumide tööd tähekaartide, atlaste ja kataloogide koostamisel. Smithsonian Astrophysical Observatory (USA) tegutseb astronoomiliste telegrammide keskbüroo, mis teavitab kiiresti kõiki astronoome ootamatutest sündmustest – noova- ja supernoovapuhangud, uute komeetide avastamine jne.
RAADIOVAATLUSED
Raadiosidetehnoloogia areng 1930.–1940. aastatel võimaldas alustada kosmiliste kehade raadiovaatlust. See uus "aken" universumisse on toonud palju hämmastavaid avastusi. Kogu elektromagnetilise kiirguse spektrist läbivad atmosfääri Maa pinnale ainult optilised ja raadiolained. Samal ajal on "raadioaken" palju laiem kui optiline: see ulatub millimeetri pikkustest lainetest kümnete meetriteni. Lisaks optilises astronoomias tuntud objektidele - Päikesele, planeetidele ja kuumadele udukogudele - osutusid raadiolainete allikateks seni tundmatud objektid: külmad tähtedevahelise gaasi pilved, galaktika tuumad ja plahvatavad tähed.
Raadioteleskoopide tüübid. Kosmoseobjektide raadiokiirgus on väga nõrk. Selle märkamiseks looduslike ja tehislike häirete taustal on vaja kitsalt suunatud antenne, mis võtavad signaali vastu vaid ühest taevapunktist. Selliseid antenne on kahte tüüpi. Lühilainekiirguse jaoks on need valmistatud metallist nõgusa paraboolpeegli kujul (nagu optiline teleskoop), mis koondab sellele langeva kiirguse fookusesse. Sellised kuni 100 m läbimõõduga helkurid on täielikult pööratavad ja on võimelised vaatama mis tahes taevaosa (nagu optiline teleskoop). Suuremad antennid on valmistatud paraboolse silindri kujul, mis on võimelised pöörlema ainult meridiaanitasandil (nagu optiline meridiaaniring). Pöörlemine ümber teise telje tagab Maa pöörlemise. Suurimad paraboloidid muudetakse liikumatuks maapinna looduslike süvendite abil. Nad saavad jälgida ainult piiratud ala taevast. Tabel 2.
SUURIM RAADIOTELESKOOP
________________________________________________
Suurim __ Observatoorium _____Koht ja aasta _suurus _____________________ehitus/demonteerimine
antennid (m)
________________________________________________
1000 1 Lebedevi Füüsika Instituut, RAS Serpuhhov (Venemaa) 1963 600 1 Venemaa Põhja-Kaukaasia spetsiaalne astrofüüsikaliste teaduste akadeemia (Venemaa) 1975 305 2 Ionosfääri arecibo arecibo (Puerto Rico) 1963 305 1 Meudon Meudon (Prantsusmaa) 1964 183 Illinoisi Ülikool Danville (IL) 1962 122 California Ülikool Hat Creek (CA) 1960 110 1 Ohio ülikool Delaware (Ohio) 1962 107 Stanfordi raadiolabor Stanford (California) 1959 100 instituut. Max Planck Bonn (Saksamaa) 1971 76 Jodrell Bank Macclesfield (Inglismaa) 1957 _____________________________________________________
Märkused:
1 täitmata avaga antenn;
2 fikseeritud antenn. _________________________________________________________
Pikalainekiirguse antennid on kokku pandud suurest hulgast lihtsatest metallist dipoolidest, asetatud mitme ruutkilomeetri suurusele alale ja omavahel ühendatud nii, et vastuvõetavad signaalid tugevdavad üksteist ainult siis, kui need tulevad teatud suunast. Mida suurem on antenn, seda kitsamat ala taevas see uurib, andes objektist selgema pildi. Sellise instrumendi näiteks on Ukraina Teaduste Akadeemia Harkovi Radiofüüsika ja Elektroonika Instituudi UTR-2 (Ukraina T-kujuline raadioteleskoop). Selle kahe haru pikkus on 1860 ja 900 m; see on maailma kõige arenenum instrument dekameetrilise kiirguse uurimiseks vahemikus 12-30 m.Mitme antenni süsteemiks liitmise põhimõtet kasutatakse ka paraboolraadioteleskoopide puhul: kombineerides ühelt objektilt mitme antenni poolt vastuvõetud signaale, siis on tegemist 12-30 m kaugusel asuva kiirgusega. inimene võtab vastu justkui ühe signaali ühelt samaväärselt suuruselt hiiglaslikult antennilt. See parandab oluliselt vastuvõetud raadiopiltide kvaliteeti. Selliseid süsteeme nimetatakse raadiointerferomeetriteks, kuna erinevate antennide signaalid, kui need on lisatud, segavad üksteist. Raadiointerferomeetrite piltide kvaliteet pole halvem kui optilistel: väikseimad detailid on umbes 1" suurused ja kui kombineerite erinevatel mandritel asuvate antennide signaale, saab objekti pildil väiksemate detailide suurust vähendada. tuhandeid kordi.Antenni poolt kogutud signaali tuvastab ja võimendab spetsiaalne vastuvõtja – radiomeeter, mis on tavaliselt häälestatud ühele fikseeritud sagedusele või muudab häälestust kitsas sagedusribas.Oma müra vähendamiseks jahutatakse radiomeetrid sageli kuni a. väga madal temperatuur Võimendatud signaal salvestatakse magnetofonile või arvutisse Vastuvõetud signaali võimsust väljendatakse tavaliselt "antenni temperatuurina", nagu oleks antenni asemel täiesti must keha antud temperatuuril, kiirgades sama võimsust.Mõõtes signaali võimsust erinevatel sagedustel konstrueeritakse raadiospekter, mille kuju võimaldab hinnata kiirgusmehhanismi ja objekti füüsikalist olemust.Võimalik on teostada raadioastronoomilisi vaatlusi. öösel ja päeval, kui tööstusrajatiste häired ei sega: sädemeid tekitavad elektrimootorid, ringhäälingu raadiojaamad, radarid. Sel põhjusel asuvad raadiovaatluskeskused tavaliselt linnadest kaugel. Raadioastronoomidel ei ole atmosfääri kvaliteedile erilisi nõudeid, kuid lühematel kui 3 cm lainetel vaadeldes muutub atmosfäär interferentsiks, mistõttu eelistatakse lühilaineantenne paigaldada kõrgele mägedesse. Mõnda raadioteleskoopi kasutatakse radarina, mis saadab võimsat signaali ja võtab vastu objektilt peegelduva impulsi. See võimaldab täpselt määrata kaugust planeetide ja asteroidideni, mõõta nende kiirust ja isegi koostada pinnakaardi. Nii saadi kaardid Veenuse pinnast, mida läbi tiheda atmosfääri optikas näha pole.
Vaata ka
RAADIOASTRONOOMIA;
RADARASTRONOOMIA.
Raadioastronoomia vaatlused. Sõltuvalt antenni parameetritest ja saadaolevatest seadmetest on iga raadioobservatoorium spetsialiseerunud teatud klassi vaatlusobjektidele. Päike on Maa läheduse tõttu võimas raadiolainete allikas. Selle atmosfäärist tulevat raadiokiirgust salvestatakse pidevalt – see võimaldab ennustada päikese aktiivsust. Aktiivsed protsessid toimuvad Jupiteri ja Saturni magnetosfääris, mille raadioimpulsse jälgitakse regulaarselt Florida, Santiago ja Yale'i ülikooli vaatluskeskustes. Planeediradari jaoks kasutatakse Inglismaa, USA ja Venemaa suurimaid antenne. Tähelepanuväärne avastus oli Leideni observatooriumis (Holland) avastatud tähtedevahelise vesiniku emissioon lainepikkusel 21 cm. Seejärel leiti tähtedevahelises keskkonnas raadiojooni pidi kümneid muid aatomeid ja kompleksseid molekule, sealhulgas orgaanilisi. Molekulid kiirgavad eriti intensiivselt millimeeterlainete juures, mille jaoks luuakse spetsiaalsed ülitäpse pinnaga paraboolantennid. Kõigepealt on Cambridge'i raadioobservatooriumis (Inglismaa) ja seejärel teistes alates 1950. aastate algusest korraldatud raadioallikate tuvastamiseks süstemaatilisi taevauuringuid. Mõned neist langevad kokku teadaolevate optiliste objektidega, kuid paljudel pole analooge teistes kiirgusvahemikes ja ilmselt on tegemist väga kaugete objektidega. 1960. aastate alguses avastasid astronoomid pärast raadioallikatele vastavate nõrkade tähekujuliste objektide avastamist kvasarid – väga kauged galaktikad uskumatult aktiivsete tuumadega. Aeg-ajalt üritavad mõned raadioteleskoobid otsida signaale maavälistest tsivilisatsioonidest. Esimene sedalaadi projekt oli USA riikliku raadioastronoomia vaatluskeskuse projekt 1960. aastal, et otsida signaale lähedalasuvate tähtede planeetidelt. Nagu kõik järgnevad otsingud, tõi see negatiivse tulemuse.
ATMOSFERIVÄLINE ASTRONOOMIA
Kuna Maa atmosfäär ei lase röntgen-, infrapuna-, ultraviolett- ja teatud tüüpi raadiokiirgusel planeedi pinnale jõuda, paigaldatakse nende uurimiseks vajalikud instrumendid Maa tehissatelliitidele, kosmosejaamadele või planeetidevahelistele sõidukitele. Need seadmed nõuavad väikest kaalu ja suurt töökindlust. Tavaliselt saadetakse spetsiaalsed astronoomilised satelliidid vaatlemiseks teatud spektrivahemikus. Isegi optilisi vaatlusi tehakse eelistatavalt väljaspool atmosfääri, mis moonutab oluliselt objektide kujutisi. Kahjuks on kosmosetehnoloogia väga kallis, nii et atmosfääriväliseid vaatluskeskusi loovad kas rikkamad riigid või mitmed riigid omavahel koostöös. Algselt tegelesid astronoomiliste satelliitide instrumentide väljatöötamisega ja saadud andmete analüüsimisega teatud teadlaste rühmad. Kuid kosmoseteleskoopide tootlikkuse kasvades arenes välja koostöösüsteem, mis sarnanes riiklikes vaatluskeskustes kasutusele võetud süsteemiga. Näiteks Hubble'i kosmoseteleskoop (USA) on kättesaadav igale maailma astronoomile: vaatlustaotlused võetakse vastu ja hinnatakse, neist väärikamad viiakse läbi ning tulemused edastatakse teadlasele analüüsimiseks. Seda tegevust korraldab kosmoseteleskoobi teadusinstituut.
Vene keele võõrsõnade sõnastik - OBSERVAATOR ja, naised. Teadusasutus, mis on varustatud astronoomiliste, meteoroloogiliste ja geofüüsikaliste vaatluste jaoks. Tähetorni hoone. | adj. observatoorium, oh, oh. Ožegovi seletav sõnaraamat. S.I. Ožegov, N. Yu. Švedova. 1949 1992 … Kategooria: Matemaatika ja loodusteadused Sari: Kirjastaja: YOYO Media,
VAATLUSTÖÖ: KAASAEGSED MAAPIIRKONNAD VAATLUSTÖÖD
Artiklile TÄHELEPANU
Optilised observatooriumid. Optilise observatooriumi rajamise koht valitakse tavaliselt ereda öövalgustuse ja sudu linnadest eemal. Tavaliselt on selleks mäetipp, kus on õhem atmosfäärikiht, mille kaudu tuleb vaatlusi teha. Soovitav on, et õhk oleks kuiv ja puhas ning tuul ei oleks eriti tugev. Ideaalis peaksid vaatluskeskused olema ühtlaselt jaotunud kogu Maa pinnal, et põhja- ja lõunataeva objekte saaks igal ajal jälgida. Ajalooliselt asub enamik vaatluskeskusi aga Euroopas ja Põhja-Ameerikas, seega on põhjapoolkera taevast paremini uuritud. Viimastel aastakümnetel on lõunapoolkeral ja ekvaatori lähedale hakatud rajama suuri observatooriume, kust saab vaadelda nii põhja- kui lõunataevast. Saarel asuv iidne vulkaan Mauna Kea. Rohkem kui 4 km kõrgusega Hawaiid peetakse maailma parimaks astronoomiliste vaatluste kohaks. 1990. aastatel asusid sinna elama kümned teleskoobid erinevatest riikidest.
Torn. Teleskoobid on väga tundlikud instrumendid. Nende kaitsmiseks halbade ilmastikutingimuste ja temperatuurimuutuste eest paigutatakse need spetsiaalsetesse hoonetesse - astronoomilistesse tornidesse. Väikesed tornid on ristkülikukujulised lameda ülestõstetava katusega. Suurte teleskoopide tornid on tavaliselt ümarad poolkerakujulise pöörleva kupliga, milles avaneb vaatluseks kitsas pilu. See kuppel kaitseb teleskoopi töö ajal hästi tuule eest. See on oluline, sest tuul raputab teleskoopi ja paneb pildi värisema. Pinnase ja tornhoone vibratsioon mõjutab negatiivselt ka kujutiste kvaliteeti. Seetõttu on teleskoop paigaldatud eraldi vundamendile, mitte ühendatud torni vundamendiga. Torni sisse või selle lähedusse on paigaldatud kupliruumi ventilatsioonisüsteem ja installatsioon peegeldava alumiiniumkihi vaakumladestamiseks teleskoobipeeglile, mis aja jooksul tuhmub.
Mount. Tähele osutamiseks peab teleskoop pöörlema ümber ühe või kahe telje. Esimesse tüüpi kuuluvad meridiaaniring ja läbipääsuinstrument - väikesed teleskoobid, mis pöörlevad ümber horisontaaltelje taevameridiaani tasapinnal. Idast läände liikudes läbib iga valgusti seda tasapinda kaks korda päevas. Läbipääsuinstrumendi abil määratakse tähtede meridiaani läbimise hetked ja seeläbi selgitatakse välja Maa pöörlemiskiirus; see on täpse ajateenistuse jaoks vajalik. Meridiaaniring võimaldab mõõta mitte ainult hetki, vaid ka kohta, kus täht meridiaaniga lõikub; see on vajalik täpsete tähekaartide loomiseks.
Kaasaegsetes teleskoopides otsest visuaalset vaatlust praktiliselt ei kasutata. Neid kasutatakse peamiselt taevaobjektide pildistamiseks või nende valguse tuvastamiseks elektrooniliste detektoritega; sel juhul ulatub kokkupuude mõnikord mitme tunnini. Kogu selle aja peab teleskoop olema täpselt objektile suunatud. Seetõttu pöörleb see kellamehhanismi abil ühtlase kiirusega ümber tunnitelje (paralleelselt Maa pöörlemisteljega) tähe järgi idast läände, kompenseerides sellega Maa pöörlemist läänest läände. ida poole. Teist telge, mis on risti kella teljega, nimetatakse deklinatsiooniteljeks; see on mõeldud teleskoobi suunamiseks põhja-lõuna suunas. Seda konstruktsiooni nimetatakse ekvatoriaalseks kinnituseks ja seda kasutatakse peaaegu kõigi teleskoopide jaoks, välja arvatud suurimad, mille jaoks alt-asimutkinnitus osutus kompaktsemaks ja odavamaks. Sellel jälgib teleskoop tähte, pöörates samaaegselt muutuva kiirusega ümber kahe telje - vertikaalse ja horisontaalse. See raskendab oluliselt kellamehhanismi tööd, mis nõuab arvuti juhtimist.
Murduval teleskoobil on objektiiv. Kuna erinevat värvi kiired murduvad klaasis erinevalt, on objektiivi objektiiv konstrueeritud nii, et see annab terava pildi fookuses ühevärvilistes kiirtes. Vanemad refraktorid olid mõeldud visuaalseks vaatluseks ja andsid seetõttu kollases valguses selgeid pilte. Fotograafia tulekuga hakati ehitama fototeleskoope – astrograafe, mis annavad selge pildi sinistes kiirtes, mille suhtes fotograafiline emulsioon on tundlik. Hiljem ilmusid emulsioonid, mis olid tundlikud kollase, punase ja isegi infrapunavalguse suhtes. Neid saab kasutada visuaalsete refraktoritega pildistamiseks.
Pildi suurus sõltub objektiivi fookuskaugusest. 102-sentimeetrise Yerkesi refraktori fookuskaugus on 19 m, seega on kuuketta läbimõõt selle fookuses umbes 17 cm.Selle teleskoobi fotoplaatide suurus on 20×25 cm; Täiskuu sobib neile kergesti. Astronoomid kasutavad klaasist fotoplaate nende suure jäikuse tõttu: isegi pärast 100-aastast säilitamist ei deformeeru need ja võimaldavad mõõta tähtede kujutiste suhtelisi asukohti 3 mikroni täpsusega, mis suurte refraktorite nagu Yerkesi puhul vastab kaar 0,03 "" taevas.
Peegeldaval teleskoobil on läätseks nõgus peegel. Selle eelis refraktori ees on see, et mis tahes värvi kiired peegelduvad peeglist võrdselt, tagades selge pildi. Lisaks saab peegliläätse teha objektiivist palju suuremaks, kuna peegli klaasi toorik ei pruugi seest läbipaistev olla; Seda saab kaitsta deformatsiooni eest oma raskuse all, asetades selle spetsiaalsesse raami, mis toetab peeglit altpoolt. Mida suurem on objektiivi läbimõõt, seda rohkem valgust teleskoop kogub ning seda nõrgemaid ja kaugemaid objekte see „näha“. Maailma suurimad olid aastaid BTA 6. helkur (Venemaa) ja Palomari observatooriumi 5. helkur (USA). Nüüd on aga Hawaii saarel asuvas Mauna Kea observatooriumis kaks 10-meetriste komposiitpeeglitega teleskoopi ja ehitamisel on mitu 8-9 m läbimõõduga monoliitpeeglitega teleskoopi.
Peegelkaamerad. Helkurite puuduseks on see, et need annavad selge pildi ainult vaatevälja keskpunkti lähedal. See ei sega, kui uuritakse ühte objekti. Kuid patrullitöö, näiteks uute asteroidide või komeetide otsimine, nõuab korraga suurte taevaalade pildistamist. Tavaline helkur selleks ei sobi. Saksa optik B. Schmidt lõi 1932. aastal kombineeritud teleskoobi, milles peapeegli puudused parandatakse selle ees paikneva keeruka kujuga õhukese läätse - korrektsiooniplaadi abil. Palomari observatooriumi Schmidti kaamera saab 35×35 cm fotoplaadile pildi 6?6? suurusest taevast. Veel ühe lainurkkaamera disaini lõi D.D. Maksutov 1941. aastal Venemaal. See on lihtsam kui Schmidti kaamera, kuna korrektsiooniplaadi rolli selles mängib lihtne paks objektiiv - menisk.
Optiliste vaatluskeskuste töö. Praegu tegutseb üle 100 suure vaatluskeskuse enam kui 30 riigis üle maailma. Tavaliselt viib igaüks neist iseseisvalt või koostöös teistega läbi mitu mitmeaastast vaatlusprogrammi.
Astromeetrilised mõõtmised. Suured riiklikud vaatluskeskused – USA mereväe vaatluskeskus, Royal Greenwich Ühendkuningriigis (suleti 1998. aastal), Pulkovo Venemaal jne – mõõdavad regulaarselt tähtede ja planeetide asukohti taevas. See on väga delikaatne töö; Just selles saavutatakse mõõtmiste kõrgeim “astronoomiline” täpsus, mille põhjal luuakse maapealseks ja kosmoses navigeerimiseks vajalikud valgustite asukoha ja liikumise kataloogid, tähtede ruumilise asukoha määramine, valgustite asukoha selgitamine. planeetide liikumise seadused. Näiteks kuuekuulise intervalliga tähtede koordinaate mõõtes võib märgata, et mõnel neist esineb Maa orbiidil liikumisega seotud kõikumisi (parallaksiefekt). Tähtede kauguse määrab selle nihke suurus: mida väiksem on nihe, seda suurem on kaugus. Maalt saavad astronoomid mõõta nihkumist 0,01 tolli (tiku paksus 40 km kaugusel!), mis vastab 100 parseki kaugusele.
Meteooripatrull. Mitu lainurkkaamerat, mis asuvad üksteisest eemal, pildistavad pidevalt öist taevast, et määrata meteoriidi trajektoore ja võimalikke meteoriidi kokkupõrke asukohti. Esimest korda algasid need vaatlused kahest jaamast Harvardi observatooriumis (USA) 1936. aastal ja viidi F. Whipple'i juhtimisel regulaarselt läbi kuni aastani 1951. Aastatel 1951-1977 tehti sama tööd ka 1951. aastani. Ondrejovi observatoorium (Tšehhi Vabariik). Alates 1938. aastast tehti NSV Liidus meteooride fotograafilisi vaatlusi Dušanbes ja Odessas. Meteooriavaatlused võimaldavad uurida mitte ainult kosmiliste tolmuterade koostist, vaid ka maa atmosfääri ehitust 50-100 km kõrgusel, kuhu otsese sondeerimisega on raske ligi pääseda.
Meteooripatrull saavutas suurima arengu kolme "tulekera võrgu" kujul - USA-s, Kanadas ja Euroopas. Näiteks kasutas Smithsoniani observatooriumi (USA) Prairie Network 2,5-sentimeetriseid automaatkaameraid 16 jaamas, mis asusid 260 km kaugusel Lincolni (Nebraska) ümbruses eredate meteooride – tulekerade pildistamiseks. Alates 1963. aastast arenes välja Tšehhi tulekerade võrk, mis hiljem muutus 43 jaamast koosnevaks Euroopa võrguks Tšehhi Vabariigi, Slovakkia, Saksamaa, Belgia, Hollandi, Austria ja Šveitsi territooriumil. Tänapäeval on see ainus töötav tulekeravõrk. Selle jaamad on varustatud kalasilmakaameratega, mis võimaldavad pildistada korraga tervet taevapoolkera. Tulekeravõrkude abil õnnestus mitu korda leida maapinnale kukkunud meteoriite ja taastada nende orbiidi enne kokkupõrget Maaga.
Päikese vaatlused. Paljud vaatluskeskused pildistavad regulaarselt Päikest. Tumedate laikude arv selle pinnal on aktiivsuse indikaator, mis suureneb perioodiliselt keskmiselt iga 11 aasta järel, põhjustades raadioside katkemist, aurorade intensiivistumist ja muid muutusi Maa atmosfääris. Päikese uurimise kõige olulisem instrument on spektrograaf. Lases päikesevalgust läbi teleskoobi fookuses oleva kitsa pilu ja seejärel prisma või difraktsioonvõre abil spektriks lagundades saab määrata päikeseatmosfääri keemilise koostise, gaasi liikumise kiiruse selles, temperatuuri ja magnetilisuse. valdkonnas. Spektroheliograafi abil saate pildistada Päikest ühe elemendi, näiteks vesiniku või kaltsiumi, emissioonijoonel. Neil on selgelt näha silmapaistvust – Päikese pinna kohale kerkivad tohutud gaasipilved.
Suurt huvi pakub päikeseatmosfääri kuum, haruldane piirkond - kroon, mis on tavaliselt nähtav ainult täieliku päikesevarjutuse ajal. Mõnes kõrgmäestikuobservatooriumis on aga loodud spetsiaalsed teleskoobid – varjutuseta koronagraafid, milles Päikese heledat ketast katab väike katik ("tehiskuu"), mis võimaldab selle krooni igal ajal vaadelda. Selliseid vaatlusi tehakse Capri saarel (Itaalia), Sacramento Peak Observatooriumis (New Mexico, USA), Pic du Midis (Prantsuse Püreneed) jt.
Kuu ja planeetide vaatlused. Planeetide, satelliitide, asteroidide ja komeetide pinda uuritakse spektrograafide ja polarimeetrite abil, määrates kindlaks atmosfääri keemilise koostise ja tahke pinna iseärasused. Lovelli observatoorium (Arizona), Meudoni ja Pic du Midi (Prantsusmaa) ning Krimmi observatoorium (Ukraina) on nendes vaatlustes väga aktiivsed. Kuigi viimastel aastatel on kosmoselaevade abil saavutatud palju märkimisväärseid tulemusi, ei ole maapealsed vaatlused oma tähtsust kaotanud ja toovad igal aastal uusi avastusi.
Tähtede vaatlused. Mõõtes tähe spektri joonte intensiivsust, määravad astronoomid keemiliste elementide rohkuse ja gaasi temperatuuri selle atmosfääris. Joonte asukohast lähtuvalt määratakse Doppleri efekti alusel tähe kui terviku liikumiskiirus ning jooneprofiili kuju määrab gaasivoolu kiiruse tähe atmosfääris ja selle ümber pöörlemise kiiruse. selle telg. Sageli on tähtede spektris nähtavad haruldase tähtedevahelise aine jooned, mis paiknevad tähe ja maise vaatleja vahel. Ühe tähe spektrit süstemaatiliselt jälgides saab uurida selle pinna võnkumisi, kindlaks teha satelliitide olemasolu ja ainevooge, mis vahel voolavad ühelt tähelt teisele.
Teleskoobi fookusesse paigutatud spektrograafi abil saab kümnete minutite särituse jooksul saada vaid ühe tähe üksikasjaliku spektri. Tähtede spektrite suures skaalas uurimiseks asetatakse lainurkkaamera (Schmidt või Maksutov) objektiivi ette suur prisma. Sel juhul saadakse fotoplaadile taevast läbilõige, kus iga tähe kujutis on esindatud selle spektriga, mille kvaliteet on madal, kuid piisav tähtede massiliseks uurimiseks. Selliseid vaatlusi on aastaid tehtud Michigani ülikooli observatooriumis (USA) ja Abastumani observatooriumis (Gruusia). Hiljuti on loodud fiiberoptilised spektrograafid: teleskoobi fookusesse asetatakse valgusjuhid; igaüks neist asetatakse ühe otsaga tähe kujutisele ja teine spektrograafi pilule. Nii saate ühe säritusega saada sadade tähtede üksikasjalikud spektrid.
Tähe valgust läbi erinevate filtrite lastes ja selle heledust mõõtes saab määrata tähe värvi, mis näitab selle pinna temperatuuri (mida sinisem, seda kuumem) ning tähe ja vaatleja vahel paikneva tähtedevahelise tolmu hulka ( rohkem tolmu, seda punasem on täht).
Paljud tähed muudavad perioodiliselt või kaootiliselt oma heledust – neid nimetatakse muutujateks. Heleduse muutused, mis on seotud tähe pinna kõikumisega või kahendsüsteemide komponentide vastastikuste varjutustega, paljastavad palju tähtede sisestruktuuri kohta. Muutuvate tähtede uurimisel on oluline omada pikki ja tihedaid vaatlusseeriaid. Seetõttu kaasavad astronoomid sellesse töösse sageli amatööre: isegi binokli või väikese teleskoobi kaudu tehtud tähtede heleduse visuaalsed hinnangud omavad teaduslikku väärtust. Astronoomiahuvilised moodustavad sageli ühisvaatluste klubisid. Lisaks muutlike tähtede uurimisele avastavad nad sageli komeete ja noovapurskeid, mis annavad olulise panuse ka astronoomiasse.
Nõrgaid tähti uuritakse ainult suurte fotomeetritega teleskoopide abil. Näiteks 1 m läbimõõduga teleskoop kogub 25 000 korda rohkem valgust kui inimsilma pupill. Fotoplaadi kasutamine pikaks särituseks suurendab süsteemi tundlikkust veel tuhat korda. Kaasaegsed elektrooniliste valgusvastuvõtjatega fotomeetrid, nagu fotokordisti, elektronoptiline muundur või pooljuht CCD maatriks, on kümneid kordi tundlikumad kui fotoplaadid ja võimaldavad mõõtetulemusi otse arvutimällu salvestada.
Nõrkade objektide vaatlused. Kaugete tähtede ja galaktikate vaatlemiseks kasutatakse suurimaid teleskoobid läbimõõduga 4–10 m. Juhtroll selles on Mauna Kea (Hawaii), Palomar (California), La Silla ja Sierra Tololo (Tšiili) Spetsiaalsed astrofüüsikalised vaatluskeskused (Venemaa)). Nõrkade objektide ulatuslikuks uurimiseks kasutatakse suuri Schmidti kaameraid Tonantzintla (Mehhiko), Mount Stromlo (Austraalia), Bloemfonteini (Lõuna-Aafrika) ja Byurakani (Armeenia) observatooriumides. Need tähelepanekud võimaldavad meil tungida kõige sügavamale universumisse ning uurida selle struktuuri ja päritolu.
Osalusvaatlusprogrammid. Paljusid vaatlusprogramme viivad ühiselt läbi mitmed vaatluskeskused, mille koostoimet toetab Rahvusvaheline Astronoomialiit (IAU). See ühendab umbes 8 tuhat astronoomi üle kogu maailma, sellel on 50 komisjoni erinevates teadusvaldkondades, iga kolme aasta järel koguneb suuri assamblee ning korraldatakse igal aastal mitmeid suuri sümpoosione ja kollokviume. Iga IAU komisjon koordineerib teatud klassi objektide vaatlusi: planeedid, komeedid, muutlikud tähed jne. IAU koordineerib paljude observatooriumide tööd tähekaartide, atlaste ja kataloogide koostamisel. Smithsonian Astrophysical Observatory (USA) tegutseb astronoomiliste telegrammide keskbüroo, mis teavitab kiiresti kõiki astronoome ootamatutest sündmustest – noova- ja supernoovapuhangud, uute komeetide avastamine jne.
Collier. Collieri sõnaraamat. 2012
Vaata ka sõna tõlgendusi, sünonüüme, tähendusi ja seda, mis on OBSERVAATOR: KAASAEGSED MAAVAATLUSED vene keeles sõnaraamatutes, entsüklopeediates ja teatmeteostes:
- TÄHELEPANU Collieri sõnaraamatus:
asutus, kus teadlased vaatlevad, uurivad ja analüüsivad loodusnähtusi. Kõige kuulsamad astronoomilised observatooriumid tähtede, galaktikate, planeetide ja muude ... - TÄHELEPANU Venemaa arvelduste ja postiindeksite kataloogis:
422526, Tatarstani Vabariik, ... - TÄHELEPANU Suures entsüklopeedilises sõnastikus:
(ladina keelest observator - vaatleja) spetsialiseerunud teadusasutus, mis on varustatud astronoomiliste, füüsikaliste, meteoroloogiliste jne läbiviimiseks ... - TÄHELEPANU
(hilisladina observatoorium, ladina keelest observo – vaatlen), asutused, mis teostavad astronoomilisi ja geofüüsikalisi (magnetilisi, hüdrometeoroloogilisi, seismilisi jne) vaatlusi ja uuringuid. ... - TÄHELEPANU
(astronoom) - asutus, mis on loodud taevakehade süstemaatiliste vaatluste seeriate tegemiseks; tavaliselt ehitatud kõrgele maapinnale, kust see avaneks... - TÄHELEPANU
[ladina keelest observare vaatlema] teadusasutus, aga ka hoone ise, mis on varustatud spetsiaalsete instrumentidega süstemaatiliste vaatluste tegemiseks: astronoomiline (astronoomiline observatoorium), ... - TÄHELEPANU entsüklopeedilises sõnastikus:
ja f. Asutus, kus tehakse süstemaatilisi astronoomilisi, meteoroloogilisi ja muid vaatlusi, samuti sellisteks vaatlusteks varustatud hoone. Töötaja… - TÄHELEPANU entsüklopeedilises sõnastikus:
, -i, w. Teadusasutus, mis on varustatud astronoomiliste, meteoroloogiliste ja geofüüsikaliste vaatluste jaoks. Tähetorni hoone. II adj. observatoorium, -aya, ... - MODERNNE
"Moodsad MÄRKUSED", vene keel. kultuur-poliitiline. või T. ajakiri, 1920-40, Pariis. Üks autoriteetsemaid Venemaa ajakirju. valgustatud. välismaal. Toimetajate hulgas - ... - TÄHELEPANU Suures vene entsüklopeedilises sõnastikus:
OBSERVAATOR (ladina keelest observator – vaatleja), spetsialist. teaduslik asutus, mis on varustatud astronoomia, füüsika ja meteoroloogia läbiviimiseks. ja nii edasi. ... - TÄHELEPANU*
(astronoom)? asutus, mis on loodud taevakehade süstemaatiliste vaatluste seeriate koostamiseks; tavaliselt ehitatud kõrgele maapinnale, kust see avaneks... - TÄHELEPANU täielikus aktsendiparadigmas Zaliznyaki järgi:
observatoorium, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, observatooriumid, ... - TÄHELEPANU uues võõrsõnade sõnastikus:
(lat. observare vaatlus) teadusasutus, mis teeb süstemaatilisi vaatlusi: astronoomilisi (astronoomilisi o.), magnetilisi (magnetilisi o.), meteoroloogilisi, seismilisi jne, ... - TÄHELEPANU võõrväljendite sõnastikus:
[teadusasutus, mis teostab süstemaatilisi vaatlusi: astronoomilisi (astronoomiline o.), magnetilisi (magneto.), meteoroloogilisi, seismilisi jne, aga ka ise... - TÄHELEPANU vene sünonüümide sõnastikus:
astroobservatoorium, hüdrometeoroloogiline vaatluskeskus, inti-huatana, määratlus, radiometeoroloogiline vaatluskeskus, ... - TÄHELEPANU Efremova uues vene keele seletavas sõnastikus:
- TÄHELEPANU Lopatini vene keele sõnaraamatus:
observatoorium,... - TÄHELEPANU vene keele täielikus õigekirjasõnaraamatus:
observatoorium,... - TÄHELEPANU õigekirjasõnaraamatus:
observatoorium,... - TÄHELEPANU Ožegovi vene keele sõnaraamatus:
astronoomiliste, meteoroloogiliste ja geofüüsikaliste vaatluste jaoks varustatud teadusasutus Edani... - TÄHELEPANU TSB kaasaegses seletavas sõnastikus:
(ladina keelest observator - vaatleja), spetsialiseerunud teadusasutus, mis on varustatud astronoomiliste, füüsiliste, meteoroloogiliste jne läbiviimiseks ... - TÄHELEPANU Ušakovi vene keele seletavas sõnaraamatus:
observatoorium, w. (ladina keelest observo – jälgin). Hoone, mis on spetsiaalselt varustatud astronoomiliste, meteoroloogiliste… - TÄHELEPANU Efraimi seletavas sõnastikus:
observatoorium Hoone, mis on spetsiaalselt varustatud astronoomiliste, meteoroloogiliste… - TÄHELEPANU Efremova uues vene keele sõnaraamatus:
ja. Hoone, mis on spetsiaalselt varustatud astronoomiliste, meteoroloogiliste… - TÄHELEPANU Suures kaasaegses vene keele seletavas sõnaraamatus:
ja. Hoone, mis on spetsiaalselt varustatud astronoomiliste, meteoroloogiliste… - Suures Nõukogude Entsüklopeedias, TSB:
observatooriumid ja instituudid, uurimisasutused, mis viivad läbi astronoomiaalast uurimistööd ning viivad läbi erinevaid taevakehade ja -nähtuste vaatlusi, sealhulgas ... - PULKOVSKAJA astronoomiline observatoorium Suures Nõukogude Entsüklopeedias, TSB:
Pulkovskaja observatoorium, NSVL Teaduste Akadeemia peamine astronoomiaobservatoorium, uurimisasutus, mis asub Leningradi kesklinnast 19 km lõuna pool ... - FÜÜSILINE VAATLUSTÖÖ Brockhausi ja Euphroni entsüklopeedilises sõnastikus:
oma nime järgi peaks "füüsilise" observatooriumi eesmärgiks olema kõikvõimalikud füüsilised vaatlused, mille hulgas meteoroloogilised on vaid üks... - FÜÜSILINE VAATLUSTÖÖ Brockhausi ja Efroni entsüklopeedias:
? oma nime järgi peaks "füüsilise" observatooriumi eesmärk olema kõikvõimalikud füüsilised vaatlused, mille hulgas on ainult meteoroloogilised vaatlused... - NSV Liit. LOODUSTEADUSED Suures Nõukogude Entsüklopeedias, TSB:
teadused Matemaatika Teaduslikku uurimistööd matemaatika vallas hakati Venemaal tegema 18. sajandil, kui Leningradist sai Peterburi Teaduste Akadeemia... - RAADIOASTRONOOMIA VAATLUSTÖÖD Suures Nõukogude Entsüklopeedias, TSB:
observatooriumid, teadusasutused, mis tegelevad taevaobjektide elektromagnetilise kiirguse vaatlemisega raadioastronoomilises lainevahemikus (umbes 1 mm kuni 1 km... - PLANEET MAA) Suures Nõukogude Entsüklopeedias, TSB:
(tavalisest slaavi maast - põrand, põhi), Päikesesüsteemi järjekorras kolmas planeet Päikesest, astronoomiline märk Å või, +. ma... - ATMOSFERIVÄLISED VAATLUSKOHAD Suures Nõukogude Entsüklopeedias, TSB:
observatooriumid, seadmed, mis on varustatud astronoomiliste ja geofüüsikaliste vaatluste instrumentidega, mis on saadetud Maa atmosfäärist kaugemale või selle ülemistesse kihtidesse ... - MAA- VÕI MAALOOMAD Brockhausi ja Euphroni entsüklopeedilises sõnastikus:
ehk maal elamine. Nende hulka kuuluvad järgmised vormid. Enamik imetajaid, välja arvatud vaalalised, sireniidid, loivalised, samuti ... - VENEMAA. VENEMAA TEADUS: ASTRONOOMIA JA GEODEESIA Brockhausi ja Euphroni entsüklopeedilises sõnastikus:
Enne Peeter Suurt polnud venelased astronoomiaalast teaduslikku tööd teinud. Peeter Suur, külastades vaatluskeskusi Greenwichis ja Kopenhaagenis, ...
Esimesed lõunataeva kaardid koostasid inglise astronoom E. Halley, kes töötas aastatel 1676–1678 Püha Helena saarel, ja prantsuse astronoom N. Lacaille, kes töötas aastatel 1751–1753 Lõuna-Aafrikas. 1820. aastal asutas Briti pikkuskraadibüroo Hea Lootuse neemele Kuningliku Observatooriumi, varustades selle algul ainult astromeetriliste mõõtmiste jaoks mõeldud teleskoobiga ja seejärel mitmesuguste programmide jaoks täieliku seadmete komplektiga. 1869. aastal paigaldati Melbourne'i (Austraalia) 122 cm helkur; Hiljem viidi see Stromlo mäele, kus pärast 1905. aastat hakkas kasvama astrofüüsikaline observatoorium. 20. sajandi lõpus, kui tingimused põhjapoolkera vanades observatooriumides hakkasid tugeva linnastumise tõttu halvenema, hakkasid Euroopa riigid aktiivselt ehitama suurte teleskoopidega observatooriume Tšiilis, Austraalias, Kesk-Aasias, Kanaari saartel ja Hawaii.
Observatooriumid Maa kohal. Astronoomid hakkasid kõrgmäestiku õhupalle kasutama vaatlusplatvormidena juba 1930. aastatel ja jätkavad selliseid uuringuid tänapäevani. 1950. aastatel paigaldati instrumendid kõrglennukitele, millest said lendava observatooriumid. Atmosfäärivälised vaatlused algasid 1946. aastal, kui USA teadlased püüdsid kinnipüütud Saksa V-2 rakette kasutades detektorid stratosfääri, et jälgida Päikesest lähtuvat ultraviolettkiirgust. NSV Liidus lasti esimene tehissatelliit orbiidile 4. oktoobril 1957 ja juba 1958. aastal pildistas Nõukogude jaam Luna-3 Kuu kaugemat külge. Seejärel algasid lennud planeetidele ja ilmusid spetsiaalsed astronoomilised satelliidid, mis jälgisid Päikest ja tähti. Viimastel aastatel on Maa-lähedastel ja muudel orbiitidel pidevalt tegutsenud mitmed astronoomilised satelliidid, mis on uurinud taevast kõikides spektrivahemikes.Töö observatooriumis. Varasematel aegadel sõltus astronoomi elu ja töö täielikult tema observatooriumi võimalustest, kuna side ja reisimine olid aeglased ja rasked. 20. sajandi alguses. Hale lõi Mount Wilsoni observatooriumi päikese- ja tähtede astrofüüsika keskusena, mis on võimeline läbi viima mitte ainult teleskoop- ja spektraalvaatlusi, vaid ka vajalikke laboriuuringuid. Ta püüdis tagada, et Mount Wilsonil oleks kõik eluks ja tööks vajalik, täpselt nagu Tychol Veni saarel. Tänaseni on mõned suured mäetippude observatooriumid suletud teadlaste ja inseneride kogukonnad, kes elavad ühiselamutes ja töötavad öösel oma programmide järgi.Kuid järk-järgult see stiil muutub. Vaatlemiseks soodsaimaid kohti otsides asuvad observatooriumid äärealadel, kus alaliselt elada on raske. Külalisteadlased viibivad observatooriumis konkreetsete vaatluste tegemiseks mitu päeva kuni mitu kuud. Kaasaegse elektroonika võimalused võimaldavad teha kaugvaatlusi ilma observatooriumit üldse külastamata või ehitada raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse täisautomaatseid teleskoope, mis töötavad iseseisvalt ettenähtud programmi järgi.
Kosmoseteleskoopide abil tehtud vaatlustel on teatud spetsiifilisus. Paljud astronoomid, kes olid harjunud instrumendiga iseseisvalt töötama, tundsid end kosmoseastronoomia piires ebamugavalt, olles teleskoobist eraldatud mitte ainult kosmose, vaid ka paljude inseneride ja keerukate juhiste tõttu. Kuid 1980. aastatel viisid paljud maapealsed vaatluskeskused teleskoobi juhtimise lihtsatelt konsoolidelt, mis asusid otse teleskoobi juures, spetsiaalsesse ruumi, mis oli täidetud arvutitega ja asus mõnikord ka eraldi hoones. Selle asemel, et sihtida põhiteleskoobi objektile, vaadates läbi sellele paigaldatud väikese otsiskoobi ja vajutades väikese käeshoitava kaugjuhtimispuldi nuppe, istub astronoom nüüd telekava ekraani ees ja manipuleerib juhtkangiga. Tihti saadab astronoom lihtsalt Interneti kaudu observatooriumile üksikasjaliku vaatlusprogrammi ja kui need on tehtud, saab ta tulemused otse oma arvutisse. Seetõttu on maapealsete ja kosmoseteleskoopidega töötamise stiil muutumas üha sarnasemaks.
VAATLUSTÖÖ: KAASAEGSED MAAPIIRKONNAD VAATLUSTÖÖD
Artiklile TÄHELEPANU
Optilised observatooriumid. Optilise observatooriumi rajamise koht valitakse tavaliselt ereda öövalgustuse ja sudu linnadest eemal. Tavaliselt on selleks mäetipp, kus on õhem atmosfäärikiht, mille kaudu tuleb vaatlusi teha. Soovitav on, et õhk oleks kuiv ja puhas ning tuul ei oleks eriti tugev. Ideaalis peaksid vaatluskeskused olema ühtlaselt jaotunud kogu Maa pinnal, et põhja- ja lõunataeva objekte saaks igal ajal jälgida. Ajalooliselt asub enamik vaatluskeskusi aga Euroopas ja Põhja-Ameerikas, seega on põhjapoolkera taevast paremini uuritud. Viimastel aastakümnetel on lõunapoolkeral ja ekvaatori lähedale hakatud rajama suuri observatooriume, kust saab vaadelda nii põhja- kui lõunataevast. Saarel asuv iidne vulkaan Mauna Kea. Rohkem kui 4 km kõrgusega Hawaiid peetakse maailma parimaks astronoomiliste vaatluste kohaks. 1990. aastatel asusid sinna elama kümned teleskoobid erinevatest riikidest.
Need aitasid teadlastel teha hämmastavaid avastusi: galaktikate olemasolu universumi serval; supernoovade uurimine, et teha kindlaks universumi paisumiskiirus, gammakiirguspursete olemus ja viimasel ajal ka teisi tähti ümbritsevad planeedid. Alates muulateedest, mida kasutati 60-tollise peegli kandmiseks mäe tippu läbi külmade ööde ja lõpetades Edwin Hubble'iga, kes kirjutab ümber meie teadmisi kosmosest, esindab Wilsoni mägi kaasaegse observatooriumi arengut ja üht kõige olulisemat teaduslikku asukohta ajaloos. Tänapäeva astronoomia aluseks oleva tähtede spektraalse klassifikatsiooni uurimiseks kasutati George Ellery Hale’i, 60-tollist ala, mida enam teadustööks ei kasutata. 60-tolline Hale'i teleskoop oli 100 aastat tagasi maailma suurim, kuid 10 aasta jooksul asendati see kõrval asuva 100-tollise sihikuga.
Torn. Teleskoobid on väga tundlikud instrumendid. Nende kaitsmiseks halbade ilmastikutingimuste ja temperatuurimuutuste eest paigutatakse need spetsiaalsetesse hoonetesse - astronoomilistesse tornidesse. Väikesed tornid on ristkülikukujulised lameda ülestõstetava katusega. Suurte teleskoopide tornid on tavaliselt ümarad poolkerakujulise pöörleva kupliga, milles avaneb vaatluseks kitsas pilu. See kuppel kaitseb teleskoopi töö ajal hästi tuule eest. See on oluline, sest tuul raputab teleskoopi ja paneb pildi värisema. Pinnase ja tornhoone vibratsioon mõjutab negatiivselt ka kujutiste kvaliteeti. Seetõttu on teleskoop paigaldatud eraldi vundamendile, mitte ühendatud torni vundamendiga. Torni sisse või selle lähedusse on paigaldatud kupliruumi ventilatsioonisüsteem ja installatsioon peegeldava alumiiniumkihi vaakumladestamiseks teleskoobipeeglile, mis aja jooksul tuhmub.
100-tollise Edwin Hubble'i abil avastas, et "udukogude" laigud taevas olid tegelikult kauged galaktikad, et universum paisub; ja et selle laienemise kiirus on võrreldav Suure Paugu tekkega. Los Angelese avaliku raamatukogu loal.
Palomari 200-tolline Hale'i teleskoop aitas revolutsiooniliselt muuta tänapäeva astronoomias ja kaasaegses küpsetamises. George Ellery Hale, kes langes Palomari loomisel, kuna tal oli mägi. Edwin Hubble oli esimene, kes vaatas läbi peegli. Seejärel saab kataloog Hubble'i kosmoseteleskoobi kasutatava Guidebooki kataloogi aluseks. Kolmveerand sajandit hiljem teeb Palomar ikka veel uusi avastusi. Eraldusvõime on kaks korda suurem kui Hubble'i kosmoseteleskoobil.
Mount. Tähele osutamiseks peab teleskoop pöörlema ümber ühe või kahe telje. Esimesse tüüpi kuuluvad meridiaaniring ja läbipääsuinstrument - väikesed teleskoobid, mis pöörlevad ümber horisontaaltelje taevameridiaani tasapinnal. Idast läände liikudes läbib iga valgusti seda tasapinda kaks korda päevas. Läbipääsuinstrumendi abil määratakse tähtede meridiaani läbimise hetked ja seeläbi selgitatakse välja Maa pöörlemiskiirus; see on täpse ajateenistuse jaoks vajalik. Meridiaaniring võimaldab mõõta mitte ainult hetki, vaid ka kohta, kus täht meridiaaniga lõikub; see on vajalik täpsete tähekaartide loomiseks.
Galileo Galilei ei leiutanud teleskoopi, ta polnud ilmselt isegi esimene, kes teleskoobi taeva poole suunas. Kuid tema võimas teleskoobi disain võimaldas tal näha kaugemale, kui keegi varem oli näinud või vähemalt keegi, kes oli oma leiud avaldanud. Tema avastused raputasid Euroopa aluseid, pälvides talle tiitli "Moodsa teaduse isa".
Samuti mõisteti ta süüdi ketserluses, kuna propageeris heliotsentrilist vaadet universumile. Philadelphia Franklini Instituudi loal. 18 sündmusterohke aasta jooksul täitis Hubble'i kosmoseteleskoop oma nimekaimu, ajaloo ühe suurima astronoomi. Arvestades selle kuulsat saatuslikku sündi, suurejoonelisi avatud postkaarte ja maailmakuulsaid avastusi, oleks raske väita, et mõnel muul teaduslikul instrumendil on olnud laiem mõju kui Hubble.
Esimesi tänapäevast tüüpi vaatluskeskusi hakati Euroopas ehitama pärast teleskoobi leiutamist – 17. sajandil. Esimene suur riiklik observatoorium – pariislane. See ehitati aastal 1667. Koos kvadrantide ja muude iidse astronoomia instrumentidega kasutati siin juba suuri murduvaid teleskoope. Avatud 1675. aastal Greenwichi kuninglik observatoorium Inglismaal, Londoni äärelinnas.
Maailmas on üle 500 observatooriumi.
Vene observatooriumid
Esimene observatoorium Venemaal oli A.A. eraobservatoorium. Ljubimov Kholmogorys, Arhangelski oblastis, avati 1692. aastal. 1701. aastal loodi Peeter I dekreediga Moskva Navigatsioonikooli juurde observatoorium. 1839. aastal asutati Peterburi lähedal Pulkovo observatoorium, mis oli varustatud kõige kaasaegsemate instrumentidega, mis võimaldasid saada ülitäpseid tulemusi. Selleks nimetati Pulkovo observatooriumit maailma astronoomiliseks pealinnaks. Nüüd on Venemaal enam kui 20 astronoomiaobservatooriumi, nende hulgas juhtiv on Teaduste Akadeemia peamine (Pulkovo) astronoomiaobservatoorium.
Maailma vaatluskeskused
Välismaa observatooriumidest on suurimad Greenwich (Suurbritannia), Harvard ja Mount Palomar (USA), Potsdam (Saksamaa), Krakow (Poola), Byurakan (Armeenia), Viin (Austria), Krimm (Ukraina) jt Observatooriumid Erinevad riigid vahetavad vaatluste ja uuringute tulemusi, töötades sageli kõige täpsemate andmete väljatöötamiseks sama programmi kallal.
Observatooriumite ehitamine
Kaasaegsete observatooriumite tüüpiline hoone on silindriline või mitmetahuline hoone. Need on tornid, millesse on paigaldatud teleskoobid. varustatud optiliste teleskoopidega, mis asuvad suletud kuppelhoonetes, või raadioteleskoopidega. Teleskoopide abil kogutud valgus salvestatakse fotograafiliste või fotoelektriliste meetoditega ja analüüsitakse, et saada teavet kaugete astronoomiliste objektide kohta. Observatooriumid asuvad tavaliselt linnadest kaugel, vähese pilvisusega kliimavööndites ja võimalusel kõrgetel platoodel, kus atmosfääri turbulents on madal ja saab uurida atmosfääri alumiste kihtide neeldunud infrapunakiirgust.
Observatooriumite tüübid
On olemas spetsiaalsed observatooriumid, mis töötavad kitsa teadusprogrammi järgi: raadioastronoomia, mäejaamad Päikese vaatlemiseks; mõned vaatluskeskused on seotud kosmoselaevade ja orbitaaljaamade astronautide vaatlustega.
Suurem osa infrapuna- ja ultraviolettkiirguse levialast, samuti kosmilise päritoluga röntgen- ja gammakiirtest on Maa pinnalt vaatlemiseks kättesaamatud. Universumi uurimiseks nendes kiirtes on vaja kosmosesse viia vaatlusriistad. Kuni viimase ajani ei olnud atmosfääriväline astronoomia saadaval. Nüüd on sellest saanud kiiresti arenev teadusharu. Ilma vähimagi liialduseta on kosmoseteleskoopide abil saadud tulemused pöördeliselt muutnud paljusid meie ideid universumi kohta.
Kaasaegne kosmoseteleskoop on ainulaadne instrumentide komplekt, mida mitmed riigid on aastaid välja töötanud ja kasutanud. Tuhanded astronoomid üle kogu maailma osalevad vaatlustes kaasaegsetes orbitaalobservatooriumides.
Pildil on Euroopa Lõunaobservatooriumi suurima, 40 m kõrguse infrapuna optilise teleskoobi konstruktsioon.
Kosmoseobservatooriumi edukaks toimimiseks on vaja erinevate spetsialistide ühiseid jõupingutusi. Kosmoseinsenerid valmistavad teleskoobi stardiks ette, panevad selle orbiidile ja tagavad, et kõik instrumendid on varustatud energiaga ja töötavad korralikult. Iga objekti saab jälgida mitu tundi, mistõttu on eriti oluline hoida Maa ümber tiirleva satelliidi orientatsiooni samas suunas, et teleskoobi telg jääks suunatud otse objektile.
Infrapuna-observatooriumid
Infrapunavaatluste tegemiseks peate saatma kosmosesse üsna suure koormuse: teleskoobi enda, teabe töötlemise ja edastamise seadmed, jahuti, mis peaks kaitsma IR-vastuvõtjat taustkiirguse eest - teleskoobi enda kiirgavad infrapunakvandid. Seetõttu on kogu kosmoselendude ajaloo jooksul kosmoses tegutsenud väga vähe infrapunateleskoope. Esimene infrapuna-observatoorium käivitati 1983. aasta jaanuaris USA ja Euroopa ühisprojekti IRAS raames. 1995. aasta novembris saatis Euroopa Kosmoseagentuur ISO infrapuna-observatooriumi madala maa orbiidile. Sellel on IRAS-iga sama peegli läbimõõduga teleskoop, kuid kiirguse salvestamiseks kasutatakse tundlikumaid detektoreid. ISO-vaatlustel on juurdepääs infrapunaspektri laiemale vahemikule. Praegu on väljatöötamisel veel mitu kosmose-infrapunateleskoobi projekti, mis käivitatakse lähiaastatel.
Planeetidevahelised jaamad ei saa ilma IR-seadmeteta hakkama.
Ultraviolettobservatooriumid
Päikese ja tähtede ultraviolettkiirgus neeldub peaaegu täielikult meie atmosfääri osoonikihti, mistõttu on UV-kvante võimalik tuvastada ainult atmosfääri ülemistes kihtides ja kaugemalgi.
Esimest korda saadeti kosmosesse peegeldiameetriga (SO cm) ultraviolettkiirgust peegeldav teleskoop ja spetsiaalne ultraviolettspektromeeter Ameerika-Euroopa ühissatelliidil Copernicus, mis lasti orbiidile augustis 1972. Vaatlusi sellel tehti kuni 1981. aastani.
Hetkel käib Venemaal töö uue 170 cm peegli läbimõõduga ultraviolettteleskoobi "Spectrum-UV" stardi ettevalmistamiseks. Suur rahvusvaheline projekt "Spectrum-UV" - "World Space Observatory" (WKO-UV) on suunatud Universumi uurimisele piirkondades, mis pole maapealsete instrumentidega vaatlustele ligipääsetavad elektromagnetilise spektri ultraviolett (UV) piirkonnas: 100-320 nm.
Projekti juhib Venemaa ja see on kaasatud föderaalsesse kosmoseprogrammi aastateks 2006–2015. Hetkel osalevad projektis Venemaa, Hispaania, Saksamaa ja Ukraina. Projektis osalemise vastu tunnevad huvi ka Kasahstan ja India. Projekti juhtiv teadusorganisatsioon on Venemaa Teaduste Akadeemia Astronoomia Instituut. Raketi- ja kosmosekompleksi juhtiv organisatsioon on oma nime saanud MTÜ. S.A. Lavochkina.
Venemaal on loomisel observatooriumi põhiinstrument - 170 cm läbimõõduga peapeegliga kosmoseteleskoop Teleskoop varustatakse kõrge ja madala eraldusvõimega spektrograafidega, pika piluspektrograafiga, samuti konstrueerimiseks mõeldud kaameratega. kvaliteetsed pildid spektri UV- ja optilistes osades.
Võimaluste poolest on VKO-UV projekt võrreldav Ameerika Hubble'i kosmoseteleskoobiga (HST) ja ületab seda isegi spektroskoopias.
EKO-UV avab uusi võimalusi planeetide, tähtede, ekstragalaktilise astrofüüsika ja kosmoloogia uurimisel. Observatoorium on kavas käivitada 2016. aastal.
Röntgeni vaatluskeskused
Röntgenikiirgus toob meile teavet võimsate kosmiliste protsesside kohta, mis on seotud ekstreemsete füüsiliste tingimustega. Röntgen- ja gammakiirte kõrge energia võimaldab neid registreerida “tükikaupa”, märkides täpselt registreerimisaja. Röntgendetektoreid on suhteliselt lihtne valmistada ja need on kerged. Seetõttu kasutati neid vaatlusteks atmosfääri ülemistes kihtides ja kaugemal, kasutades kõrgmäestiku rakette juba enne Maa tehissatelliitide esimesi starte. Paljudele orbitaaljaamadele ja planeetidevahelistele kosmoselaevadele on paigaldatud röntgenteleskoobid. Kokku on Maa-lähedast kosmost külastanud umbes sada sellist teleskoopi.
Gammakiirguse vaatluskeskused
Gammakiirgus on tihedalt seotud röntgenikiirgusega, mistõttu kasutatakse selle registreerimiseks sarnaseid meetodeid. Väga sageli uurivad Maa-lähedastele orbiitidele lastud teleskoobid üheaegselt nii röntgen- kui ka gammakiirguse allikaid. Gammakiired toovad meieni teavet aatomituumades toimuvate protsesside ja elementaarosakeste muundumiste kohta ruumis.
Esimesed kosmiliste gammaallikate vaatlused olid salastatud. 60ndate lõpus - 70ndate alguses. USA saatis orbiidile neli Vela seeria sõjalist satelliiti. Nende satelliitide seadmed töötati välja tuumaplahvatuste ajal tekkivate kõva röntgeni- ja gammakiirguse pursete tuvastamiseks. Selgus aga, et enamik salvestatud purse pole seotud sõjaliste katsetustega ning nende allikad ei asu mitte Maal, vaid kosmoses. Nii avastati Universumi üks müstilisemaid nähtusi – gammakiirguse pursked, mis kujutavad endast üksikuid võimsaid kõva kiirguse sähvatusi. Kuigi esimesed kosmilised gammakiirguse pursked registreeriti juba 1969. aastal, avaldati teave nende kohta alles neli aastat hiljem.
Observatoorium on kaasaegne astronoomiline kompleks, kus asuvad teleskoobid taeva ja taevakehade vaatlemiseks. Maapealsed vaatluskeskused on varustatud pöörleva või sissetõmmatava kupliga; kosmoseobservatooriumid - vihmavarjud ja kaitsekilbid. Maal asuvad observatooriumid kõige sagedamini kaugetel saartel, kus on aastaringselt selge päikesepaisteline ilm ja taevas on hästi näha. Üks kuulsamaid vulkanoloogilisi vaatluskeskusi asub Hawaii saartest suurimal Hawaii saarel, mille moodustavad 1911. aastal loodud 5 vulkaani (Mauna Kea, Mauna Loa, Kilauea, Hualalai, Kohala) tipud.
Möödus nädal sellest, kui New Mexico osariigis Sunspotis asuv riiklik päikesevaatluskeskus suleti, töötajad evakueeriti ja FBI agendid teavitasid neid. Selle varjamiseks kasutatud avalikustamata "turvaprobleemid" jäävad avalikkusele saladuseks.
Sellise imelise püha puhul nagu kosmonautikapäev, tahaksin meenutada suurejoonelisi kosmoseprojekte, millega Venemaa teadlased ja insenerid tegelevad. Üks selliseid projekte on Maailma Kosmoseobservatoorium "Spectrum-UV", mida praegu luuakse ja
