Наверное, правильно будет отметить, что визуальные астрономические наблюдения это настоящие искусство, изучению которого, как любимому хобби, многие посвящают всю жизнь. В тоже время новичок, зачастую может быть сильно разочарован увиденным даже в самый качественный и дорогой телескоп из-за плохих условий наблюдений и малого опыта. Да, именно то, где Вы наблюдаете, и какие применяете методы наблюдений, может быть основоположным фактором, всецело влияющим на результаты и Ваши впечатления от наблюдений.
В этой статье мы постараемся довольно подробно рассказать обо всех факторах отрицательно влияющих на качество изображения построенного телескопом и некоторые способы борьбы с этими факторами.
Засветка неба. Индустриальный фактор
Первое, что обычно вредит астрономическим наблюдениям и чего так усердно пытаются избежать как любители астрономии, так и профессионалы – это засветка неба. В наибольшей степени она коснулась, конечно же, любителей астрономии проживающих в крупных городах. Вредную засветку можно условно поделить на три категории – это общая засветка неба, обусловленная либо искусственной подсветкой воздуха фонарями, либо природной подсветкой неба, и локальная засветка.
Общую засветку неба составляет свет от уличных фонарей, зданий и прочих составляющих городской инфраструктуры. Свет, рассеивающийся в воздухе, искусственно повышает яркость фона неба. Ещё одним существенным источником светового загрязнения атмосферы может быть Луна, особенно в полнолуние наш естественный спутник отражает достаточное количество света от Солнца, чтобы сделать недоступным для наблюдений ряд интересных туманностей и галактик.
Естественная засветка неба
Существует также естественная засветка неба — в самом разгаре лета, когда проводить астрономические наблюдения так удобно, ночи слишком короткие, утренние астрономические сумерки уже начинаются только дав закончиться вечерним. Наблюдатель, даже в самом тёмном месте, получает не более часа тёмного времени, которого естественно недостаточно для проведения серьёзных наблюдений. Наиболее короткими ночи в средних широтах бывают в 20-х числах июля. Помимо этого, даже в пригороде, в уголках с достаточно тёмным небом засветка может распространяться от, казалось бы, уже удалённого города, когда появляется слабый туман или просто повышена влажность воздуха.В северных районах есть периоды, когда небо вообще не темнеет, это так называемые «белые ночи», в это время не наступают астрономические сумерки, а всю ночь продолжаются гражданские. Наблюдать белые ночи можно в областях находящихся выше примерно 60-ой широты. Хотя «белые ночи» являются действительно волшебным явлениям природы, любители астрономии проживающие в северных широтах берут на это время отпуск. Небо даже после полуночи имеет светло голубой цвет, как будто Солнца вот-вот только село.
Локальная засветка
Но если борьба с общей засветкой неба практически невозможна, за исключением применения узкополосных светофильтров повышающих контраст, то исключить или минимизировать локальную засветку вполне по силам владельцу телескопа. Причиной локальной засветки служат паразитные лучи света, попадающие в трубу телескопа и рассеивающиеся на оптических поверхностях, понижая контраст видимого изображения. Эти лучи распространяются в основном от близлежащих фонарей. Наиболее уязвимыми для паразитных лучей являются телескопы-рефлекторы системы Ньютона. В передней части телескопа косые лучи света попадают и рассеиваются на стенке трубы находящейся напротив фокусёра.
Избавиться от этой проблемы можно с использованием простой бленды – короткой трубы, длинна которой равна полуторному диаметру главного зеркала телескопа. Бленду можно просто свернуть из картона выкрашенного в чёрный цвет, куска чёрного пластика или любого подходящего материала. Таким образом, искусственно увеличив длину переднего отрезка трубы, мы отсекаем все косо-направленные лучи. Вот так просто можно значительно повысить контраст изображения при наблюдении в условиях сильной локальной засветки. Не менее полезной будет такая бленда для зеркально-линзовых телескопов системы Максутова-Кассегрена и Шмидта-Кассегрена, поскольку лучи рассеивающиеся на поверхностях переднего мениска или корректора могут также существенно понизить контраст. К тому же бленда будет служить отличной защитой от росы, выпадающей на оптику.
Для любителей дип-скай объектов важным является ещё и защита глаз от засветки. Ведь рассмотреть тонкие детали в структуре туманностей можно лишь после того как глаз хорошо адаптировался к темноте. Многие наблюдатели используют накидки из чёрной ткани или специальные наглазники, чтобы защитить глаза от попадания постороннего света.
Турбуленция атмосферы
При наблюдении Луны, планет и двойных звёзд часто необходимо применение довольно большого увеличения, которое будет достаточно результативным лишь в случае хорошего качества изображения. Но качество построенного изображения далеко не всегда может зависеть лишь от оптики телескопа. Изображение может сильно портиться, а тонкие детали быть незаметными из-за так называемой турбуленции атмосферы. Суть этого явления заключается в том, что массы тёплого и холодного воздуха перемешиваются, создавая струи и вертикальные потоки «дрожащего» воздуха подобно тому, как это происходит над огнём или раскалённой поверхностью шоссе. Это сильно искажает изображение.
Проходящие перед объективом струи создают округлые и динамично меняющиеся уплотнения воздуха, которые работают как некачественная линза, способствующая сильной потере резкости телескопа. Профессиональные астрономы, дабы избежать этого явления, располагают свои обсерватории на склонах высоких гор, а, кроме того, применяют адаптивную оптику. Адаптивная оптика это система, проводящая качественные и количественные измерения волнения атмосферы и, исходя из полученных и обработанных компьютером данных, искажающая поверхности оптических элементов, с целью подстроиться под атмосферу и повысить качество изображения. Удивительно, но некоторые из западных фирм уже разрабатывают подобные технологии для любителей занимающихся астрофотографией. На сегодняшний день подобные устройства несовершенны и очень дороги, но, возможно, через некоторое время всё изменится.
Всё-таки сейчас более доступным вариантом является поиск наблюдательных площадок с более стабильным небом. Но если такой возможности нет, необходимо исключить хотя бы искусственную турбуленцию. Накалившиеся за день здания, которые в течение ночи отдают своё тепло, могут испортить изображение куда сильнее, чем любые атмосферные потоки. Нужно стремиться удаляться от подобных источников тепла.
Астроклимат
Необычно, но наблюдения опытного любителя астрономии зачастую начинаются с подробного просмотра прогноза погоды и не просто наличия или отсутствия облаков в ночь наблюдений, а подробного анализа спутниковых карт облачности и наличия близлежащих сильных циклонов, влажности воздуха, перепада температуры между днём и ночью, силы и направления ветра. Чтобы уверенно получить лучший результат, на который способен Ваш телескоп, приходится учитывать все эти факторы.
Несложно догадаться, что кроме тёмного неба, нам нужно ещё и спокойное небо. Конечно, идеальной будет ясная ночь где-нибудь высоко в горах, где воздух очень разряжен, а влажность низкая, никакого ветра и поднимающихся поблизости тёплых потоков воздуха… Но, увы, мало кто располагает возможностью часто наблюдать в таких условиях. Но не стоит отчаиваться, вместо этого можно достаточно подробно изучить астроклимат в доступной местности. Скажем в течение года вести журнал с отчётами о наблюдениях и качестве неба, спокойствии атмосферы и количестве облачных ночей. В конечном итоге наблюдатель получит информацию о том, какое количество и соотношение ясных ночей в году в данном регионе, в какие периоды атмосфера наиболее стабильна, вместе с этим можно записывать прогнозы погоды. Подобная информация может оказаться очень ценной для планирования будущих, в особенности серийных и систематических наблюдений. Кроме того, стоит улавливать моменты резкого изменения погоды. Резкие порывы ветра, перепады температуры, изменения давления и влажности это то, что обычно мало радует любителей астрономии в прогнозе погоды.
Помимо этого изображение небесных объектов может сильно меняться в течение ночи. Вот, например, весьма неплохие условия для наблюдения планет могут быть сразу после заката, когда воздух ещё не успел остыть, или же перед восходом, когда воздух принял довольно стабильную температуру после ночи. Резкие изменения температуры воздуха, через несколько часов после заката, обычно и являются причиной плохого изображения. Зачастую довольно хорошего изображения можно добиться после полуночи.
Для наблюдателя дип-скай немаловажными являются систематические оценки прозрачности атмосферы. Если для планет прозрачность не так важна, а важнее спокойствие и стабильность изображения, то лёгкая дымка на небе отнимет у Вас добрую половину каталога объектов дип-скай. Провести оценки прозрачности можно, наблюдая участок неба, например известное звёздное скопление, привязываясь к данным в звёздном атласе, каталоге или программе планетарии. Соответственно, при этом нужно учитывать предельно доступную телескопу звёздную величину. Если обнаруженная Вами наиболее тусклая звезда имеет звёздную величину приближённую или даже равную расчётной предельной величине телескопа, то можно быть уверенным, у Вас над головой прекрасное, прозрачное и первозданно тёмное небо.
Шкала Пикеринга
Известный наблюдатель конца девятнадцатого и начала двадцатого веков Вильям Пикеринг создал 10-ти бальную шкалу для оценки качества изображения звезды даваемого телескопом при разном состоянии атмосферы. Шкала растёт от одного до десяти и от худшего состояния атмосферы к лучшему (см. анимацию). Руководствуясь этим можно определить для себя спокойствие атмосферы над Вашей наблюдательной площадкой. Но нужно помнить, что для того, чтобы получить спокойное изображение, нужно сперва дать оптике телескопа остыть и принять температуру воздуха. А если даже после этого изображение звезды не стало чётким, не стоит сворачивать телескоп в чулан, ведь в течении ночи состояние атмосферы может ещё поменяться, а тем временем можно посвятить себя обзорному наблюдению объектов дип-скай.
|
1 — Совсем плохо |
2 — Очень плохо |
3 – Между плохо и очень плохо |
4 — Плохо |
5 -Посредственно |
|
|
|
|
|
|
|
6 – Между посредственно и хорошо |
7 — Хорошо |
8 – Между хорошо и отлично |
9 — Отлично |
10 — Превосходно |
|
|
|
|
|
|
Заключение
Разобравшись в основных требованиях, выполнение которых необходимо для успешных наблюдений, новичок может запутаться и сделать для себя вывод, что в его условиях, зачастую это балкон квартиры в многоэтажном доме, проведение достаточно качественных наблюдений полностью невозможно. Но это вовсе не так, астрономические наблюдения всецело зависят от того, сколько усердствования и здорового энтузиазма наблюдатель приложил для выполнения цели. Каждому под силу улучшить и защитить свою наблюдательную площадку, чтобы добиться лучших результатов, некоторые из рекомендаций по этому поводу мы изложим во второй части статьи «Искусство визуальных наблюдений».
А сейчас, в заключение статьи, давайте рассмотрим пример известного американского наблюдателя Джорджа Олкока (1912-2000г.). Ещё в детские годы, Джордж, будучи не на шутку увлечённым астрономией, изучал небо с помощью простого бинокля. Интересно, что массу комет, астероидов и новых звёзд Джордж Олкок открыл с помощью обычного бинокуляра и звёздного атласа. Будучи настолько опытным наблюдателем, даже в самых густонаселённых звёздами участков Млечного Пути, Джордж замечал новые звёзды. За свои заслуги Олкок был признан гигантом астрономии, как любителями, так и профессионалами, он стал членом Британского Королевского Астрономического Общества и Нью-Йоркской Академии Наук. Пример Джорджа Олкока ярко отображает то, что посредственные условия наблюдений и скромное оборудование это вовсе не такое серьёзное препятствие, чтобы добиться выдающихся результатов наблюдений.
