Сторм Данлоп - Азбука звездного неба
Рис. 25. Когда Земля, двигаясь по орбите вокруг Солнца, «догоняет» внешнюю планету, наблюдается попятное движение последней среди звёзд [между точками стояний (3) и (5); слева]. Конфигурации внешних (внизу слева) и внутренних (внизу справа) планет. Как правило, во время соединений планеты не видны.
Почти все планеты, за исключением Венеры и, строго говоря, Урана, вращаются вокруг своей оси в том же направлении, что и Земля (если смотреть с Северного полюса мира, то против часовой стрелки). В том же направлении обращаются вокруг Солнца все планеты и большинство других тел Солнечной системы. Только несколько комет и некоторые естественные спутники обращаются вокруг Солнца и планет в противоположном направлении.
Все тела Солнечной системы (в том числе и Земля) движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, то приближаясь к нему, то удаляясь. Ближайшая к Солнцу точка орбиты небесного тела называется перигелием, а самая удаленная — афелием. При движении планеты вокруг Солнца меняется также расстояние между ней и Землей. Когда планета находится наиболее близко к Земле, ее видимые размеры максимальны — в эти моменты планету лучше всего наблюдать. Благоприятные условия для наблюдения Марса наступают в период его противостояний. Видимые размеры Марса максимальны во время великих противостояний, когда Земля находится в афелии, а Марс — вблизи перигелия своей орбиты. Эти события могут происходить только в августе и сентябре, когда Марс расположен в южной части эклиптики. Поэтому наблюдатели Южного полушария всегда находятся в более выгодных условиях при наблюдении Марса во время великих противостояний. Период времени, в течение которого планета видна, часто называют периодом видимости планеты. Вполне естественно, что он захватывает некоторый отрезок времени до и после противостояния или элонгации. В дальнейшем при описании условий видимости планет мы приводим даты противостояний и элонгации, а также приблизительные положения планет среди звезд в различные годы. Таблицы точных положений большинства планет, выраженных в небесных координатах, называются эфемеридами; как правило, они приводятся во всех астрономических ежегодниках.
Бинокли
Новичку мы рекомендуем воспользоваться для наблюдений биноклем. Он не только дешевле даже небольшого телескопа, но может послужить и для других целей. Бинокль дает прямое изображение звездного неба и небесных тел, которое удобнее сравнивать с картиной неба, видимой невооруженным глазом или представленной на звездных картах, тогда как телескоп строит перевернутое изображение. Широкое поле зрения, небольшое увеличение делают бинокли незаменимыми при изучении скоплений звезд, обзоре Млечного Пути, а также, например, при изучении кометных хвостов, которые недостаточно ярки, чтобы их наблюдать невооруженным глазом, но не различимы при наблюдениях в крупные телескопы с большим увеличением.
Объекты, наблюдаемые в бинокль
Искусственные спутники
Луна
Яркие астероиды
Спутники Юпитера
Уран
Кометы
Переменные звёзды
Двойные звёзды
Звёздные скопления
Млечный путь
Галактики
Рис. 26. Вид Луны при наблюдении невооружённым глазом (слева) и в бинокль (с увеличением в 7 раз, справа). Такой бинокль позволяет различить основные крупные детали лунной поверхности, поэтому мы рекомендуем воспользоваться им астрономам-любителям, приступающим к изучению Луны.
Выбор биноклей
Если у вас под рукой окажется даже старый театральный бинокль с небольшим увеличением, то и он на определенном этапе полезен для наблюдения Млечного Пути. Однако для серьезных наблюдений лучше приобрести призменный бинокль. При покупке обращайте внимание не только на цену, но и на характеристики бинокля. Наиболее важными из них являются увеличение и апертура (т.е. диаметр объектива, который обычно выражают в миллиметрах). Обычно эти характеристики отмечены на корпусе в виде двух цифр, например «8 х 40», что означает: увеличение 8, а апертура 40 мм.
Для проведения самых общих наблюдений вполне подойдет бинокль с апертурой 40-50 мм, хотя чем она больше, тем более слабые звезды удается увидеть. Многие наблюдения желательно проводить в крупные бинокли с апертурой свыше 50 мм, правда, из-за большого веса их требуется жестко закрепить с помощью специальных приспособлений.
В любом инструменте выходной зрачок (диаметр светового пучка, выходящего из окуляра) не должен превышать размеры глазного зрачка, диаметр которого в темноте составляет около 7-8 мм; в противном случае часть света, собранная объективом, не попадает в глаз. Обычные бинокли, имеющиеся в продаже, дают небольшое увеличение, а их выходной зрачок превышает 8 мм. Диаметр выходного зрачка можно определить, поделив апертуру бинокля на его увеличение; например, бинокль 7 х 50 имеет выходной зрачок чуть больше 7 мм и вполне пригоден для наблюдений. Бинокли с выходным зрачком менее 5 мм обеспечивают большее увеличение, но при наблюдениях они требуют жесткого крепления. Их целесообразнее использовать в дневное время. Методы измерения увеличения и поля зрения бинокля приводятся на с. 82. Для большинства биноклей с малым увеличением поле зрения составляет 5-7°.
Использование биноклей с большим увеличением особенно полезно при наблюдении в местах с высокой освещенностью неба, так как маленькое поле зрения таких биноклей уменьшает количество попадающего в них постороннего света. Однако маленькое поле зрения затрудняет поиск небесных тел на небе. Но вместе с тем большое увеличение дает вам возможность довольно легко наблюдать спутники Юпитера, двойные звезды и многие звездные скопления. По-видимому, самый существенный недостаток биноклей с большим увеличением — трудность пользования ими: любой бинокль с увеличением более х 10 и даже х 8 требует специальной монтировки. (Бинокли, в которых предусмотрено непрерывное изменение увеличения и которые отличаются сложной оптикой и большими потерями света, не рекомендуются для астрономических наблюдений.)
Вообще говоря, более дорогие бинокли прочнее, имеют более жесткое крепление призм и потому менее подвержены разъюстировке. Конечно, предпочтительнее бинокли с индивидуальной фокусировкой каждого окуляра, но они реже встречаются в продаже, чем бинокли с общей фокусировкой. В биноклях луч света претерпевает не менее 8 отражений, поэтому для уменьшения потерь света при отражении поверхности стекол покрываются специальными тонкими пленками (так называемое просветление оптики).
Рис. 27. Шаровое скопление М15 в созвездии Пегас. Для поиска и наблюдения многих подобных небесных объектов лучше всего воспользоваться биноклем.
Рис. 28. Благодаря своим малым размерам призменные бинокли очень удобны для разнообразных астрономических наблюдений.
Проверка биноклей
Проверку качества биноклей можно проводить теми же методами, которые используются для оценки качества телескопов (с. 72). Прежде всего это относится к оценке хроматической аберрации, астигматизма, дисторсии и кривизны поля. Для начала постепенно отодвигайте бинокль от глаз на расстояние до 10 см — при этом изображение должно оставаться единственным, даже если вы на какое-то мгновение закроете глаза. На расстоянии около 30 см выходной зрачок бинокля должен быть виден как равномерно освещенная идеальная окружность. Это свидетельствует о том, что световой пучок полностью проходит через призмы бинокля. Необходимо проверить согласованность регулировки двух оптических систем бинокля, так как довольно часто они оказываются разрегулированными, что приводит к утомлению глаз и головным болям. Для проверки наличия просветляющих покрытий на оптических поверхностях посмотрите на изображение лампочки в отраженном от объектива и окуляра свете: если оно окрашено, то это означает, что покрытия имеются, если изображение не окрашено, они отсутствуют. Идеальный бинокль — вещь довольно редкая, так что не расстраивайтесь, обнаружив какие-то недостатки у своего старого и любимого бинокля.
Рис. 29. Держа бинокль на некотором расстоянии от глаз, посмотрите в него на предмет с четкой прямой гранью: изображение этой грани должно быть прямым (вверху). Легким движением глаз вы без труда скомпенсируете небольшие вертикальные смещения изображения (средний рисунок). Поворот одного или обоих изображений может вызвать сильное переутомление глаз.
Наблюдения в бинокль
Как телескопы, имеющие жесткие монтировки, так и бинокли с жестким креплением позволяют наблюдать значительно более слабые звезды и более мелкие детали на небесных телах. Любая форма неподвижного крепления бинокля предпочтительнее, чем его отсутствие, поэтому в крайнем случае при наблюдениях бинокль можно закрепить на стене или прижать к стволу дерева. В качестве держателя можно приспособить треногу от фотоаппарата — правда, при этом трудно наблюдать светила, находящиеся высоко над горизонтом. Многие наблюдатели считают удобным проводить наблюдения, сидя в обычном откидном кресле с подлокотниками. Желательно такое крепление бинокля, которое освободило бы вам руки.
