Что такое Обсерватория, как устроена и ее главная задача для человечества

По всему миру исследователи находят свидетельства того, что наблюдения за звездами люди вели с древнейших времен. Мегалитические комплексы, сооруженные до нашей эры, в соответствии с основными космическими явлениями, были одними из первых астрономических лабораторий. В настоящее время на планете зарегистрировано около 500 функционирующих обсерваторий.

История первых обсерваторий

Обсерватории меняли своей внешний вид и оснащение по мере развития цивилизации. Первые наблюдения за звездами и планетами проводили еще в древние времена, и до сих пор космос представляет огромный интерес для человечества.

Древний мир

Древние люди не имели возможности отслеживать изменения на небе с помощью мощного оборудования, поэтому просто смотрели невооруженным глазом.

Местами для наблюдения служили:

• любые открытые участки земли;
• природные холмы;
• искусственно созданные насыпи, пирамиды.

Рядом строили так называемые ориентиры, например, башни, которые позволяли видеть изменение местонахождения небесного тела и определять, когда наступит то или иное астрономическое событие.

Стоунхендж использовался для наблюдений за небесными телами

Самая знаменитая древняя обсерватория – Стоунхендж. Увидеть ее можно неподалеку от Лондона.Затем появились простенькие приборы. Например, использовали ровную планку со скользящим визиром и пластинку с круглым отверстием.

Средние века

В поздние античные и ранние средневековые времена астрономия в Средиземноморье прекратила свое развитие. У людей были работы Птолемея, но пользоваться его методами умели немногие.

Зато активно развивалась эта сфера на Востоке и в Азии, там начали возводить первые обсерватории с куполами. В них астрономы изучали и дорабатывали труды Птолемея.

Самая крупная обсерватория Средневековья находилась в Самарканде (город на территории современного Узбекистана). Внук известного завоевателя Тамерлана Улукбек проводил там поразительные для того времени наблюдения.

В Самарканде сохранился каменный секстант — прибор для определения высоты светил

Возрождение

В эту эпоху в исламских странах астрономия уже была хорошо развита, а в Европе только начали делать серьезные шаги в этом направлении. Сами по себе обсерватории не изменились, все так же представляя собой купольные сооружения.

Особые заслуги в развитии астрономической области принадлежат трем ученым.

Немного общих знаний

Современные наземные обсерватории – это научно-исследовательские центры. Их задачи намного шире, чем просто наблюдение за небесными светилами, явлениями и искусственными космическими объектами.

Оснащены современные наземные обсерватории мощными телескопами (оптическими и радио), современным инструментарием для обработки полученной информации. Для них характерно наличие зданий с открывающимися люками или вообще зданий, которые вращаются вместе с оптическими телескопами. Радиотелескопы устанавливают под открытым небом.

Большинство обсерваторий расположены на возвышенностях или с хорошим круговым обзором, и обычно их расположение привязано к определенным координатам, важным в астрономии.

История отечественных обсерваторий

В России первый такой объект в отдельном помещении появился по инициативе архиепископа Афанасия в 1692 году. Оптический телескоп был установлен на колокольне в Холмогорах в Архангельской области.

В 1701 году соратник и сподвижник Петра I дипломат и ученый Яков Вилимович Брюс (Джеймс Дэниэль Брюс, 1670-1735) инициировал открытие обсерватории при Навигацкой школе на Сухаревой башне в Москве. Она имела большое практическое значение, тут имелись секстанты и квадранты. И именно тут впервые наблюдалось солнечное затмение 1706 года.

Первая официальная обсерватория появилась на Васильевском острове. Основана она была Петром I, но открылась уже при Екатерине I в 1725 году. Она сохранилась и сегодня, но уже как памятник архитектуры, под библиотекой Академии наук. И в свое время эта восьмиугольная башенка имела множество недостатков, в числе которых и расположение в черте города.

Все ее оборудование было перевезено в Пулковскую обсерваторию, закладка которой состоялась в 1835 году, а открылась она в 1839-м. Долгое время именно эта астрономическая обсерватория была ведущей в России, и сегодня она сохранила свои позиции.

Сегодня в России около 60 обсерваторий и исследовательских центров, порядка 10 высших учебных заведений с факультетами астрономии, более тысячи астрономов и несколько десятков тысяч увлеченных любителей звездного неба.

Самая важная

Пулковская астрономическая обсерватория – главная в Российской академии наук. Она расположена на Пулковских высотах, что в 19 километрах южнее Санкт-Петербурга. Она находится на Пулковском меридиане и имеет координаты 59°46″18″ северной широты и 30°19″33″ восточной долготы.

В штате этой главной обсерватории России 119 научных сотрудников, 49 кандидатов наук и 31 доктор наук. Все они ведут работу в следующих направлениях: астрометрия (параметры Вселенной), небесная механика, звездная динамика, эволюция звезд и внегалактическая астрономия.

Все это возможно благодаря наличию сложнейшей аппаратуры, главным среди которой является один из крупнейших солнечных телескопов в Европе – горизонтальный телескоп АЦУ-5.

Тут проводят вечерние и ночные экскурсии, когда можно увидеть особенно звездные «черные» ночи. А еще при этой обсерватории имеется музей, где собраны экспонаты, иллюстрирующие всю историю астрономии. Тут можно увидеть уникальные астрономические и геодезические старинные приборы.

Номер второй

Одна из крупнейших в России — Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН. Она основана в 1956 году и сегодня является одной из наиболее хорошо оснащенных: радиотелескоп РТ-22, радиотелескопы меридианного типа с двумя антеннами ДКР-100 и БСА.

Располагается в г. Пущино Московской области, ее координаты 54°49″ северной широты и 37°38″ восточной долготы.

Интересный факт – в ветреную погоду можно услышать «пение» телескопов. Говорят, что в фильме «Война и мир» Сергей Бондарчук использовал запись именно этой надрывной песни.

Территория

Сама обсерватория великолепно сохранилась со времен постройки. Архитектура здания немного похожа на храмовую, это объясняется тем, что архитектор также занимался постройкой церквей и храмов города.

Рядом с центральным корпусом обсерватории размещена модель армиллярной сферы, наглядным образом показывающая меридианы планеты. Вблизи на асфальте нанесена полоса, которая символизирует меридиан. Для привлечения посетителей ходит легенда, что если перешагнуть белую полосу, все желания исполнятся.

Недалеко от этого места расположена небольшая часовня, ставшая усыпальницей создателя обсерватории Д. И. Дубяго. Несколько лет назад сюда был перезахоронен и Энгельгардт, таким образом, спустя 100 лет было исполнено его завещание. Курган вместе с часовней служат и для выполнения прикладной задачи: в стене часовни имеется окно, в котором можно разглядеть горящий огонек. Он имитирует звезду и раньше служил для юстировки меридианного телескопа, прячущегося под сводом из гофрированного железа.

Более современным экспонатом на территории обсерватории являются солнечные часы. Во время экскурсии, которую проводит внучка создателя этого места Инга Дубяго, гости узнают о разнице между временем на обычных часах и настоящим солнечным.

Самый большой телескоп

Самый крупный астрономический центр России – Специальная астрофизическая обсерватория. Она расположена у горы Пастуховая на Северном Кавказе (поселок Нижний Архыз, Карачаево-Черкесская Республика). Она была основана в 1966 году для работы самого большого в России телескопа – Большого Азимутального. Работа по его сборке велась 15 лет и сегодня это телескоп с максимальным шестиметровым оптическим зеркалом. Высота его купола – 50 метров, а диаметр – 45 метров.

Кроме него тут установлены и еще 2 телескопа чуть меньших размеров.

Здесь проводятся экскурсии для туристов, и в летнее время этот телескоп посещает до 700 человек в день. Туристы едут в этот отдаленный район еще и посмотреть икону Лик Христа. Это уникальная наскальная икона, которая расположена в километре от обсерватории.

Здесь, в Архызе, прошлое как будто соприкасается с будущим и стремлением человечества к звездам.

Одна из самых молодых

Байкальская астрофизическая обсерватория открыта в 1980 году. Она расположена в месте уникального микроастроклимата – локальные антициклоны и малые восходящие потоки воздуха с озера Байкал создают тут уникальные условия для наблюдений. Она принадлежит Институту Солнечно-Земной физики Российской академии наук и оснащена уникальной аппаратурой: большим солнечным вакуумным телескопом (самым большим на территории Евразии), телескопом полного диска Солнца, хромосферным телескопом, фотогелиографом.

Главные направления деятельности этой обсерватории России – наблюдение за тонкой структурой солнечных образований и регистрация вспышек на Солнце. Недаром ее и называют Солнечная обсерватория.

Где строят обсерватории?

Обсерватории строят в тех местностях, которые дают учёным максимум материала для исследований.

Метеорологические — по всем уголкам Земли; астрономические — в горах (там воздух чистый, сухой, не «ослеплён» городским освещением), радиообсерватории — на дне глубоких долин, недоступных искусственным радиопомехам.

Астрономические обсерватории

Астрономические — самый древний вид обсерваторий. Астрономами в древности были жрецы, они вели календарь, изучали перемещение Луны и Солнца по небосводу, занимались предсказаниями событий, судеб людей в зависимости от соположения небесных тел. Это были астрологи — люди, которых боялись даже самые свирепые правители.

Древние обсерватории располагались обычно в верхних комнатах башен. Инструментами служили прямая планка, оснащённая скользящим визиром.

Великим астрономом древности стал Птолемей, который собрал в Александрийской библиотеке огромное число астрономических свидетельств, записей, сформировал каталог положений и силы блеска для 1022 звёзд; изобрёл математическую теорию перемещения планет и составил таблицы движения — этими таблицами учёные пользовались более 1 000 лет!

В Средневековье обсерватории особенно активно строят на Востоке. Известна гигантская самаркандская обсерватория, где Улугбек — потомок легендарного Тимура-Тамерлана — вёл наблюдения за перемещением Солнца, описывая его с небывалой до того точностью. Обсерватория радиусом 40 м имела вид секстанта-траншеи с ориентацией на юг и отделкой мрамором.

Величайшим астрономом европейского средневековья, перевернувшим мир почти буквально, стали Николай Коперник, который Солнце «переместил» в центр мироздания вместо Земли и предложил считать Землю ещё одной планетой.

А одной из самых продвинутых обсерваторий был Ураниборг, или Небесный замок, — владение Тихо Браге, датского придворного астронома. Обсерватория была оснащена лучшим, самым точным на то время инструментом, имела собственные мастерские по изготовлению инструмента, химическую лабораторию, хранилище книг и документов и даже печатный станок для собственных нужд и бумажную мельницу для производства бумаги — роскошь по тем временам королевская!

В 1609 году появился первый телескоп — главный инструмент любой астрономической обсерватории. Создателем его стал Галилей. Это был телескоп-рефлектор: лучи в нём преломлялись, проходя сквозь ряд стеклянных линз.

Усовершенствовал телескоп Кеплер: в его приборе изображение было перевёрнутым, но более качественным. Эта особенность стала в итоге стандартной для телескопических приборов.

В XVII веке, с развитием мореплавания, начали появляться государственные обсерватории — парижская Королевская, Королевская Гринвичская, обсерватории в Польше, Дании, Швеции. Революционным последствием их строительства и деятельности стало введение стандарта времени: его теперь регламентировали световыми сигналами, а потом — с помощью телеграфа, радио.

В 1839 году была открыта Пулковская обсерватория (Санкт-Петербург), ставшая одной из самых известных в мире. Сегодня в России действует более 60 обсерваторий. Одна из самых больших в международном масштабе — Пущинская радиоастрономическая обсерватория, созданная в 1956 году.

В Звенигородской обсерватории (в 12 км от Звенигорода) работает единственная в мире камера ВАУ, способная осуществлять массовые наблюдения за геостанционными спутниками. В 2014 году МГУ открыл обсерваторию на горе Шаджатмаз (Карачаево-Черкессия), где установили самый большой для России современный телескоп, диаметр которого равен 2,5 м.

Лучшие современные зарубежные обсерватории

Мауна-кеа — находится на Большом гавайском острове, имеет самый большой на Земле арсенал высокоточного оборудования.

Комплекс VLT («огромный телескоп») — расположен в Чили, в «пустыне телескопов» Атакама.

Йеркская обсерватория в Соединённых Штатах — «место зарождения астрофизики».

Обсерватория ORM (Канарские острова) — имеет оптический телескоп с наибольшей апертурой (способностью собирать свет).

Аресибо — находится в Пуэрто-Рико и владеет радиотелескопом (305 м) с одной из самых больших в мире апертур.

Обсерватория университета Токио (Атакама) — самая высокая на Земле, находится у вершины горы Серро-Чайнантор.

Старинная Пекинская обсерватория.

0 Халдеи строили зиккураты или храмы-обсерватории; у китайцев, как филиальные отделения математического трибунала, с незапамятных времён существовали обсерватории в Пекине, Лояне и других городах; египетские пирамиды, судя по ориентированию их боков по странам света, тоже возводились с целью производства известных астрономических наблюдений; следы существования прежних обсерваторий найдены в Индии, Персии, Перу и Мексике. Кроме больших правительственных обсерваторий в древности возводились и частные, например пользовавшаяся большой известностью обсерватория Евдокса в Книде.

0 Первой обсерваторией в современном смысле этого слова был знаменитый музей в Александрии, устроенный Птолемеем II Филадельфом. Ряд таких астрономов как Аристилл, Тимохарис, Гиппарх, Аристарх, Эратосфен, Геминус, Птолемей и другие подняли это учреждение на небывалую высоту. Здесь впервые начали употреблять инструменты с разделёнными кругами.

Гномон

0 Главными инструментами древних обсерваторий были: гномон для систематических наблюдений полуденных высот Солнца, солнечные часы и клепсидры(водяные часы) для измерения времени; без помощи инструментов наблюдали Луну и её фазы, планеты, моменты восхода и заката светил, прохождения их через меридиан, солнечные и лунные затмения.

Астролябия

0 Гиппарх изобрёл астролябию с двумя взаимно перпендикулярными кругами и диоптрами для наблюдений. Птолемей ввёл квадранты и устанавливал их при помощи отвеса. Переход от полных кругов к квадрантам был, в сущности, шагом назад, но авторитет Птолемея удержал квадранты на обсерваториях до времён Рёмера, который доказал, что полными кругами наблюдения производятся точнее, однако квадранты были совершенно оставлены только в начале XIX века.

0 После разрушения александрийского музея со всеми его коллекциями и инструментами — обсерватории начали вновь устраиваться арабами и покорёнными ими народами; появились обсерватории в Багдаде, Каире, Мараге (Наср-Эддин), Самарканде (Улуг-бег) и пр. Арабский учёный Гебер устроил обсерваторию в Севилье, древнейшую в Европе. С начала XVI века именно в Европе начали возводиться обсерватории, сперва частные, а затем и правительственные: Региомонтан устроил обсерваторию в Нюрнберге, Вильгельм IV, ландграф гессенский — в Касселе (1561) .

Обсерватория Гевелия

0 В XVI веке знаменитый астроном Тихо Браге всё своё состояние, более 100 000 крон, употребил на постройки и инструменты своей обсерватории Ураниборг на острове Вен, в проливе Эресунн. Он первый в Европе стал употреблять металлические инструменты с кругами, разделёнными через 1′. В XVII веке большой славой пользовалась частная обсерватория Гевелия.

Башня Рёмера

0 Первая правительственная обсерватория была построена в 1637—1656 годах в Копенгагене. До пожара 1728 года она имела фигуру башни в 115 датских футов (1 датский фут = 0,3138 м) высотой и 48 — в диаметре. Сама обсерватория помещалась на вершине башни, куда вела винтовая дорога, полого поднимавшаяся внутри стен. Известно, что по этой дороге в 1716 году Пётр Великий въехал верхом, а Екатерина I — в карете, запряжённой шестёркой лошадей. Ещё Рёмер заметил недостатки этой высокой башни для установки приборов и изобретённый им пассажный инструмент поставил в своей частной обсерватории на уровне земли и вдали от проезжей дороги.

Экскурсия по обсерватории в Казани

Для всех поклонников астрономии в Казанской обсерватории проводят экскурсии в дневное и ночное время. Стартует мероприятие с демонстрации слайдов в одном из строений обсерватории. На протяжении 30 минут лектор знакомит гостей с процессами зарождения и смерти галактик, рассказывает о белых карликах и черных дырах, о том, в какое время можно застать настоящий метеоритный дождь и проносящиеся рядом с Землей кометы. Также слушателям сообщают последние новости о работе вездехода на Марсе и его обнаружениях.

В миниатюрном демонстрационном зале гости могут полюбоваться историческими и современными астрономическими инструментами. Часть зала отведена теме космонавтики. На стенде красуется звездная сфера, разработанная сотрудниками обсерватории для обучения космонавтов.Оказавшись в соседнем блоке и поднявшись по крутой лестнице, можно попасть под купол наиболее объемного в обсерватории телескопа-экваториала размером в 12 дюймов. С балкона купола гостям открывается потрясающий вид на окрестности и планетарий, стоящий чуть поодаль.

Туристам разрешено смотреть в несколько телескопов в помещении, один из них считается самым большим действующим телескопом подобного типа в России, а также очень старым — ему более 100 лет. Ночные экскурсии проводят в темное время суток, чтобы у посетителей была возможность разглядеть небо и звезды, они стартуют примерно в 21.00.

Сообщение Что такое Обсерватория, как устроена и ее главная задача для человечества появились сначала на НЛО МИР — интернет-журнал об НЛО.