Наша сегодняшняя тема - особые случаи наблюдений. Всё то, что мы не рассматривали раньше и что отличается от обычных объектов небесной сферы прежде всего по характеру своего движения. А это: Луна, Солнце и космические аппараты.
ЛУНА. Ее движение подобно движению других планет - то есть примерно вдоль эклиптики и примерно вместе со всей звездной сферой. Вот только относительная быстрота обращения Луны вокруг Земли приводит к тому, что она менее, чем за месяц совершает полный оборот по небесной сфере. Так что движение Луны всё же отличается от суточного вращения небесной сферы. За 1 час она смещается к западу не на 15 градусов, а где-то на четырнадцать с половиной. Это уже заметно даже на взгляд не особо притязательного любителя астрономии. Так что если вы хотите подкараулить покрытие Луной какой-либо звезды или планеты, то можете прикинуть, сколько до него осталось. Относительно небесной сферы Луна смещается влево примерно на свой диаметр за 1 час. Если, конечно, Луна не "промажет" мимо цели выше или ниже. Поэтому подумаем и насчет ее вертикального смещения.
Знать высоту Луны над горизонтом важно для ее наблюдений, а особенно для фотографирования. Луна во время съемки должна быть как можно ближе к зениту, чтобы атмосфера как можно меньше испортила нам четкость снимка. Опять-таки, никаких сложнейших расчетов нам не понадобится - только здравый смысл: Понятно, что Солнце выше летом и ниже зимой. Луна ближе к Солнцу во время новолуния. Значит, выводы таковы:
Во время новолуния Луна выше всего около дня летнего солнцестояния;
Во время полнолуния - около дня зимнего солнцестояния;
Ну и еще добавим про фазы полумесяца, наиболее удобные для наблюдений и съемок лунных гор и кратеров:
Во время первой четверти Луна выше всего около дня весеннего равноденствия;
Во время последней четверти - в дни осеннего равноденствия.
Ну, а точные экваториальные координаты вы можете на разные дни вы можете найти в астрономических календарях.
СОЛНЦЕ. Здесь все похоже и еще более понятно. Во-первых, не примерно вдоль эклиптики, а точно вдоль эклиптики. Ведь это - линия движения именно Солнца. Во-вторых, поскольку оборот Солнца по всей эклиптике проходит за целый год, то его движение во время наблюдения медленнее и почти не отличается от обычного суточного вращения небесной сферы.
При наблюдениях Солнца нет нужды вытягивать слабый свет. Напротив, основная задача - защититься от его избытка. Причем это можно делать с пользой для качества изображения - сильно диафрагмировать оптику, увеличивая резкость изображения. Применять светофильтры, позволяющие (при удачном подборе) сделать более контрастными детали поверхности Солнца и "вывести из игры" хроматическую аберрацию линз вашей аппаратуры. НАПОМИНАЕМ: ВСЯ ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЙ СОЛНЦА ОПТИКА - БИНОКЛИ, ТЕЛЕСКОПЫ И ИХ ИСКАТЕЛИ ДОЛЖНА ИМЕТЬ НАДЕЖНО ЗАКРЕПЛЕННЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ФИЛЬТРЫ. Следует избегать применения самопальной защиты вроде дискет, CD и тому подобного. То, что свет не покажется вам слишком ярким - еще не гарантия, что нет его явного избытка в невидимых областях спектра - ультрафиолетовой и инфракрасной. А последствия для зрения могут проявиться не сразу, а спустя несколько часов.
Что можно увидеть на Солнце в обычные дни (не во время затмений)? Прежде всего - пятна. Особенно хорошо будет сделать несколько снимков или зарисовок с интервалом в несколько дней. Разные сорта плоскоземельщиков твердят, что люди с научным складом ума - тоже слепо верующие, но только в науку. Но сейчас вы уже сможете сказать, что, например, в том, что Солнце вращается вокруг своей оси, вы убедились лично.
Вы даже можете убедиться, что Солнце - не твердое тело. Пятна на разных широтах вращаются с разными периодами и слегка меняют взаимное расположение. Только вот фотоизображение может быть повернуто под черт знает каким углом. Поэтому для удобства таких сравнений вам надо будет освоить одну несложную технологию - "горизонтальное выравнивание". Во время каждой "фотосессии" сделайте пару снимков с интервалом в десяток секунд, во время которых ни телескоп, ни фотоаппарат не двигаются совершенно. Часовой привод тоже должен быть отключен. Затем в фотошопе совместите эти два кадра по их границам в полупрозрачном виде. Объедините слои и найдите такой угол поворота всей картинки, чтобы два изображения Солнца были смещены относительно друг друга строго по горизонтали. Потом поворачивайте точно также и остальные снимки данного сеанса. Единообразная ориентация изображения Солнца здорово увеличит его научную ценность и позволит сравнивать со снимками, сделанными в другие дни.
КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ. Как и в наблюдении планет, нам будет наиболее интересна южная часть неба. Надо только вспомнить, как спутники выводятся на орбиту - чаще всего в восточном направлении и с космодромов, как правило расположенных не на экваторе. В итоге получается орбита с некоторым наклонением. Так что если, например, у нас есть аппарат с наклонением орбиты в 50 градусов, то проекция его траектории на карту Земли будет "заштриховывать" полосу между пятидесятыми градусами южной и северной широты. Именно там люди могут увидеть этот аппарат вплоть до зенита.
Люди, живущие немного в сторонах от этой полосы могут увидеть аппарат на меньшей высоте над горизонтом. Жители северного полушария - в южной части неба, жители южного - в северной. Те же жители России, которые живут слишком далеко на севере, увидеть его и вовсе не смогут.
Отметим, что некоторые космические аппараты запускаются на орбиты с наклонением около 90 градусов - полярные орбиты. Их можно видеть на всей поверхности Земли. Соответственно и с них можно видеть всю Землю. Однако вывод на такую орбиту требует больше энергии, грузоподъемность ракет снижается. Так что далеко на север залетают только те аппараты, которым это реально необходимо, да и больших, тяжелых и хорошо заметных среди них почти нет.
Принцип наблюдения космических аппаратов прост: если у вас Солнце только что село и уже стало темно, то находящийся над вами на большой высоте космический аппарат все еще освещается Солнцем и его можно видеть, как движущуюся по небу звезду. (Астрономы прошлых веков с ума бы сошли, увидев такое.))) Движение достаточно быстрое, так что сразу обратит на себя внимание. Спутники обычно движутся примерно в восточном направлении и, зайдя слишком далеко на восток, все-таки входят в земную тень и гаснут.
Вариант: вы наблюдаете спутники рано утром перед рассветом. Спутники подкрадываются в темноте, затем высвечиваются Солнцем и далее видны пока не скроются за горизонтом.
- А зачем еще один такой же рисунок? - спросите вы, увидев следующую картинку.
Такую же, да не совсем.
Понятно, что немало читателей живет в достаточно северных широтах. Москва и почти до Полярного круга. И здесь есть один интересный для наблюдения спутников эффект...
Где находится Солнце? Сообразить, в общем-то нетрудно. Утром - на уровне горизонта на востоке. На закате - тоже на уровне горизонта, но на западе. В полдень - высоко над горизонтом на юге. А в полночь? Ясно, что ниже горизонта, но в какой стороне? - А как раз на севере! И чем севернее вы живете, тем меньше Солнце летом "закапывается" вниз под горизонт. А это значит, что в период летнего солнцестояния оно может всю ночь освещать высоты орбит спутников и они будут прекрасно наблюдаться независимо от смещения к западу или востоку. И лишь когда спутник укатывается дальше на юг, чтобы пройти южную половину своей орбиты, он погасает на нашем небе.
Яркость -на любой вкус! Чтобы увидеть самые маленькие нужна помощь хотя бы бинокля или зрительной трубы, а самые большие соперничают в яркости с Венерой.
Видимый размер - к сожалению, невооруженным глазом разглядеть что-то даже на МКС проблематично. Однако для любительского телескопа в случае большого низкоорбитального аппарата эта задача вполне посильна. Правда, уследить за таким стремительным по астрономическим меркам объектом непросто. Проще включить режим видео, а потом найти подходящий кадр. Впрочем, в некоторых компьютерных монтировках есть возможность автоматически следить за МКС.
Особый случай - геостационарные спутники. Их видимость имеет следующие крайне характерные особенности:
1. расположение вдоль небесного экватора
2. неподвижность относительно Земли
3. небольшая яркость ввиду значительно большего расстояния - 36...40 тыс км в зависимости от положения наблюдателя вместо менее 1 тыс. км для низкоорбитальных аппаратов.
Проще всего засечь такие аппараты съемкой с большой выдержкой на неподвижном телескопе. Обычные звезды из-за суточного вращения Земли вытянутся в дугообразные ниточки, а спутники станут яркими точками.
Межпланетные аппараты, пока они еще сильно не удалились от Земли тоже доступны любителям. Где-то до расстояния вдвое большего геосинхронной орбиты. Проще, конечно, засечь отправляющиеся к Луне - их, даже без точных траекторных сведений, хоть понятно, где примерно искать.
Некоторые события на космическом аппарате: включение двигателей, сброс газов или жидкостей, случайный поворот солнечных батарей так, что они бросают солнечный зайчик к наблюдателю, могут существенно помочь в его обнаружении.
P.S. Это - один из последних материалов на моем канале просветительского плана. Мрачная тьма откровенно неофашистской реакции накрыла страну. Для полного и ярчайшего САМОРАЗОБЛАЧЕНИЯ власти достаточно двух принятых в последние месяцы законов - о декриминализации "вынужденной" коррупции и о введении цензуры просвещения. Когда-то одного этого будет достаточно, чтобы одним абзацем в учебнике истории достаточно полно охарактеризовать нынешний режим.
Возможно, какое-то время мы еще будем продолжать общение на моем канале, смеяться над чем-то смешным, устраивать тесты и конкурсы. Но что-то объясняющих познавательных материалов, начиная с лета, больше не будет. Пусть российский народ сначала делом докажет, что это ему нужно.