Kako se proučavaju nebeska tijela u zvjezdarnici. Školska enciklopedija. Iz povijesti zvjezdarnice

ZVJEZDARNICA
institucija u kojoj znanstvenici promatraju, proučavaju i analiziraju prirodne pojave. Najpoznatije su astronomske zvjezdarnice za proučavanje zvijezda, galaksija, planeta i drugih nebeskih objekata. Postoje i meteorološke zvjezdarnice za promatranje vremena; geofizičke zvjezdarnice za proučavanje atmosferskih pojava, posebice polarnih svjetlosti; seizmičke postaje za bilježenje vibracija koje na Zemlji stvaraju potresi i vulkani; zvjezdarnice za promatranje kozmičkih zraka i neutrina. Mnoge zvjezdarnice opremljene su ne samo serijskim instrumentima za bilježenje prirodnih pojava, već i jedinstvenim instrumentima koji osiguravaju najveću moguću osjetljivost i točnost u specifičnim uvjetima promatranja. U stara vremena, opservatorije su se u pravilu gradile u blizini sveučilišta, ali su se tada počele postavljati na mjesta s najboljim uvjetima za promatranje proučavanih pojava: seizmičke zvjezdarnice - na obroncima vulkana, meteorološke zvjezdarnice - ravnomjerno poprijeko globus, auroral (za promatranje aurora borealis) - na udaljenosti od oko 2000 km od magnetskog pola sjeverne hemisfere, gdje prolazi pojas intenzivnih aurora. Astronomske zvjezdarnice, koje koriste optičke teleskope za analizu svjetlosti iz svemirskih izvora, zahtijevaju čistu, suhu atmosferu, bez umjetne rasvjete, pa ih pokušavaju izgraditi visoko u planinama. Radio zvjezdarnice se često nalaze u dubokim dolinama, zatvorene sa svih strana planinama od umjetnih radijskih smetnji. Ipak, budući da zvjezdarnice zapošljavaju kvalificirano osoblje, a znanstvenici redovito posjećuju, kad god je to moguće nastoje zvjezdarnice locirati nedaleko od znanstvenih i kulturnih centara i prometnih čvorišta. Međutim, razvoj komunikacijskih sredstava čini ovaj problem sve manje hitnim. Ovaj članak je o astronomskim zvjezdarnicama. Dodatne informacije o zvjezdarnicama i znanstvenim postajama drugih vrsta opisane su u člancima:
EKSTRA ATMOSFERSKA ASTRONOMIJA;
VULKANI;
GEOLOGIJA;
ZEMLJOTRESI;
METEOROLOGIJA I KLIMATOLOGIJA;
NEUTRINO ASTRONOMIJA;
RADARSKA ASTRONOMIJA;
RADIOASTRONOMIJA.
POVIJEST ASTRONOMSKIH OBZERVATORIJA I TELESKOPA
Drevni svijet. Najstarije postojeće činjenice astronomskih promatranja povezane su s drevnim civilizacijama Bliskog istoka. Promatrajući, bilježeći i analizirajući kretanje Sunca i Mjeseca po nebu, svećenici su pratili vrijeme i kalendar, predviđali važna godišnja doba za poljoprivredu, a bavili su se i astrološkim prognozama. Mjereći gibanje nebeskih tijela uz pomoć najjednostavnijih instrumenata, otkrili su da relativni položaj zvijezda na nebu ostaje nepromijenjen, a Sunce, Mjesec i planeti se kreću u odnosu na zvijezde i, štoviše, vrlo je teško. Svećenici su zabilježili rijetke nebeske pojave: pomrčine Mjeseca i Sunca, pojavu kometa i novih zvijezda. Astronomska promatranja, koja donose praktičnu korist i pomažu u oblikovanju svjetonazora, naišla su na potporu i među vjerskim autoritetima i među građanskim vladarima različitih nacija. Astronomska opažanja i izračuni zabilježeni su na mnogim preživjelim glinenim pločama iz starog Babilona i Sumera. U to vrijeme, kao i sada, zvjezdarnica je služila i kao radionica, i kao skladište instrumenata i kao centar za prikupljanje podataka. vidi također
ASTROLOGIJA;
GODIŠNJA GODIŠNJA ;
VRIJEME ;
KALENDAR . Malo se zna o astronomskim instrumentima koji su se koristili prije Ptolemeja (oko 100. - oko 170. CE). Ptolomej je, zajedno s drugim znanstvenicima, sakupio u ogromnoj knjižnici Aleksandrije (Egipat) mnoge raštrkane astronomske zapise napravljene u raznim zemljama tijekom prethodnih stoljeća. Koristeći Hiparhova opažanja i svoja vlastita, Ptolomej je sastavio katalog položaja i sjaja 1022 zvijezde. Slijedeći Aristotela, postavio je Zemlju u središte svijeta i vjerovao da se sva svjetiljka okreću oko nje. Zajedno sa svojim kolegama, Ptolomej je provodio sustavna promatranja pokretnih svjetiljki (Sunce, Mjesec, Merkur, Venera, Mars, Jupiter, Saturn) i razvio detaljnu matematičku teoriju kako bi predvidio njihov budući položaj u odnosu na "fiksne" zvijezde. Uz njegovu pomoć, Ptolomej je izračunao tablice kretanja svjetiljki, koje su se tada koristile više od tisuću godina.
vidi također HIPPARH. Za mjerenje malo promjenjivih veličina Sunca i Mjeseca, astronomi su koristili ravnu šipku s kliznim nišanom u obliku tamnog diska ili ploče s okruglom rupom. Promatrač je usmjerio šipku na metu i pomicao nišanski uređaj po njoj, postižući točan spoj rupe s veličinom svjetiljke. Ptolomej i njegovi kolege poboljšali su mnoge astronomske instrumente. Provodeći pažljiva promatranja s njima i koristeći trigonometriju pretvarajući instrumentalna očitanja u pozicijske kutove, doveli su točnost mjerenja na oko 10"
(vidi i POTOLEMIJA Klaudije).
Srednji vijek. Zbog političkih i društvenih prevrata kasne antike i ranog srednjeg vijeka, razvoj astronomije na Mediteranu je zastao. Ptolomejevi katalozi i tablice su preživjeli, ali ih je sve manje ljudi znalo koristiti, a opažanja i registracija astronomskih događaja bili su sve rjeđi. Međutim, na Bliskom istoku i u središnjoj Aziji, astronomija je cvjetala i izgrađene su zvjezdarnice. U 8. stoljeću. Abdullah al-Mamun je osnovao Kuću mudrosti u Bagdadu, sličnu Aleksandrijskoj knjižnici, i uspostavio pridružene zvjezdarnice u Bagdadu i Siriji. Tamo je nekoliko generacija astronoma proučavalo i razvijalo Ptolomejevo djelo. Slične institucije procvjetale su u 10. i 11. stoljeću. u Kairu. Kulminacija tog doba bila je divovska zvjezdarnica u Samarkandu (danas Uzbekistan). Tamo je Ulukbek (1394.-1449.), unuk azijskog osvajača Tamerlana (Timura), sagradio ogroman sekstant polumjera 40 m u obliku južnog rova ​​širine 51 cm s mramornim zidovima i izvršio promatranja Sunce s neviđenom točnošću. Koristio je nekoliko manjih instrumenata za promatranje zvijezda, mjeseca i planeta.
Preporod. Kada je u islamskoj kulturi 15.st. astronomija je procvjetala, Zapadna Europa je ponovno otkrila ovu veliku tvorevinu antičkog svijeta.
Kopernik. Nikola Kopernik (1473.-1543.), nadahnut jednostavnošću principa Platona i drugih grčkih filozofa, s nevjericom i zaprepaštenjem gledao je na Ptolemejev geocentrični sustav, koji je zahtijevao glomazne matematičke proračune kako bi objasnio prividna kretanja svjetiljki. Kopernik je predložio, držeći se Ptolomejevog pristupa, da se Sunce postavi u središte sustava, a Zemlja da se smatra planetom. To je uvelike pojednostavilo stvar, ali je izazvalo duboku revoluciju u glavama ljudi (vidi i KOPERNIK Nikolaj).
Tycho Brahe. Danski astronom T. Brahe (1546.-1601.) bio je obeshrabren činjenicom da je Kopernikova teorija točnije predvidjela položaj svjetiljki od Ptolomejeve, ali još uvijek nije posve istinita. Smatrao je da bi točniji podaci promatranja riješili problem, te je nagovorio kralja Fridrika II. da mu da za izgradnju zvjezdarnice o. Ven u blizini Kopenhagena. U ovoj zvjezdarnici zvanoj Uraniborg ( Nebeski dvorac) bilo je mnogo stacionarnih instrumenata, radionica, knjižnice, kemijskog laboratorija, spavaćih soba, blagovaonice i kuhinje. Tycho je čak imao svoju tvornicu papira i tiskaru. Godine 1584. sagradio je novu zgradu za promatranje - Stjerneborg (Zvjezdani dvorac), gdje je sakupio najveće i najsofisticiranije instrumente. Istina, radilo se o napravama iste vrste kao u vrijeme Ptolomeja, ali je Tycho značajno povećao njihovu točnost, zamijenivši drvo metalima. Uveo je posebno precizne nišanske linije i skale, te izumio matematičke metode za kalibriranje promatranja. Tycho i njegovi pomoćnici, promatrajući nebeska tijela golim okom, svojim su instrumentima postigli mjernu točnost od 1". Sustavno su mjerili položaj zvijezda i promatrali kretanje Sunca, Mjeseca i planeta, prikupljajući podatke promatranja s neviđenom upornošću i točnost.
(vidi i BRAG Tycho).

Kepler. Proučavajući Tychoove podatke, I. Kepler (1571.-1630.) je ustanovio da se promatrana revolucija planeta oko Sunca ne može prikazati kao kretanje u krugovima. Kepler je imao veliko poštovanje prema rezultatima dobivenim na Uraniborgu, te je stoga odbacio ideju da mala odstupanja između izračunatih i promatranih položaja planeta mogu biti uzrokovana pogreškama u Tychoovim opažanjima. Nastavljajući potragu, Kepler je ustanovio da se planeti kreću u elipsama, postavljajući tako temelje za novu astronomiju i fiziku.
(vidi također KEPLER, Johann; KEPLEROVI ZAKONI). Rad Tychoa i Keplera anticipirao je mnoge značajke moderne astronomije, kao što je organizacija specijaliziranih zvjezdarnica uz državnu potporu; dovođenje do savršenstva uređaja, čak i tradicionalnih; podjela znanstvenika na promatrače i teoretičare. Nova načela rada odobrena su zajedno s novom tehnologijom: teleskop je došao u pomoć oku u astronomiji.
Pojava teleskopa. Prvi refraktorski teleskopi. Godine 1609. Galileo je počeo koristiti svoj prvi teleskop domaće izrade. Galilejeva su zapažanja otvorila eru vizualnih studija nebeskih tijela. Ubrzo su se teleskopi proširili Europom. Znatiželjnici su ih sami izrađivali ili naručivali od majstora i postavljali male osobne zvjezdarnice, najčešće u svojim domovima.
(vidi također GALILEJ Galileo). Galilejev teleskop nazvan je refraktor jer se svjetlosne zrake u njemu lome (lat. refractus – lome se), prolazeći kroz nekoliko staklenih leća. U najjednostavnijem dizajnu, prednja leća-objektiv skuplja zrake u fokusu, stvarajući sliku objekta tamo, a leća-okular smješten u blizini oka koristi se kao povećalo za ispitivanje te slike. U teleskopu Galileo, negativna leća služila je kao okular, dajući izravnu sliku prilično niske kvalitete s malim vidnim poljem. Kepler i Descartes razvili su teoriju optike, a Kepler je predložio dizajn obrnutog teleskopa, ali sa znatno većim vidnim poljem i povećanjem od Galileovog. Ovaj dizajn brzo je zamijenio prethodni i postao standard za astronomske teleskope. Na primjer, 1647. godine poljski astronom Jan Hevelius (1611-1687) koristio je Keplerove teleskope duge 2,5-3,5 metara za promatranje Mjeseca. Isprva ih je postavio u malu kupolu na krovu svoje kuće u Gdanjsku (Poljska), a kasnije - na platformu s dvije promatračnice, od kojih se jedna rotirala (vidi i GEWELY Jan). U Nizozemskoj su Christian Huygens (1629-1695) i njegov brat Constantine izgradili vrlo dugačke teleskope, koji su imali leće promjera samo nekoliko inča, ali su imali ogromnu žarišnu duljinu. To je poboljšalo kvalitetu slike, iako je otežalo rad s instrumentom. U 1680-ima Huygens je eksperimentirao s 37-metarskim i 64-metarskim "zračnim teleskopima", čiji su ciljevi bili postavljeni na vrh jarbola i rotirani dugim štapom ili užadima, a okular se jednostavno držao u rukama ( vidi također HUYGENS Christian). Koristeći leće D. Campanija, J.D. Cassini (1625.-1712.) u Bologni, a kasnije u Parizu provodio je promatranja zračnim teleskopima duljine 30 i 41 m, pokazujući svoje nedvojbene prednosti, unatoč teškoći rada s njima. Promatranja su uvelike otežavali vibracije jarbola s lećom, poteškoće u usmjeravanju užadi i sajle, kao i nehomogenost i turbulencija zraka između leće i okulara, koja je bila posebno jaka u nedostatku cijev. Newton, reflektorski teleskop i teorija gravitacije. U kasnim 1660-im, I. Newton (1643-1727) pokušao je razotkriti prirodu svjetlosti u vezi s problemima refraktora. Pogrešno je pretpostavio da je kromatska aberacija, t.j. nemogućnost leće da prikupi zrake svih boja u jednom fokusu je u osnovi neizbježna. Stoga je Newton izgradio prvi operativni reflektorski teleskop, u kojem je ulogu objektiva umjesto leće igralo konkavno zrcalo koje prikuplja svjetlost u fokusu, gdje se slika može promatrati kroz okular. Međutim, Newtonov najvažniji doprinos astronomiji bio je njegov teorijski rad, koji je pokazao da su Keplerovi zakoni gibanja planeta poseban slučaj univerzalnog zakona gravitacije. Newton je formulirao ovaj zakon i razvio matematičke tehnike za točno izračunavanje gibanja planeta. To je potaknulo rađanje novih zvjezdarnica, gdje su s najvećom točnošću mjereni položaji Mjeseca, planeta i njihovih satelita, pročišćavajući elemente njihovih orbita uz pomoć Newtonove teorije i predviđajući njihovo kretanje.
vidi također
NEBESKA MEHANIKA;
GRAVITACIJA;
NEWTON ISAAC.
Sat, mikrometar i teleskopski nišan. Ništa manje važno od poboljšanja optičkog dijela teleskopa bilo je poboljšanje njegovog nosača i opreme. Za astronomska mjerenja postao je neophodan sat s njihalom koji može raditi prema lokalnom vremenu, koje se utvrđuje na temelju nekih promatranja, a koristi u drugim.
(vidi također SAT). Uz pomoć filamentnog mikrometra bilo je moguće mjeriti vrlo male kutove pri promatranju kroz okular teleskopa. Za povećanje točnosti astrometrije važnu ulogu imala je kombinacija teleskopa s armilarnom sferom, sekstantom i drugim goniometrijskim instrumentima. Čim su nišanske uređaje za golim okom zamijenili mali teleskopi, pojavila se potreba za mnogo točnijom izradom i podjelom kutnih mjerila. U velikoj mjeri u vezi s potrebama europskih zvjezdarnica razvila se proizvodnja malih alatnih strojeva visoke preciznosti.
(vidi također MJERNI ALATI).
Državne zvjezdarnice. Poboljšanje astronomskih tablica. Od druge polovice 17.st. za potrebe navigacije i kartografije, vlade različitih zemalja počele su osnivati ​​državne zvjezdarnice. U Kraljevskoj akademiji znanosti, osnovan Luj XIV u Parizu 1666. akademici su krenuli s revizijom astronomskih konstanti i tablica od nule, uzimajući za osnovu Keplerov rad. Godine 1669., na inicijativu ministra Jean-B. Colberta, u Parizu je osnovana Kraljevska zvjezdarnica. Vodile su ga četiri izvanredne Cassinijeve generacije, počevši od Jeana Dominiquea. Godine 1675. osnovana je Kraljevska zvjezdarnica Greenwich na čelu s prvim kraljevskim astronomom D. Flamsteedom (1646.-1719.). Zajedno s Kraljevskim društvom, koje je počelo djelovati 1647., postao je središte astronomskih i geodetskih istraživanja u Engleskoj. Iste godine osnovane su zvjezdarnice u Kopenhagenu (Danska), Lundu (Švedska) i Gdanjsku (Poljska) (vidi i FLEMSTED John). Najvažniji rezultat djelovanja prvih zvjezdarnica bile su efemeride - tablice unaprijed izračunatih položaja Sunca, Mjeseca i planeta, potrebne za kartografiju, navigaciju i temeljna astronomska istraživanja.
Uvođenje standardnog vremena. Državne zvjezdarnice postale su čuvari referentnog vremena, koje se najprije širilo optičkim signalima (zastavice, signalne kuglice), a kasnije telegrafom i radiom. Trenutna tradicija pada balona u ponoć na Badnjak datira iz vremena kada su signalni baloni padali na visoki jarbol na krovu zvjezdarnice u točno određeno vrijeme, što je omogućilo kapetanima brodova u luci da provjere svoje kronometre prije isplovljavanja. .
Određivanje zemljopisnih dužina. Iznimno važna zadaća državnih zvjezdarnica tog doba bila je određivanje koordinata brodova. Latitude je lako pronaći po kutu Polarna zvijezda preko horizonta. Ali zemljopisnu dužinu je mnogo teže odrediti. Neke su se metode temeljile na trenucima pomrčina Jupiterovih mjeseca; drugi - o položaju mjeseca u odnosu na zvijezde. No, najpouzdanije metode zahtijevale su visokoprecizne kronometre koji su mogli zadržati vrijeme zvjezdarnice u blizini izlazne luke tijekom putovanja.
Razvoj opservatorija Greenwich i Paris. U 19. stoljeću. najvažniji astronomski centri bili su državne i neke privatne zvjezdarnice u Europi. Na popisu zvjezdarnica iz 1886. nalazimo 150 u Europi, 42 u Sjevernoj Americi i 29 drugdje. Do kraja stoljeća, Greenwichska zvjezdarnica imala je reflektor od 76 cm, refraktore od 71, 66 i 33 cm i mnoge pomoćne instrumente. Aktivno se bavila astrometrijom, vremenskom službom, solarnom fizikom i astrofizikom, te geodezijom, meteorologijom, magnetskim i drugim promatranjima. Pariški opservatorij također je posjedovao precizne moderne instrumente i provodio programe slične onima u Greenwichu.
Nove zvjezdarnice. Pulkovski astronomski opservatorij Carske akademije znanosti u Sankt Peterburgu, izgrađen 1839., brzo je stekao poštovanje i čast. Njegov rastući tim usredotočio se na astrometriju, temeljne konstante, spektroskopiju, mjerenje vremena i razne geofizičke programe. Zvjezdarnica u Potsdamu u Njemačkoj, otvorena 1874., ubrzo je postala ugledna organizacija poznata po svom radu na solarnoj fizici, astrofizici i fotografskim pregledima neba.
Izrada velikih teleskopa. Reflektor ili Refraktor? Iako je Newtonov reflektorski teleskop bio važan izum, nekoliko desetljeća astronomi su ga doživljavali samo kao alat za dopunu refraktora. U početku su reflektore izrađivali sami promatrači za svoje male zvjezdarnice. Ali do kraja 18.st. novonastala optička industrija preuzela je vlast, procjenjujući potrebu za sve većim brojem astronoma i geodeta. Promatrači su mogli birati između raznih vrsta reflektora i refraktora, od kojih svaki ima prednosti i nedostatke. Refraktorski teleskopi s visokokvalitetnim staklenim lećama davali su bolju sliku od reflektora, a njihova je cijev bila kompaktnija i čvršća. No reflektori su se mogli izraditi puno većeg promjera, a slike u njima nisu bile iskrivljene obrubama u boji, kao u refraktorima. Blijedi predmeti se bolje vide u reflektoru, jer u naočalama nema gubitka svjetlosti. Međutim, legura spekuluma, od koje su napravljena zrcala, brzo je izblijedjela i zahtijevala je često ponovno poliranje (tada nisu znali površinu prekriti tankim slojem zrcala).
Herschel. U 1770-ima pedantan i uporan astronom samouk V. Herschel izgradio je nekoliko Newtonovih teleskopa, dovodeći promjer do 46 cm i žarišnu duljinu na 6 m. Visoka kvaliteta njegovih zrcala omogućila je korištenje vrlo jakog povećanja. Koristeći jedan od svojih teleskopa, Herschel je otkrio planet Uran, kao i tisuće dvostrukih zvijezda i maglica. Tih godina izgrađeno je mnogo teleskopa, ali su ih obično stvarali i koristili solo entuzijasti, bez organiziranja zvjezdarnice u modernom smislu.
(vidi također GERSHEL, WILLIAM). Herschel i drugi astronomi pokušali su izgraditi veće reflektore. Ali masivna zrcala su se savijala i izgubila svoj oblik kada je teleskop promijenio položaj. Granicu za metalna zrcala dosegao je u Irskoj W. Parsons (Lord Ross), koji je izradio reflektor od 1,8 m za svoju kućnu zvjezdarnicu.
Konstrukcija velikih teleskopa. Industrijski magnati i nouveau bogataši Sjedinjenih Država akumulirali su se krajem 19. stoljeća. gigantska bogatstva, a neki od njih su se bavili filantropijom. Tako je J. Lick (1796.-1876.), koji se obogatio na zlatnoj groznici, zadužio osnivanje zvjezdarnice na Mount Hamiltonu, 65 km od Santa Cruza (Kalifornija). Njegov glavni instrument bio je refraktor od 91 cm, tada najveći na svijetu, proizveden od strane poznate tvrtke "Alvan Clark and Sons" i postavljen 1888. A 1896. na istom mjestu, u Lickoj zvjezdarnici, 36-inčni Crossley reflektor, tada najveći u Sjedinjenim Državama, počeo je raditi. Astronom J. Hale (1868-1938) uvjerio je čikaškog tramvajskog tajkuna Ch. Yerkesa da financira izgradnju još veće zvjezdarnice za Sveučilište u Chicagu. Osnovan je 1895. u Williams Bayu, Wisconsin, opremljen refraktorom od 40 inča, još uvijek i vjerojatno zauvijek najvećim na svijetu (vidi i HALE George Ellery). Uspostavom opservatorija Yerkes, Hale je razvio snažne napore da prikupi sredstva iz različitih izvora, uključujući čeličnog tajkuna A. Carnegieja, za izgradnju zvjezdarnice na najboljem mjestu za promatranje u Kaliforniji. Opremljen s nekoliko Hale solarnih teleskopa i reflektorom od 152 cm, zvjezdarnica Mount Wilson u planinama San Gabriel sjeverno od Pasadene u Kaliforniji, ubrzo je postala astronomska meka. Uz potrebno iskustvo, Hale je orkestrirao stvaranje reflektora neviđene veličine. Ime je dobio po svom glavnom sponzoru, the. Hooker je ušao u službu 1917.; No prije toga trebalo je prevladati mnoge inženjerske probleme, koji su se isprva činili nepremostivima. Prvi od njih bio je izlijevanje staklenog diska željene veličine i polagano hlađenje da se dobije Visoka kvaliteta staklo. Bilo je potrebno više od šest godina za brušenje i poliranje ogledala kako bi mu se dao potreban oblik i zahtijevalo je stvaranje jedinstvenih strojeva. Završna faza poliranja i pregleda ogledala provedena je u posebnoj prostoriji s savršenom čistoćom i kontrolom temperature. Mehanizmi teleskopa, zgrada i kupola njegovog tornja, podignuta na vrhu Mount Wilson (Mount Wilson) visine 1700 m, smatrali su se inženjerskim čudom tog vremena. Inspiriran izvrsnom izvedbom 100 "instrumenta, Hale je posvetio ostatak svog života izgradnji divovskog teleskopa od 200". 10 godina nakon njegove smrti i zbog kašnjenja uzrokovanog Drugim svjetskim ratom, teleskop im. Hale je ušao u službu 1948. na vrhu planine Palomar (Mount Palomar), 64 kilometra sjeveroistočno od San Diega u Kaliforniji. Bilo je to znanstveno i tehničko čudo tih dana. Gotovo 30 godina ovaj je teleskop ostao najveći na svijetu, a mnogi astronomi i inženjeri vjerovali su da ga nikada neće nadmašiti.

NA VRHU MAUNA KEA, drevnog vulkana na Havajima, nalaze se deseci teleskopa. Astronome ovdje privlači velika nadmorska visina i vrlo suh, čist zrak. Desno dolje, kroz otvoreni prorez tornja, jasno se vidi ogledalo teleskopa "Kek I", a dolje lijevo - toranj teleskopa "Kek II" u izgradnji.

US NACIONALNA OBZERVATORIJA KITT PEAK blizu Tucsona, Arizona. Njegovi najveći instrumenti uključuju McMas solarni teleskop (dolje), Mayol 4-metarski teleskop (gore desno) i WIYN 3,5-metarski teleskop u Zajedničkom opservatoriju u Wisconsinu, Indiani, Yaleu i NOAO (krajnje lijevo).

10.0 Mauna Kea Hawaii (SAD) 1996. 10.0 Mauna Kea Hawaii (SAD) 1993. 9.2 McDonald Texas (SAD) 1997. 8.3 Nacionalni Japan Hawaii (SAD) 1999. 8.2 Europski južna planina Sierra Paranal (Čile) 1998. 8.2 European South Mountain Sierra Paranal (Čile) 1999. 8.2 European South Mountain Sierra Paranal (Čile) 2000. 8.1 Gemini Sjeverni Havaji (SAD) 1999. 6.5. Rusije sv. Zelenchukskaya (Rusija) 1976. 5.0 Planina Palomar Palomar (Kalifornija) 1949. 1.8 * 6 = 4.5 Sveučilište u Arizoni, Mount Hopkins (Arizona) 1979./1998. 4.2 Roca de los Muchachos Kanarski otoci (Španjolska) 19 C 86 A 7 Silo Ramerički otoci (Španjolska) 3.9 Anglo-Australian Siding Spring (Australija) 1975. 3.8 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1974. 3.8 Mauna Kea (IC) Hawaii (SAD) 1979. 3.6 European Southern La Silla (Čile) 1976. Mauna, SAD, 3.6., 3.6. los Muchachos Kanarski otoci (Španjolska) 1989. 3.5 Sacramento Peak Interuniversity (kom. Novi Meksiko) 1991. 3.5 njemačko-španjolski Calar Alto (Španjolska) 1983.

1.02 Yerkes Williams Bay (Wisconsin) 1897. 0.91 Mount Lick Hamilton (Kalifornija) 1888. 0.83 Paris Meudon (Francuska) 1893. 0.81 Potsdam Potsdam (Njemačka) 1899. 0.76) Francuski Južni St. 1885/1941

1,3-2,0 K. Schwarzschild Tautenburg (Njemačka) 1960 1,2-1,8 Palomar Mountain Palomar (Kalifornija) 1948 1,2-1,8 Anglo-Australian Siding Spring (Australija) 1973 1, 1, 1, 1, 1, 1, 16 European Southern Chi. 1972. godine

1,60 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1962 1,50 Sacramento Peak (V) * Sunspot (New Mexico) 1969 1,00 Astrophysical Crimea (Ukrajina) 1975 0,90 Kitt Peak (2 dodatka) * Tucson (Arizona) (Arizona) (Arizona) Tucson (Arizona) 1975. 0,70 Institut za solarnu fiziku, Njemačka oko. Tenerife (Španjolska) 1988. 0.66 Mitaka Tokyo (Japan) 1920. 0.64 Cambridge Cambridge (Engleska) 1820.

Astronomski opservatorij je istraživačka ustanova u kojoj se provode sustavna promatranja nebeskih tijela i pojava.

Obično se zvjezdarnica podiže na povišenom području, gdje se otvara dobar horizont. Zvjezdarnica je opremljena instrumentima za promatranje: optičkim i radioteleskopima, instrumentima za obradu rezultata promatranja: astrografima, spektrografima, astrofotometrima i drugim uređajima za karakterizaciju nebeskih tijela.

Iz povijesti zvjezdarnice

Teško je čak i imenovati vrijeme nastanka prvih zvjezdarnica. Naravno, radilo se o primitivnim građevinama, ali ipak su se u njima provodila promatranja nebeskih tijela. Najstariji zvjezdarnici nalaze se u Asiriji, Babilonu, Kini, Egiptu, Perziji, Indiji, Meksiku, Peruu i drugim državama. Drevni svećenici, zapravo, bili su prvi astronomi, jer su promatrali zvjezdano nebo.
- zvjezdarnica nastala u kamenom dobu. Nalazi se u blizini Londona. Ova je građevina bila i hram i mjesto za astronomska promatranja - tumačenje Stonehengea kao velike zvjezdarnice kamenog doba pripada J. Hawkinsu i J. Whiteu. Pretpostavka da se radi o najstarijoj zvjezdarnici temelji se na činjenici da su njegove kamene ploče postavljene određenim redoslijedom. Opće je poznato da je Stonehenge bio sveto mjesto Druidi - predstavnici svećeničke kaste među starim Keltima. Druidi su bili vrlo dobro upućeni u astronomiju, na primjer, u strukturu i kretanje zvijezda, veličinu Zemlje i planeta te razne astronomske fenomene. Znanost ne zna odakle im to znanje. Vjeruje se da su ih naslijedili od pravih graditelja Stonehengea i zahvaljujući tome posjedovali veliku moć i utjecaj.

Još jedna drevna zvjezdarnica pronađena je na području Armenije, izgrađena prije oko 5 tisuća godina.
U 15. stoljeću u Samarkandu, veliki astronom Ulugbek izgradio zvjezdarnicu, izvanrednu za svoje vrijeme, u kojoj je glavni instrument bio ogroman kvadrant za mjerenje kutnih udaljenosti zvijezda i drugih svjetiljki (o tome pročitajte na našoj web stranici: http: //site/index.php/earth/rabota- astrnom/10-etapi- astronimii / 12-sredneverovaya-astronomiya).
Prva zvjezdarnica u modernom smislu riječi bila je slavna muzej u Aleksandriji ugostio Ptolemej II Philadelphus. Aristil, Timohar, Hiparh, Aristarh, Eratosten, Gemin, Ptolomej i drugi ovdje su postigli neviđene rezultate. Tu je po prvi put počela uporaba alata s podijeljenim krugovima. Aristarh je uspostavio bakreni krug u ekvatorijalnoj ravnini i uz njegovu pomoć izravno promatrao vremena prolaska Sunca kroz točke ekvinocija. Hiparh je izumio astrolab (astronomski instrument koji se temelji na principu stereografske projekcije) s dvije međusobno okomite kružnice i dioptrije za promatranje. Ptolomej je uveo kvadrante i instalirao ih pomoću viska. Prijelaz iz punih krugova u kvadrante bio je, u biti, korak unatrag, ali je autoritet Ptolomeja zadržao kvadrante u zvjezdarnicama sve do Röhmera, koji je dokazao da se promatranja točnije vrše u punim krugovima; no kvadranti su potpuno napušteni tek početkom 19. stoljeća.

Prve zvjezdarnice modernog tipa počeo se graditi u Europi nakon što je izumljen teleskop - u 17. stoljeću. Prva velika državna zvjezdarnica - pariški... Izgrađen je 1667. Uz kvadrante i druge instrumente antičke astronomije, ovdje su se već koristili veliki refraktorski teleskopi. Otvoren 1675 Kraljevski opservatorij Greenwich u Engleskoj, na periferiji Londona.
U svijetu radi više od 500 zvjezdarnica.

Ruske zvjezdarnice

Prva zvjezdarnica u Rusiji bila je privatna zvjezdarnica A.A. Lyubimov u Kholmogoryju, u regiji Arkhangelsk, otvoren je 1692. Godine 1701., po nalogu Petra I., stvorena je zvjezdarnica u Navigacijskoj školi u Moskvi. Godine 1839. osnovana je zvjezdarnica Pulkovo u blizini Sankt Peterburga, opremljena najnaprednijim instrumentima koji su omogućili dobivanje visoko preciznih rezultata. Zbog toga je zvjezdarnica Pulkovo proglašena astronomskom prijestolnicom svijeta. Sada u Rusiji postoji više od 20 astronomskih zvjezdarnica, među kojima je vodeći glavni (Pulkovski) astronomski opservatorij Akademije znanosti.

Zvjezdarnice svijeta

Od stranih zvjezdarnica najveće su Greenwich (Velika Britanija), Harvard i Mount Palomar (SAD), Potsdam (Njemačka), Krakow (Poljska), Byurakan (Armenija), Beč (Austrija), Crimean (Ukrajina) itd. razne zemlje razmjenjuju rezultate opažanja i istraživanja, često rade prema istom programu kako bi generirali najtočnije podatke.

Uređenje zvjezdarnica

Za moderne zvjezdarnice tipičan pogled je cilindrična ili višestruka zgrada. To su tornjevi u koje su ugrađeni teleskopi. Moderne zvjezdarnice opremljene su optičkim teleskopima smještenim u zatvorenim kupolastim zgradama, odnosno radioteleskopima. Svjetlosno zračenje prikupljeno teleskopima bilježi se fotografskim ili fotoelektričnim metodama i analizira kako bi se dobile informacije o udaljenim astronomskim objektima. Zvjezdarnice se obično nalaze daleko od gradova, u klimatskim zonama s malo naoblake i, ako je moguće, na visokim visoravnima, gdje je atmosferska turbulencija zanemariva i može se proučavati infracrveno zračenje koje apsorbira donja atmosfera.

Vrste zvjezdarnica

Postoje specijalizirane zvjezdarnice koje rade po užem znanstvenom programu: radioastronomija, planinske postaje za promatranje Sunca; neke zvjezdarnice povezane su s promatranjima astronauta sa svemirskih brodova i orbitalnih stanica.
Većina infracrvenog i ultraljubičastog raspona, kao i X-zrake i gama-zrake kozmičkog porijekla, nedostupne su promatranjima sa Zemljine površine. Za proučavanje Svemira u tim zrakama potrebno je iznijeti instrumente za promatranje u svemir. Donedavno ekstraatmosferska astronomija nije bila dostupna. Sada se pretvorio u granu znanosti koja se brzo razvija. Rezultati dobiveni svemirskim teleskopima, bez imalo pretjerivanja, preokrenuli su mnoge naše ideje o Svemiru.
Moderni svemirski teleskop - jedinstveni kompleks uređaji koje je nekoliko godina razvilo i koristilo nekoliko zemalja. Tisuće astronoma iz cijelog svijeta sudjeluju u promatranjima u modernim orbitalnim zvjezdarnicama.

Na slici je projekt najvećeg infracrvenog optičkog teleskopa u Europskom južnom opservatoriju visine 40 m.

Uspješan rad svemirske zvjezdarnice zahtijeva zajedničke napore raznih stručnjaka. Svemirski inženjeri pripremaju teleskop za lansiranje, stavljaju ga u orbitu i prate napajanje svih instrumenata i njihovo normalno funkcioniranje. Svaki objekt može se promatrati nekoliko sati, stoga je posebno važno držati orijentaciju satelita koji kruži oko Zemlje u istom smjeru kako bi os teleskopa ostala strogo usmjerena prema objektu.

Infracrvene zvjezdarnice

Za obavljanje infracrvenih promatranja u svemir se mora poslati prilično velik teret: sam teleskop, uređaji za obradu i prijenos informacija, hladnjak koji bi trebao štititi IR prijamnik od pozadinskog zračenja - infracrvenih kvanata koje emitira sam teleskop. Stoga je u cijeloj povijesti svemirskih letova vrlo malo infracrvenih teleskopa djelovalo u svemiru. Prva infracrvena zvjezdarnica pokrenuta je u siječnju 1983. kao dio zajedničkog američko-europskog projekta IRAS. U studenom 1995. Europska svemirska agencija lansirala je ISO infracrvenu zvjezdarnicu u nisku orbitu Zemlje. Ima teleskop s istim promjerom zrcala kao na IRAS-u, ali se za registriranje zračenja koriste osjetljiviji detektori. Za ISO promatranja dostupan je širi raspon infracrvenog spektra. U razvoju je još nekoliko projekata svemirskih infracrvenih teleskopa koji će biti pokrenuti u narednim godinama.
Međuplanetarne stanice također ne prolaze bez IR opreme.

Ultraljubičaste zvjezdarnice

Ultraljubičasto zračenje Sunca i zvijezda gotovo u potpunosti apsorbira ozonski omotač naše atmosfere, pa se UV kvanti mogu zabilježiti samo u gornjim slojevima atmosfere i šire.
Na zajedničkom američko-europskom satelitu Copernicus, lansiranom u kolovozu 1972., prvi put je u svemir lansiran ultraljubičasti reflektorski teleskop promjera zrcala (SO cm i poseban ultraljubičasti spektrometar). Promatranja su se na njemu provodila do 1981. godine.
Trenutno se u Rusiji radi na pripremi za lansiranje novog ultraljubičastog teleskopa Spectr-UF s promjerom zrcala od 170 cm, promatranja zemaljskim instrumentima u ultraljubičastom (UV) dijelu elektromagnetskog spektra: 100-320 nm .
Projekt vodi Rusija i uključen je u Federalni svemirski program za 2006.-2015. Trenutno u projektu sudjeluju Rusija, Španjolska, Njemačka i Ukrajina. Kazahstan i Indija također pokazuju interes za sudjelovanje u projektu. Institut za astronomiju Ruske akademije znanosti glavna je znanstvena organizacija projekta. Vodeća organizacija za raketno-svemirski kompleks je NPO nazvan po S.A. Lavočkin.
U Rusiji se stvara glavni instrument opservatorija - svemirski teleskop s glavnim ogledalom promjera 170 cm. Teleskop će biti opremljen spektrografima visoke i niske rezolucije, spektrografom s dugim prorezom, kao i kamerama za konstruiranje visokih -kvalitetne slike u UV i optičkom dijelu spektra.
Po mogućnostima, projekt VKO-UV usporediv je s američkim svemirskim teleskopom Hubble (KTX) i čak ga nadmašuje u spektroskopiji.
EKO-UV će otvoriti nove mogućnosti za istraživanje planeta, zvjezdanu, ekstragalaktičku astrofiziku i kozmologiju. Puštanje u rad zvjezdarnice predviđeno je za 2016. godinu.

rendgenske zvjezdarnice

X-zrake nam donose informacije o snažnim kozmičkim procesima povezanim s ekstremnim fizičkim uvjetima. Visoka energija rendgenskih i gama kvanata omogućuje njihovu registraciju "po komadu", uz točnu naznaku vremena registracije. Rendgen detektori su relativno jednostavni za proizvodnju i lagani su. Stoga su korišteni za promatranja u gornjim slojevima atmosfere i izvan nje pomoću raketa na velikim visinama čak i prije prvih lansiranja umjetnih Zemljinih satelita. Rentgenski teleskopi su instalirani na mnogim orbitalnim stanicama i međuplanetarnim letjelicama. Ukupno je oko stotinu ovih teleskopa posjetilo svemir blizu Zemlje.

Gama zvjezdarnica

Gama zračenje je usko povezano s rendgenskim zrakama, pa se za njegovu registraciju koriste slične metode. Vrlo često se na teleskopima lansiranim u orbite oko Zemlje istovremeno istražuju i rendgenski i gama izvori. Gama zrake donose nam informacije o procesima koji se odvijaju unutar atomskih jezgri, te o transformacijama elementarnih čestica u svemiru.
Prva opažanja svemirskih gama izvora su klasificirana. Krajem 60-ih - ranih 70-ih. Sjedinjene Američke Države lansirale su četiri vojna satelita serije Vela. Oprema ovih satelita razvijena je za otkrivanje rafala tvrdih rendgenskih i gama zračenja do kojih dolazi tijekom nuklearnih eksplozija. Međutim, pokazalo se da većina zabilježenih rafala nije povezana s vojnim testovima, a njihovi izvori se ne nalaze na Zemlji, već u svemiru. Tako je otkrivena jedna od najtajanstvenijih pojava u Svemiru - eksplozije gama zraka, koje su pojedinačne snažne eksplozije tvrdog zračenja. Iako su prvi kozmički prasci gama zraka zabilježeni davne 1969. godine, informacije o njima objavljene su tek četiri godine kasnije.

Zvjezdarnica je znanstvena ustanova u kojoj promatraju zaposlenici - znanstvenici različitih specijalnosti prirodni fenomen, analiziraju opažanja, na temelju njih nastavljaju proučavati što se događa u prirodi.


Posebno su raširene astronomske zvjezdarnice: obično ih zamišljamo kad čujemo ovu riječ. Proučavaju zvijezde, planete, velika zvjezdana jata i druge svemirske objekte.

Ali postoje i druge vrste ovih institucija:

- geofizički - za proučavanje atmosfere, aurore, Zemljine magnetosfere, svojstava stijena, stanja zemljine kore u seizmički aktivnim područjima i drugih sličnih problema i objekata;

- auroral - za proučavanje polarnog svjetla;

- seizmički - za stalnu i detaljnu registraciju svih vibracija zemljine kore i njihovo proučavanje;

- meteorološki - za proučavanje vremenski uvjeti i identificiranje vremenskih obrazaca;

- zvjezdarnice kozmičkih zraka i niz drugih.

Gdje se grade zvjezdarnice?

Zvjezdarnice se grade u onim područjima koja znanstvenicima daju maksimalnu količinu materijala za istraživanja.


Meteorološki - u cijelom svijetu; astronomski - u planinama (tamo je zrak čist, suh, nije "zaslijepljen" gradskom rasvjetom), radio zvjezdarnice - na dnu dubokih dolina, nedostupnih umjetnim radijskim smetnjama.

Astronomske zvjezdarnice

Astronomski - najstariji tip zvjezdarnice. Astronomi su u davna vremena bili svećenici, vodili su kalendar, proučavali kretanje Sunca na nebu, bavili se predviđanjima događaja, sudbinama ljudi, ovisno o poravnanju nebeskih tijela. Bili su to astrolozi - ljudi kojih su se bojali i najsvirepi vladari.

Antičke zvjezdarnice obično su se nalazile u gornjim prostorijama tornjeva. Kao alat poslužila je ravna šipka opremljena kliznim nišanom.

Veliki astronom antike bio je Ptolomej, koji je u Aleksandrijskoj knjižnici prikupio ogroman broj astronomskih dokaza, zapisa, formirao katalog položaja i sjaja za 1022 zvijezde; izumio matematičku teoriju pomaka planeta i sastavio tablice gibanja - znanstvenici su te tablice koristili više od 1000 godina!

U srednjem vijeku zvjezdarnice su se posebno aktivno gradile na istoku. Poznata je divovska zvjezdarnica Samarkand, gdje je Ulugbek, potomak legendarnog Timura-Tamerlana, pratio kretanje Sunca, opisujući ga s neviđenom točnošću. Zvjezdarnica polumjera 40 m izgledala je kao sekstantni rov s južnom orijentacijom i mramornim obrubom.

Najveći astronom europskog srednjeg vijeka, koji je gotovo doslovno preokrenuo svijet, bio je Nikola Kopernik, koji je umjesto Zemlje “premjestio” Sunce u središte svemira i predložio da se Zemlja smatra drugim planetom.

A jedan od najnaprednijih zvjezdarnica bio je Uraniborg, odnosno Nebeski dvorac - vlasništvo Tycho Brahea, danskog dvorskog astronoma. Zvjezdarnica je bila opremljena najboljim, najpreciznijim instrumentom u to vrijeme, imala je svoje radionice za izradu instrumenata, kemijski laboratorij, skladište knjiga i dokumenata pa čak i tiskara za vlastite potrebe i papirnica za proizvodnju papira - luksuz za ona vremena, kraljevski!

Godine 1609. pojavio se prvi teleskop - glavni instrument svake astronomske zvjezdarnice. Galileo je postao njegov tvorac. Bio je to reflektorski teleskop: zrake u njemu su se lomile, prolazeći kroz niz staklenih leća.

Poboljšao je teleskop Kepler: u njegovom uređaju slika je bila obrnuta, ali više kvalitete. Ova je značajka s vremenom postala standardna za teleskopske instrumente.

U 17. stoljeću s razvojem plovidbe počele su se pojavljivati ​​državne zvjezdarnice - Pariška kraljevska, Royal Greenwich, zvjezdarnice u Poljskoj, Danskoj, Švedskoj. Revolucionarna posljedica njihove konstrukcije i djelovanja bilo je uvođenje vremenskog standarda: sada je regulirano svjetlosnim signalima, a potom telegrafom, radiom.

Godine 1839. otvorena je zvjezdarnica Pulkovo (Sankt Peterburg), koja je postala jedna od najpoznatijih u svijetu. Danas u Rusiji postoji više od 60 zvjezdarnica. Jedan od najvećih na međunarodnoj razini je Radioastronomski opservatorij Pushchino, osnovan 1956. godine.

Zvenigorodska zvjezdarnica (12 km od Zvenigoroda) ima jedinu svjetsku WAU kameru sposobnu za masovna promatranja geostacionarnih satelita. Moskovsko državno sveučilište otvorilo je 2014. godine zvjezdarnicu na planini Shadzhatmaz (Karačaj-Čerkesija), gdje su instalirali najveći moderni teleskop za Rusiju, promjera 2,5 m.

Najbolje moderne strane zvjezdarnice

Mauna kea- nalazi se na Velikom Havajskom otoku, ima najveći arsenal visokoprecizne opreme na Zemlji.

VLT kompleks("Ogroman teleskop") - nalazi se u Čileu, u "pustinji teleskopa" Atacama.


Zvjezdarnica Yerkes u Sjedinjenim Državama – "rodno mjesto astrofizike".

ORM opservatorij(Kanarski otoci) - ima optički teleskop s najvećim otvorom blende (sposobnost prikupljanja svjetlosti).

Arecibo- nalazi se u Puerto Ricu i posjeduje radio teleskop (305 m) s jednim od najvećih otvora blende na svijetu.

Sveučilišni opservatorij u Tokiju(Atacama) - najviša na Zemlji, nalazi se na vrhu planine Cerro Chinantor.

ZVJEZDARNICA, ustanova za proizvodnju astronomskih ili geofizičkih (magnetometrijskih, meteoroloških i seizmičkih) promatranja; otuda i podjela zvjezdarnica na astronomske, magnetometrijske, meteorološke i seizmičke.

Astronomska zvjezdarnica

Prema namjeni, astronomske zvjezdarnice se mogu podijeliti u dvije glavne vrste: astrometrijske i astrofizičke zvjezdarnice. Astrometrijske zvjezdarnice bave se određivanjem točnih položaja zvijezda i drugih svjetiljki za različite namjene i, ovisno o tome, korištenjem različitih alata i metoda. Astrofizičke zvjezdarnice proučavaju različita fizička svojstva nebeskih tijela, na primjer, temperaturu, svjetlinu, gustoću, kao i druga svojstva koja zahtijevaju fizikalne metode istraživanja, na primjer, kretanje zvijezda duž linije vida, promjere zvijezda određene interferencijom metoda, itd. Mnoge velike zvjezdarnice imaju mješovite svrhe, ali postoje zvjezdarnice za užu svrhu, npr. za promatranje promjenjivosti zemljopisne širine, za traženje malih planeta, promatranje promjenjivih zvijezda itd.

Mjesto zvjezdarnice mora zadovoljiti niz zahtjeva, koji uključuju: 1) potpunu odsutnost potresa mozga uzrokovanog blizinom željeznice, promet ili tvornice, 2) najveća čistoća i prozirnost zraka - bez prašine, dima, magle, 3) bez osvjetljenja neba uzrokovanog blizinom grada, tvornica, željezničke stanice itd., 4) mirnoća zraka noću, 5) prilično otvoren horizont. Uvjeti 1, 2, 3 i djelomično 5 prisiljavaju zvjezdarnice da se presele iz grada, često čak i na značajne visine iznad razine mora, stvarajući planinske zvjezdarnice. Stanje 4 ovisi o nizu razloga, dijelom općih klimatskih (vjetrovi, vlažnost), dijelom lokalne prirode. U svakom slučaju, prisiljava vas da izbjegavate mjesta s jakim strujanjima zraka, na primjer, koja proizlaze iz jakog zagrijavanja tla suncem, oštrih fluktuacija temperature i vlage. Najpovoljnija su područja pokrivena jednoličnim vegetacijskim pokrovom, sa suhom klimom, na dovoljnoj nadmorskoj visini. Moderne zvjezdarnice obično se sastoje od zasebnih paviljona, smještenih usred parka ili raštrkanih po livadi, u kojima su ugrađeni instrumenti (sl. 1).

Sa strane su laboratoriji - prostorije za mjerenje i računalni rad, za proučavanje fotografskih ploča i za izvođenje raznih eksperimenata (na primjer, za proučavanje zračenja apsolutno crnog tijela, kao standard za određivanje temperature zvijezda), mehanička radionica , knjižnicu i stambeni prostor. Jedna od zgrada ima podrum za sat. Ako zvjezdarnica nije spojena na električnu mrežu, postavlja se vlastita elektrana.

Instrumentalna oprema zvjezdarnica može biti vrlo raznolik ovisno o namjeni. Za određivanje pravih ascenzija i deklinacija svjetiljki koristi se meridijanski krug, koji istovremeno daje obje koordinate. U nekim se zvjezdarnicama, po uzoru na Zvjezdarnicu Pulkovo, u tu svrhu koriste dva različita instrumenta: tranzitni instrument i okomiti krug, koji omogućuju odvojeno određivanje navedenih koordinata. Većina opažanja dijeli se na temeljna i relativna. Prvi se sastoji u samostalnom izvođenju neovisnog sustava pravoascenzije i deklinacije s određivanjem položaja proljetnog ekvinocija i ekvatora. Drugi se sastoji u povezivanju promatranih zvijezda, obično smještenih u uskoj zoni u deklinaciji (odatle naziv: zonska promatranja), s referentnim zvijezdama, čiji je položaj poznat iz temeljnih promatranja. Za relativna promatranja sada se sve više koristi fotografija, a ovo područje neba snima se posebnim cijevima s kamerom (astrografima) s dovoljno velikom žarišnom duljinom (obično 2-3,4 m). Relativno određivanje položaja objekata blizu jedan drugome, na primjer, dvojne zvijezde, manji planeti i kometi, u odnosu na obližnje zvijezde, planetarni sateliti u odnosu na sam planet, određivanje godišnjih paralaksa - provodi se pomoću ekvatorijala kako vizualno - pomoću okularnog mikrometra, tako i fotografski, u kojem je okular zamijenjen fotografskom pločom. U tu svrhu koriste se najveći instrumenti, s lećama od 0 do 1 m. Promjenjivost zemljopisne širine proučava se uglavnom uz pomoć zenitnih teleskopa.

Glavna opažanja astrofizičke prirode su fotometrijska, uključujući kolorimetriju, odnosno određivanje boje zvijezda, i spektroskopska. Prvi se proizvode pomoću fotometara ugrađenih kao neovisni instrumenti ili, češće, pričvršćeni na refraktor ili reflektor. Za spektralna promatranja koriste se spektrografi s prorezom koji se pričvršćuju na najveće reflektore (sa zrcalom od 0 do 2,5 m) ili, u zastarjelim slučajevima, na velike refraktore. Dobivene fotografije spektra služe za različite svrhe, kao što su: određivanje radijalnih brzina, spektroskopskih paralaksa i temperature. Za opću klasifikaciju zvjezdanih spektra mogu se koristiti skromniji instrumenti - tzv. kamere s prizmom, koji se sastoji od kratkofokusne fotografske kamere velikog otvora blende s prizmom ispred leće, koja daje spektre mnogih zvijezda na jednoj ploči, ali s malom disperzijom. Za spektralna proučavanja sunca, kao i zvijezda, na nekim zvjezdarnicama, tzv. toranjskih teleskopa predstavljajući poznate prednosti. Sastoje se od tornja (visoke do 45 m), na čijem je vrhu ugrađen čelostat koji sunčeve zrake šalje okomito prema dolje; nešto ispod cjeline postavlja se leća kroz koju prolaze zrake, skupljajući se u fokusu na razini tla, gdje ulaze u vertikalni ili horizontalni spektrograf pod konstantnim temperaturnim uvjetima.

Navedeno oruđe postavljeno je na čvrste kamene stupove s dubokim i velikim temeljima, izolirano od ostatka građevine tako da se udari ne prenose. Refraktori i reflektori smješteni su u okruglim tornjevima (slika 2) prekrivenim hemisferičnom rotirajućom kupolom s padajućim otvorom kroz koji se odvija promatranje.

Za refraktore, pod u tornju je podižući, tako da promatrač može udobno doći do kraja okulara teleskopa pri bilo kojem nagibu potonjeg prema horizontu. U reflektorskim tornjevima obično se koriste ljestve i male podizne platforme umjesto podiznog poda. Veliki reflektorski tornjevi trebaju biti projektirani tako da pružaju dobru toplinsku izolaciju tijekom dana od grijanja i odgovarajuću ventilaciju noću kada je kupola otvorena. Instrumenti namijenjeni promatranju u jednoj određenoj vertikali - meridijanskom krugu, instrumentu za prolaz i dijelom okomitom krugu - postavljeni su u paviljone od valovitog željeza (sl. 3) koji imaju oblik ležećih polucilindra. Otvaranjem širokih otvora ili odvrtanjem zidova stvara se široki razmak u ravnini meridijana ili prve vertikale, ovisno o ugradnji instrumenta, koji omogućuje promatranje.

Dizajn paviljona trebao bi osigurati dobru ventilaciju, budući da tijekom promatranja temperatura zraka unutar paviljona treba biti jednaka vanjskoj temperaturi, čime se eliminira nepravilan lom vidne linije, tzv. hall refrakcija(Saalrefraktion). S tranzitnim instrumentima i meridijanskim krugovima često su raspoređeni svjetovi, koji su čvrste oznake postavljene u ravnini meridijana na određenoj udaljenosti od instrumenta.

Zvjezdarnice koje služe vrijeme, kao i temeljno određivanje pravog uspona, zahtijevaju veliku instalaciju sata. Sat je smješten u podrumu, u okruženju konstantne temperature. U posebnoj prostoriji postavljene su razdjelne ploče i kronografi za usporedbu satova. Ovdje je također instalirana prijemna radio stanica. Ako sama zvjezdarnica daje vremenske signale, tada je potrebna druga instalacija za automatsko slanje signala; prijenos se vrši preko jedne od moćnih odašiljačkih radio stanica.

Osim zvjezdarnica koje stalno rade, ponekad se postavljaju zvjezdarnice i privremene postaje namijenjene ili za promatranje kratkotrajnih pojava, uglavnom pomrčina Sunca (prije i prolaska Venere preko Sunčevog diska), ili za obavljanje određenih poslova, nakon koji je takav opservatorij opet zatvoren. Tako su neke europske, a posebno sjevernoameričke zvjezdarnice otvorile privremene - nekoliko godina - urede na južnoj hemisferi za promatranje južnog neba kako bi sastavili pozicijske, fotometrijske ili spektroskopske kataloge južnih zvijezda istim metodama i instrumentima koji su korišteni za iste namjene u glavnoj zvjezdarnici na sjevernoj hemisferi. Ukupan broj trenutačno operativnih astronomskih zvjezdarnica doseže 300. Neki podaci, odnosno: lokacija, glavni instrumenti i osnovni rad na glavnim modernim zvjezdarnicama dani su u tablici.

Magnetna zvjezdarnica

Magnetski opservatorij je postaja koja redovito prati geomagnetske elemente. To je referentna točka za geomagnetsko snimanje susjednog područja. Materijal koji pruža magnetska zvjezdarnica je temeljni u proučavanju magnetskog života Zemlje. Rad magnetske zvjezdarnice može se podijeliti u sljedeće cikluse: 1) proučavanje vremenskih varijacija u elementima zemaljskog magnetizma, 2) njihova redovita mjerenja u apsolutnoj mjeri, 3) proučavanje i proučavanje geomagnetskih instrumenata koji se koriste u magnetskom istraživanja, 4) posebni istraživački rad u područjima geomagnetskih pojava.

Za izvođenje ovih radova, magnetska zvjezdarnica ima set normalnih geomagnetskih instrumenata za mjerenje elemenata zemaljskog magnetizma u apsolutnoj mjeri: magnetski teodolit i inklinator, obično indukcijskog tipa, kao savršeniji. Ovi uređaji d. B. uspoređuju se sa standardnim instrumentima dostupnim u svakoj zemlji (u SSSR-u su pohranjeni u Slutsk Magnetic Observatory), zauzvrat u usporedbi s međunarodnim standardom u Washingtonu. Za proučavanje vremenskih varijacija Zemljinog magnetskog polja, zvjezdarnica ima na raspolaganju jedan ili dva seta variometara - variometara D, H i Z - koji omogućuju kontinuirano bilježenje promjena elemenata Zemljinog magnetizma tijekom vremena. Princip rada gore navedenih uređaja - vidi Zemaljski magnetizam. Najčešći dizajni opisani su u nastavku.

Magnetski teodolit za apsolutna H mjerenja prikazan je na Sl. 4 i 5. Ovdje je A horizontalna kružnica, očitanja duž koje se uzimaju uz pomoć mikroskopa B; I - cijev za promatranja autokolimacijskom metodom; C - kućica za magnet m, D - odvodnik pričvršćen na podnožju cijevi, unutar kojeg se proteže nit koja podržava magnet m. Na vrhu ove cijevi nalazi se glava F, na koju je pričvršćen konac. Na lagere M 1 i M 2 postavljaju se deflekcijski (pomoćni) magneti; orijentacija magneta na njima određena je posebnim krugovima s očitanjima pomoću mikroskopa a i b. Promatranja deklinacije provode se pomoću istog teodolita ili se ugrađuje poseban deklinator čiji je dizajn u opći nacrt isti kao i opisani uređaj, ali bez odstupanja. Za određivanje mjesta pravog sjevera na azimutnoj kružnici koristi se posebno postavljena mjera čiji se pravi azimut utvrđuje astronomskim ili geodetskim mjerenjima.

Induktor uzemljenja (inklinator) za određivanje nagiba prikazan je na Sl. 6 i 7. Dvostruka zavojnica S može se okretati oko osi koja leži na ležajevima postavljenim u prstenu R. Položaj osi rotacije zavojnice određuje se duž okomite kružnice V pomoću mikroskopa M, M. H je vodoravna kružnica koji služi za postavljanje osi zavojnice u ravnini magnetskog meridijana, K - prekidač za pretvaranje izmjenične struje dobivene rotacijom zavojnice u istosmjernu. Iz terminala ovog prekidača struja se dovodi do osjetljivog galvanometra sa sataziranim magnetskim sustavom.

Variometar H prikazan je na Sl. 8. Unutar male komore, na kvarcnoj niti ili na bifilaru ovješen je magnet M. Gornja točka pričvršćivanja niti nalazi se na vrhu ovjesne cijevi i povezana je s glavom T koja se može rotirati oko vertikale os.

Na magnet je neodvojivo pričvršćeno zrcalo S na koje pada snop svjetlosti iz iluminatora aparata za snimanje. Uz zrcalo je učvršćeno fiksno zrcalo B, čija je svrha crtanje osnovne linije na magnetogramu. L - leća, koja daje sliku rasvjetnog proreza na bubnju aparata za snimanje. Cilindrična leća je postavljena ispred bubnja, smanjujući ovu sliku na točku. Da. Snimanje na fotografskom papiru, namotanom na bubanj, vrši se pomicanjem svjetlosne točke duž generatrikse bubnja od svjetlosnog snopa reflektiranog od zrcala S. Konstrukcija variometra B u pojedinostima je ista kao i kod opisanog uređaja , osim orijentacije magneta M u odnosu na zrcalo S.

Variometar Z (slika 9) u biti se sastoji od magnetskog sustava koji oscilira oko vodoravne osi. Sustav je zatvoren unutar komore 1, koja u prednjem dijelu ima otvor, zatvoren lećom 2. Oscilacije magnetskog sustava snima rekorder zahvaljujući zrcalu koje je pričvršćeno na sustav. Stacionarno zrcalo smješteno uz pokretno služi za izgradnju osnovne linije. Opći raspored variometara tijekom promatranja prikazan je na Sl. 10.

Ovdje je R uređaj za snimanje, U je njegov sat, koji rotira bubanj W s papirom osjetljivim na svjetlost, l je cilindrična leća, S je iluminator, H, D, Z su variometri za odgovarajuće elemente zemaljskog magnetizma. U variometru Z slova L, M i t označavaju, redom, leću, zrcalo spojeno na magnetski sustav i zrcalo pričvršćeno na uređaj za bilježenje temperatura. Ovisno o onim posebnim zadaćama u čijem rješavanju zvjezdarnica sudjeluje, njegova je daljnja oprema već posebne prirode. Pouzdan rad geomagnetskih instrumenata zahtijeva posebne uvjete u smislu odsutnosti uznemirujućih magnetskih polja, konstantne temperature itd.; stoga se magnetske zvjezdarnice prenose daleko izvan grada sa svojim električnim instalacijama i tako su uređene da jamče željeni stupanj postojanosti temperature. Za to se paviljoni u kojima se izvode magnetska mjerenja obično grade s dvostrukim zidovima, a sustav grijanja se nalazi duž hodnika koji čine vanjski i unutarnji zidovi zgrade. Kako bi se isključio međusobni utjecaj varijacijskih uređaja na normalne, oba se obično postavljaju u različite paviljone, nešto udaljene jedan od drugog. Prilikom gradnje takvih zgrada, d. B. posebna se pozornost posvećuje tome da unutra i u blizini nema željeznih masa, osobito pokretnih. Što se tiče električnih instalacija, b. ispunjeni su uvjeti koji jamče odsutnost magnetskih polja električne struje (bifilarno ožičenje). Neprihvatljiva je blizina struktura koje stvaraju mehaničke udare.

Budući da je magnetska zvjezdarnica glavna točka za proučavanje magnetskog života: Zemlje, sasvim je prirodno zahtijevati b. ili m. njihova ravnomjerna raspodjela po cijeloj površini zemaljske kugle. U ovom trenutku ovaj zahtjev je samo približno ispunjen. Donja tablica, koja predstavlja popis magnetskih zvjezdarnica, daje ideju u kojoj je mjeri ovaj zahtjev ispunjen. U tablici kurzivom je označena prosječna godišnja promjena elementa zemaljskog magnetizma, zbog svjetovnog tijeka.

Najbogatiji materijal prikupljen u magnetskim zvjezdarnicama je proučavanje vremenskih varijacija geomagnetskih elemenata. To uključuje dnevne, godišnje i svjetovne varijacije, kao i one nagle promjene u magnetskom polju Zemlje, koje se nazivaju magnetske oluje. Kao rezultat proučavanja dnevnih varijacija, postalo je moguće u njima razlikovati utjecaj položaja sunca i mjeseca u odnosu na mjesto promatranja i utvrditi ulogu ova dva kozmička tijela u dnevnim promjenama geomagnetskih elemenata. . Glavni uzrok varijacije je sunce; utjecaj mjeseca ne prelazi 1/15 djelovanja prve zvijezde. Amplituda dnevnih fluktuacija u prosjeku ima vrijednost od oko 50 γ (γ = 0,00001 gausa, vidi Zemljini magnetizam), odnosno oko 1/1000 ukupnog naprezanja; varira ovisno o geografskoj širini mjesta promatranja i u velikoj mjeri ovisi o godišnjem dobu. U pravilu je amplituda dnevnih varijacija ljeti veća nego zimi. Proučavanje raspodjele magnetskih oluja u vremenu dovelo je do uspostavljanja njihove povezanosti s aktivnošću sunca. Broj oluja i njihov intenzitet vremenski se poklapaju s brojem sunčevih pjega. Ova okolnost omogućila je Stormeru da stvori teoriju koja objašnjava pojavu magnetskih oluja prodorom električnih naboja u gornje slojeve naše atmosfere, koje Sunce emitira u razdobljima svoje najveće aktivnosti, i paralelnim stvaranjem prstena pokretnih elektrona. na znatnoj visini, gotovo izvan atmosfere, u ravnini Zemljinog ekvatora.

Meteorološka zvjezdarnica

Meteorološka zvjezdarnica, najviša znanstvena institucija za proučavanje pitanja vezanih uz fizički život zemlje u najširem smislu. Trenutno se ove zvjezdarnice bave ne samo čisto meteorološkim i klimatološkim pitanjima i meteorološkom službom, već također uključuju u svoj raspon zadataka pitanja zemaljskog magnetizma, atmosferskog elektriciteta i atmosferske optike; neke zvjezdarnice čak provode seizmička promatranja. Stoga takve zvjezdarnice imaju širi naziv – geofizičke zvjezdarnice ili instituti.

Vlastita opažanja zvjezdarnica u području meteorologije imaju na umu da pružaju strogo znanstvenu građu promatranja meteoroloških elemenata, neophodnu za klimatologiju, meteorološke službe i da udovolje nizu praktičnih zahtjeva temeljenih na snimkama rekordera uz kontinuiranu registraciju svih promjena u tijek meteoroloških elemenata. Izravna promatranja u određenim hitnim satima vrše se nad elementima kao što su tlak zraka (vidi Barometar), njegova temperatura i vlažnost (vidi Higrometar), nad smjerom i brzinom vjetra, sunčevim zrakama, padalinama i isparavanjem, snježnim pokrivačem, temperaturom tla i dr. atmosferske pojave po programu redova meteorologije, postaje 2. kategorije. Osim ovih programiranih promatranja, na meteorološkim zvjezdarnicama provode se i kontrolna promatranja, kao i metodološka istraživanja koja se izražavaju u uspostavljanju i testiranju novih metoda promatranja nad pojavama koje su već djelomično proučene; a uopće nije studirao. Promatranja zvjezdarnica trebala bi biti dugoročna, kako bi se iz njih moglo izvući niz zaključaka kako bi se s dovoljnom točnošću dobile prosječne "normalne" vrijednosti, kako bi se odredila veličina neperiodičnih fluktuacija svojstvenih ovo mjesto promatranja, te odrediti obrasce u tijeku tih pojava tijekom vremena.

Osim izvođenja vlastitih meteoroloških promatranja, jedna od glavnih zadaća zvjezdarnica je proučavanje cijele zemlje u cjelini ili pojedinih njezinih područja u fizičkim odnosima i pogl. arr. u klimatskom smislu. Materijal za promatranje koji iz mreže meteoroloških postaja dolazi u zvjezdarnicu ovdje se podvrgava detaljnom proučavanju, kontroli i pomnoj provjeri kako bi se odabrala najbenignija opažanja koja već mogu ići za daljnje proučavanje. Početni zaključci iz ovog provjerenog materijala objavljeni su u publikacijama zvjezdarnice. Takve publikacije na mreži postaja bivšeg. Rusija i SSSR pokrivaju promatranja počevši od 1849. godine. U ovim izdanjima Ch. arr. zaključci iz promatranja, a samo za manji broj promatračkih postaja tiskani su u cijelosti.

Ostatak obrađene i provjerene građe čuva se u arhivu zvjezdarnice. Kao rezultat dubokog i temeljitog proučavanja ovih materijala, s vremena na vrijeme pojavljuju se različite monografije koje karakteriziraju tehniku ​​obrade ili se tiču ​​razvoja pojedinih meteoroloških elemenata.

Jedna od specifičnosti djelovanja zvjezdarnice je posebna usluga vremenske prognoze i obavijesti. Trenutno je ova služba odvojena od Glavne geofizičke zvjezdarnice u obliku samostalnog instituta - Središnjeg meteorološkog zavoda. Kako bismo prikazali razvoj i dostignuća naše meteorološke službe, u nastavku su podaci o broju brzojava koje je Meteorološki zavod primio dnevno, počevši od 1917. godine.

Trenutačno Središnji meteorološki zavod uz izvješća prima i do 700 internih telegrama. Osim toga, ovdje je u tijeku veliki rad na poboljšanju metoda prognoze vremena. Što se tiče stupnja uspješnosti kratkoročnih predviđanja, on je određen na 80-85%. Uz kratkoročne prognoze, sada su razvijene metode i dugoročna predviđanja opće prirode vremena za nadolazeću sezonu ili za kratka razdoblja, ili detaljna predviđanja o određenim pitanjima (otvaranje i smrzavanje rijeka, poplave, grmljavine , snježne mećave, tuča itd.).

Kako bi promatranja koja se vrše na postajama meteorološke mreže bila međusobno usporediva, potrebno je instrumente koji se koriste za ta promatranja usporediti s "normalnim" standardima usvojenim na međunarodnim kongresima. Zadaću provjere instrumenata rješava poseban odjel zvjezdarnice; na svim postajama mreže koriste se samo instrumenti ispitani u zvjezdarnici i opremljeni posebnim certifikatima koji daju korekcije ili trajne za odgovarajuće instrumente pod datim uvjetima promatranja. Osim toga, za iste svrhe usporedivosti rezultata izravnih meteoroloških motrenja na postajama i zvjezdarnicama, ta se opažanja moraju vršiti u strogo određenim terminima i prema određenom programu. S obzirom na to, zvjezdarnica izdaje posebne upute za izradu opažanja, koje se povremeno revidiraju na temelju pokusa, napretka znanosti i u skladu s odlukama međunarodnih kongresa i konferencija. Zvjezdarnica izračunava i objavljuje posebne tablice za obradu meteoroloških opažanja izvršenih na postajama.

Osim meteoroloških, niz zvjezdarnica provodi i aktinometrijska istraživanja i sustavna promatranja intenziteta sunčevog zračenja, difuznog zračenja i zračenja Zemlje. U tom pogledu poznata je zvjezdarnica u Slucku (bivši Pavlovsk) gdje je konstruiran veliki broj instrumenata kako za izravna mjerenja tako i za kontinuirano automatsko bilježenje promjena raznih elemenata zračenja (aktinografa), a ti instrumenti su ovdje ugrađeni. djelovati ranije nego u zvjezdarnicama u drugim zemljama. U pojedinim slučajevima u tijeku su studije za proučavanje energije u pojedinim dijelovima spektra, uz integralno zračenje. Pitanja vezana uz polarizaciju svjetlosti također su predmet posebnog proučavanja zvjezdarnica.

Znanstveni letovi na balonima i slobodnim balonima, izvođeni u više navrata radi neposrednih promatranja stanja meteoroloških elemenata u slobodnoj atmosferi, iako su pružili niz vrlo vrijednih podataka za razumijevanje života atmosfere i zakona koji njime upravljaju, ipak su ovi letovi su imali vrlo ograničenu primjenu u svakodnevnom životu zbog značajnih troškova koji su s njima povezani, kao i zbog poteškoća u ostvarivanju visoke visine... Uspjesi zrakoplovstva postavljali su uporne zahtjeve za rasvjetljavanjem stanja meteoroloških elemenata i gl. arr. smjerovi i brzine vjetra na različitim visinama u slobodnoj atmosferi itd. istaknuo važnost aeroloških istraživanja. Organizirani su posebni instituti, razvijene su posebne metode za podizanje rekordera raznih izvedbi, koji se na zmajeve ili uz pomoć posebnih gumenih balona punjenih vodikom dižu u visinu. Zapisi ovih snimača daju podatke o stanju tlaka, temperature i vlažnosti, kao i brzini i smjeru kretanja zraka na različitim visinama u atmosferi. U slučaju kada su potrebne informacije samo o vjetru u različitim slojevima, promatranja se vrše preko malih pilotskih balona slobodno puštenih s mjesta promatranja. S obzirom na ogromnu važnost takvih promatranja za potrebe zračnog prometa, zvjezdarnica organizira čitavu mrežu aeroloških točaka; na zvjezdarnicama se provode obrada rezultata promatranja, kao i rješavanje niza problema od teoretskog i praktičnog značaja koji se tiču ​​kretanja atmosfere. Sustavna promatranja na visinskim zvjezdarnicama također pružaju materijal za razumijevanje zakona atmosferske cirkulacije. Osim toga, takve visinske zvjezdarnice važne su u pitanjima koja se odnose na napajanje rijeka koje potječu iz ledenjaka i srodna pitanja navodnjavanja, što je važno u polupustinjskim klimama, na primjer, u srednjoj Aziji.

Osvrćući se na promatranja elemenata atmosferskog elektriciteta koja se provode u zvjezdarnicama, potrebno je istaknuti da su oni u izravnoj vezi s radioaktivnošću, a osim toga imaju i određeni značaj u razvoju poljoprivredne znanosti. kulture. Svrha ovih promatranja je mjerenje radioaktivnosti i stupnja ionizacije zraka, kao i određivanje električnog stanja oborina koje padaju na tlo. Bilo kakve smetnje koje se javljaju u zemaljskom električnom polju uzrokuju smetnje u bežičnoj, a ponekad čak i žičanoj komunikaciji. Zvjezdarnice smještene na obalnim mjestima u svoj program rada i istraživanja uključuju proučavanje hidrologije mora, promatranja i prognoze stanja mora, što je od izravnog značaja za potrebe pomorskog prometa.

Osim dobivanja materijala za promatranje, njegove obrade i mogućih zaključaka, u mnogim slučajevima čini se potrebnim podvrgnuti se eksperimentalnom i teorijskom proučavanju opažene pojave u prirodi. Otuda i zadaće laboratorijskih i matematičkih istraživanja koje provode zvjezdarnice. U uvjetima laboratorijskih pokusa ponekad je moguće reproducirati ovaj ili onaj atmosferski fenomen, sveobuhvatno proučiti uvjete za njegovu pojavu i njegove uzroke. S tim u vezi, može se ukazati na rad u Glavnom geofizičkom opservatoriju, na primjer, na proučavanju fenomena pridnenog leda i utvrđivanju mjera za suzbijanje te pojave. Na isti je način opservatorijski laboratorij proučavao pitanje brzine hlađenja zagrijanog tijela u struji zraka, što je izravno povezano s rješenjem problema prijenosa topline u atmosferi. Konačno, matematička analiza nalazi široku primjenu u rješavanju niza problema vezanih uz procese i različite pojave koje se javljaju u atmosferskim uvjetima, na primjer, cirkulaciju, turbulentno gibanje itd. U zaključku dajemo popis zvjezdarnica smještenih u SSSR-u. Na prvo mjesto treba staviti Glavni geofizički opservatorij (Lenjingrad), osnovan 1849. godine; pored nje kao njezina prigradska podružnica je zvjezdarnica u Slucku. Te institucije obavljaju zadatke u cijeloj Uniji. Osim njih, organiziran je niz opservatorija s funkcijama republičkog, regionalnog ili regionalnog značaja: Geofizički institut u Moskvi, Srednjeazijski meteorološki institut u Taškentu, Geofizički opservatorij u Tiflisu, Harkovu, Kijevu, Sverdlovsku, Irkutsku i Vladivostoku. Geofizičkim institutima u Saratovu za regiju Nižnje-Volga i Novosibirsku za zapadni Sibir. Postoji niz zvjezdarnica na morima - u Arkhangelsku i novoorganizirana zvjezdarnica u Aleksandrovsku za sjeverni bazen, u Kronstadtu - za Baltičko more, u Sevastopolju i Feodosiji - za Crno i Azovsko more, u Bakuu - za Kaspijsko more More i u Vladivostoku - za Tihi ocean. Brojna bivša sveučilišta također uključuju zvjezdarnice s velikim radovima iz područja meteorologije i geofizike općenito - Kazan, Odesa, Kijev, Tomsk. Sve te zvjezdarnice ne samo da provode promatranja u jednom trenutku, već i organiziraju ekspedicijska istraživanja, neovisna ili složena, o raznim pitanjima i odjelima geofizike, koja uvelike pridonose proučavanju proizvodnih snaga SSSR-a.

Seizmički opservatorij

Seizmički opservatorij služi za registraciju i proučavanje potresa. Glavni instrument u praksi mjerenja potresa je seizmograf, koji automatski bilježi svaki udar koji se dogodi u određenoj ravnini. Dakle, niz od tri uređaja, od kojih su dva horizontalna njihala koja hvataju i bilježe one komponente gibanja ili brzine koje se izvode u smjeru meridijana (NS) i paralelno (EW), a treći, vertikalno njihalo za snimanje vertikalnih pomaka, potrebno je i dovoljno za rješavanje pitanja položaja epicentralnog područja i prirode potresa koji se dogodio. Nažalost, većina seizmičkih postaja opremljena je samo instrumentima za mjerenje horizontalnih komponenti. Opća organizacijska struktura seizmičke službe u SSSR-u je sljedeća. Na čelu cijelog posla je Seizmički institut, koji je dio Akademije znanosti SSSR-a u Lenjingradu. Potonji usmjerava znanstvenu i praktičnu djelatnost osmatračnica - seizmičkih zvjezdarnica i raznih postaja koje se nalaze u pojedinim regijama zemlje i vrše promatranja prema određenom programu. Središnja seizmička zvjezdarnica u Pulkovu, s jedne strane, bavi se proizvodnjom redovitih i kontinuiranih promatranja sve tri komponente kretanja zemljine kore pomoću nekoliko serija snimača, s druge strane, obavlja komparativna studija uređaja i metoda za obradu seizmograma. Osim toga, na temelju vlastitog proučavanja i iskustva, ovdje su upućene i druge postaje seizmičke mreže. U skladu s tako važnom ulogom koju ova zvjezdarnica ima u proučavanju zemlje u seizmičkom smislu, ima posebno uređen podzemni paviljon, tako da svi vanjski utjecaji - promjene temperature, kolebanja zgrade pod utjecajem vjetra, itd. - su eliminirani. Jedna od dvorana ovog paviljona izolirana je od zidova i poda opće zgrade iu njoj se nalazi najvažniji niz uređaja vrlo visoke osjetljivosti. U praksi moderne seizmometrije instrumenti koje je dizajnirao akademik B. B. Golitsyn imaju veliku važnost. Kod ovih uređaja kretanje njihala se može registrirati ne mehanički, već uz pomoć tzv. galvanometrijska registracija, pri čemu dolazi do promjene električnog stanja u zavojnici koja se kreće s njihalom seizmografa u magnetskom polju jakog magneta. Pomoću žica svaki svitak spojen je na galvanometar čija strelica oscilira s kretanjem njihala. Ogledalo, pričvršćeno na iglu galvanometra, omogućuje praćenje promjena na uređaju, bilo izravno ili putem fotografske registracije. Da. nema potrebe ulaziti u prostoriju s uređajima i tako zračnim strujama narušavati ravnotežu u uređajima. S ovom postavom instrumenti mogu biti vrlo osjetljivi. Osim navedenih, seizmografi s mehanička registracija... Njihov dizajn je grublji, osjetljivost je znatno niža, a uz pomoć ovih uređaja moguće je kontrolirati, a što je najvažnije, obnavljati zapise visokoosjetljivih uređaja u slučaju raznih kvarova. U središnjoj zvjezdarnici, uz tekući rad, izvode se i brojna posebna istraživanja od znanstvenog i primijenjenog značaja.

Zvjezdarnice ili postaje 1. kategorije namijenjeni su za snimanje udaljenih potresa. Opremljeni su uređajima dovoljno visoke osjetljivosti, a na njih je u većini slučajeva ugrađen po jedan set uređaja za tri komponente Zemljinog gibanja. Sinkrono snimanje očitanja ovih instrumenata omogućuje određivanje kuta izlaska seizmičkih zraka, a iz zapisa okomitog njihala moguće je riješiti pitanje prirode vala, odnosno odrediti kada približava se val kompresije ili razrjeđivanja. Neke od tih postaja još uvijek imaju instrumente za mehaničko snimanje, odnosno manje osjetljive. Brojne postaje, osim općih, bave se rješavanjem lokalnih pitanja od značajne praktične važnosti, na primjer, u Makejevki (Donbass), prema zapisima instrumenata, može se pronaći veza između seizmičkih događaja i emisija vatrenog gasa; instalacije u Bakuu omogućuju određivanje utjecaja seizmičkih pojava na režim izvora nafte itd. Sve ove zvjezdarnice izdaju neovisne biltene, u kojima se, osim općih podataka o položaju postaje i o instrumentima, navode podaci o potresima. je dan, koji označava vrijeme nastanka valova različitog reda, uzastopne maksimume u glavnoj fazi, sekundarne maksimume, itd. Dodatno se navode podaci o vlastitim pomacima tla tijekom potresa.

Konačno seizmičke promatračke točke 2. kategorije namijenjeni su za snimanje potresa koji nisu osobito udaljeni ili čak lokalni. S obzirom na ovu postaju, nalaze se Ch. arr. u seizmičkim područjima, kao što su Kavkaz, Turkestan, Altaj, Bajkal, poluotok Kamčatka i otok Sahalin u našoj Uniji. Ove stanice su opremljene teškim njihalima s mehaničkom registracijom, imaju posebne paviljone polupodzemnog tipa za instalacije; određuju trenutke nastanka primarnih, sekundarnih i dugih valova, kao i udaljenost do epicentra. Sve ove seizmičke zvjezdarnice služe i kao vremenski servis, budući da se instrumentalna promatranja vrednuju s točnošću od nekoliko sekundi.

Od ostalih pitanja kojima se bave specijalne zvjezdarnice, istaknimo proučavanje lunisolarne privlačnosti, tj. plimnih kretanja zemljine kore, analogno fenomenima oseke i oseke koji se promatraju u moru. Za ova promatranja, između ostalog, izgrađena je posebna zvjezdarnica unutar brda kod Tomska, a ovdje su postavljena 4 horizontalna njihala Zellnerovog sustava u 4 različita azimuta. Uz pomoć posebnih seizmičkih instalacija vršena su promatranja vibracija zidova zgrada pod utjecajem dizel motora, promatranja vibracija uporišta mostova, posebno željezničkih, dok se vlakovi kreću po njima, promatranja režim mineralnih izvora i dr. Seizmičke zvjezdarnice u posljednje vrijeme poduzimaju posebna ekspedicijska motrenja u u cilju proučavanja položaja i rasporeda podzemnih slojeva, što je od velike važnosti pri traženju minerala, osobito ako su ta promatranja popraćena gravimetrijskim radom. Konačno, važan ekspedicijski rad seizmičkih opservatorija je izrada visokopreciznog niveliranja u područjima koja su podložna značajnim seizmičkim pojavama, jer ponovljeni rad u tim područjima omogućuje precizno određivanje vrijednosti horizontalnih i vertikalnih pomaka koji su nastali kao posljedica jednog ili onog potresa, te predviđanje daljnjih pomaka i fenomena potresa.