STEBĖSENA
institucija, kurioje mokslininkai stebi, tiria ir analizuoja gamtos reiškinius. Garsiausios yra astronomijos observatorijos, skirtos žvaigždžių, galaktikų, planetų ir kitų dangaus objektų tyrinėjimui. Taip pat yra meteorologinės observatorijos, skirtos orams stebėti; Geofizinės observatorijos, skirtos atmosferos reiškiniams, ypač pašvaistėms, tirti; seisminės stotys, skirtos registruoti vibracijas, kurias Žemėje sukelia žemės drebėjimai ir ugnikalniai; kosminių spindulių ir neutrinų stebėjimo observatorijos. Daugelyje observatorijų yra įrengti ne tik serijiniai gamtos reiškinių fiksavimo prietaisai, bet ir unikalūs instrumentai, užtikrinantys didžiausią įmanomą jautrumą ir tikslumą konkrečiomis stebėjimo sąlygomis. Senais laikais observatorijos, kaip taisyklė, buvo statomos prie universitetų, tačiau vėliau jos buvo pradėtos statyti vietose, kuriose yra geriausios sąlygos stebėti tiriamus reiškinius: seisminės observatorijos - ugnikalnių šlaituose, meteorologinės observatorijos - tolygiai skersai. Žemės rutulys, auroralinis (stebėti aurora borealis) – maždaug 2000 km atstumu nuo Šiaurės pusrutulio magnetinio poliaus, kur eina intensyvių pašvaistų juosta. Astronomijos observatorijos, kurios naudoja optinius teleskopus šviesai iš kosmoso šaltinių analizuoti, reikalauja švarios, sausos atmosferos, kurioje nėra dirbtinio apšvietimo, todėl jos stengiasi jas statyti aukštai kalnuose. Radijo observatorijos dažnai yra giliuose slėniuose, iš visų pusių uždaryti kalnais nuo dirbtinių radijo trukdžių. Nepaisant to, kadangi observatorijose dirba kvalifikuotas personalas ir nuolat lankosi mokslininkai, kai tik įmanoma, observatorijas stengiamasi išdėstyti netoli mokslo ir kultūros centrų bei transporto mazgų. Tačiau tobulėjant komunikacijos priemonėms ši problema tampa vis mažiau aktuali. Šis straipsnis yra apie astronomijos observatorijas. Papildoma informacija apie observatorijas ir kitų tipų mokslo stotis aprašyta straipsniuose:
PAPILDOMA ATMOSFERINĖ ASTRONOMIJA;
VULKANIAI;
GEOLOGIJA;
ŽEMĖS DREBĖJIMAI;
METEOROLOGIJA IR KLIMATOLOGIJA;
NEUTRINO ASTRONOMIJA;
RADARŲ ASTRONOMIJA;
RADIOASTRONOMIJA.
ASTRONOMINIŲ OBSERVORIJŲ IR TELESKOPŲ ISTORIJA
Senovės pasaulis. Seniausi išlikę astronominių stebėjimų faktai yra susiję su senovės Artimųjų Rytų civilizacijomis. Stebėdami, fiksuodami ir analizuodami Saulės ir Mėnulio judėjimą dangumi, kunigai sekė laiką ir kalendorių, prognozavo svarbius žemės ūkiui metų laikus, taip pat užsiėmė astrologinėmis prognozėmis. Išmatavę dangaus kūnų judesius paprasčiausiais instrumentais, jie nustatė, kad santykinė žvaigždžių padėtis danguje nesikeičia, o Saulė, Mėnulis ir planetos juda žvaigždžių atžvilgiu, be to, tai labai sunku. . Kunigai pastebėjo retus dangaus reiškinius: Mėnulio ir Saulės užtemimus, kometų ir naujų žvaigždžių atsiradimą. Astronominiai stebėjimai, nešantys praktinę naudą ir padedantys formuoti pasaulėžiūrą, susilaukė palaikymo tiek tarp religinių autoritetų, tiek tarp skirtingų tautų civilių valdovų. Astronominiai stebėjimai ir skaičiavimai užfiksuoti daugelyje išlikusių molinių lentelių iš senovės Babilono ir Šumero. Tais laikais, kaip ir dabar, observatorija buvo ir dirbtuvės, ir instrumentų saugykla, ir duomenų rinkimo centras. taip pat žr
ASTROLOGIJA;
SEZONAI ;
LAIKAS ;
KALENDORIUS . Mažai žinoma apie astronominius instrumentus, naudotus iki Ptolemėjo (apie 100 m. – apie 170 m. e. m.). Ptolemėjus kartu su kitais mokslininkais didžiulėje Aleksandrijos (Egipto) bibliotekoje surinko daugybę išsklaidytų astronominių įrašų, padarytų įvairiose šalyse per praėjusius šimtmečius. Naudodamasis Hiparcho ir savo stebėjimais, Ptolemėjus sudarė 1022 žvaigždžių padėties ir ryškumo katalogą. Sekdamas Aristoteliu, jis pastatė Žemę į pasaulio centrą ir tikėjo, kad visi šviesuoliai sukasi aplink ją. Kartu su kolegomis Ptolemėjus atliko sistemingus judančių šviesulių (Saulės, Mėnulio, Merkurijaus, Veneros, Marso, Jupiterio, Saturno) stebėjimus ir sukūrė išsamią matematinę teoriją, leidžiančią numatyti būsimą jų padėtį „fiksuotų“ žvaigždžių atžvilgiu. Su jo pagalba Ptolemėjas apskaičiavo šviestuvų judėjimo lenteles, kurios tada buvo naudojamos daugiau nei tūkstantį metų.
taip pat žr HIPPARCHAS. Norėdami išmatuoti šiek tiek besikeičiančius Saulės ir Mėnulio dydžius, astronomai naudojo tiesią juostą su slankiu taikikliu tamsaus disko arba plokštelės su apvalia skyle pavidalu. Stebėtojas nukreipė strypą į taikinį ir išilgai perkėlė stebėjimo įtaisą, tiksliai nustatydamas, kad skylė atitiktų šviestuvo dydį. Ptolemėjas ir jo kolegos patobulino daugelį astronominių instrumentų. Atlikdami kruopščius stebėjimus su jais ir naudodami trigonometriją, instrumentinius rodmenis konvertuodami į padėties kampus, jie padidino matavimo tikslumą iki maždaug 10 "
(taip pat žr. POTOLEMIJAS Klaudijus).
Viduramžiai. Dėl vėlyvosios antikos ir ankstyvųjų viduramžių politinių ir socialinių sukrėtimų astronomijos raida Viduržemio jūroje sustojo. Ptolemėjaus katalogai ir lentelės išliko, tačiau jais naudotis mokėjo vis mažiau žmonių, vis rečiau buvo stebimi ir registruojami astronominiai įvykiai. Tačiau Artimuosiuose Rytuose ir Centrinėje Azijoje klestėjo astronomija, buvo statomos observatorijos. 8 amžiuje. Abdullah al-Mamun Bagdade įkūrė Išminties namus, panašius į Aleksandrijos biblioteką, ir įkūrė susijusias observatorijas Bagdade ir Sirijoje. Ten kelios astronomų kartos studijavo ir plėtojo Ptolemėjo darbus. Panašios institucijos klestėjo 10–11 a. Kaire. Tos eros kulminacija buvo milžiniška observatorija Samarkande (dabar Uzbekistanas). Ten Ulukbekas (1394-1449), Azijos užkariautojo Tamerlane (Timūro) anūkas, pastatė didžiulį 40 m spindulio sekstantą 51 cm pločio į pietus atsuktos tranšėjos pavidalu su marmurinėmis sienomis ir atliko stebėjimus. Saulę precedento neturinčiu tikslumu. Jis naudojo keletą mažesnių instrumentų, kad galėtų stebėti žvaigždes, mėnulį ir planetas.
Atgimimas. Kai islamo kultūroje XV a. astronomija suklestėjo, Vakarų Europa iš naujo atrado šį puikų senovės pasaulio kūrinį.
Kopernikas. Mikalojaus Kopernikas (1473–1543), įkvėptas Platono ir kitų graikų filosofų principų paprastumo, su nepasitikėjimu ir pasibaisėjimu žiūrėjo į Ptolemėjaus geocentrinę sistemą, kuriai reikėjo sudėtingų matematinių skaičiavimų, norint paaiškinti tariamus šviesuolių judėjimus. Kopernikas pasiūlė, išlaikant Ptolemėjaus požiūrį, sistemos centre pastatyti Saulę, o Žemę laikyti planeta. Tai labai supaprastino reikalą, bet sukėlė gilią revoliuciją žmonių galvose (taip pat žr. KOPERNIKAS Nikolajus).
Tycho Brahe. Danų astronomą T. Brahę (1546-1601) atkalbinėjo tai, kad Koperniko teorija šviesuolių padėtį numatė tiksliau nei Ptolemėjo teorija, bet vis tiek ne visai tiesa. Jis manė, kad tikslesni stebėjimo duomenys išspręstų problemą, ir įtikino karalių Frydrichą II duoti jam apie observatorijos statybą. Ven netoli Kopenhagos. Šioje observatorijoje, pavadintoje Uraniborg ( Dangaus pilis) buvo daug stacionarių instrumentų, dirbtuvių, biblioteka, chemijos laboratorija, miegamieji kambariai, valgykla, virtuvė. Tycho netgi turėjo savo popieriaus fabriką ir spaustuvę. 1584 m. jis pastatė naują apžvalgos pastatą - Stjerneborg (Žvaigždžių pilį), kuriame surinko didžiausius ir įmantriausius instrumentus. Tiesa, tai buvo to paties tipo įrenginiai kaip ir Ptolemėjo laikais, tačiau Tycho gerokai padidino jų tikslumą, medieną pakeitęs metalais. Jis pristatė ypač tikslias stebėjimo linijas ir svarstykles, išrado matematinius stebėjimų kalibravimo metodus. Tycho ir jo padėjėjai, plika akimi stebėdami dangaus kūnus, savo prietaisais pasiekė 1 colio matavimo tikslumą. Jie sistemingai matavo žvaigždžių padėtis ir stebėjo Saulės, Mėnulio ir planetų judėjimą, neregėtu atkaklumu rinkdami stebėjimo duomenis. ir tikslumas.
(taip pat žr. BRAGUE Tycho).
Kepleris. Tycho duomenis tyrinėdamas I. Kepleris (1571-1630) išsiaiškino, kad stebimas planetų apsisukimas aplink Saulę negali būti pavaizduotas kaip judėjimas apskritimais. Kepleris labai gerbė Uraniborge gautus rezultatus, todėl atmetė mintį, kad nedidelius neatitikimus tarp apskaičiuotų ir stebimų planetų padėties gali lemti Tycho stebėjimų klaidos. Tęsdamas paieškas Kepleris nustatė, kad planetos juda elipsėmis, taip padėdamas pamatus naujai astronomijai ir fizikai.
(taip pat žr. KEPLER, Johann; KEPLERIO ĮSTATYMAI). Tycho ir Keplerio darbai numatė daugybę šiuolaikinės astronomijos bruožų, pavyzdžiui, specializuotų observatorijų organizavimą su vyriausybės parama; tobulinti prietaisus, net ir tradicinius; mokslininkų skirstymas į stebėtojus ir teoretikus. Buvo patvirtinti nauji darbo principai kartu su naujomis technologijomis: astronomijoje akiai padėti atėjo teleskopas.
Teleskopų atsiradimas. Pirmieji refraktoriniai teleskopai. 1609 m. Galilėjus pradėjo naudoti savo pirmąjį savadarbį teleskopą. Galilėjaus stebėjimai pradėjo dangaus kūnų vizualinių tyrimų erą. Netrukus teleskopai išplito visoje Europoje. Smalsuoliai juos gamindavo patys arba užsakydavo pas meistrus ir įrengdavo nedideles asmenines observatorijas, dažniausiai savo namuose.
(taip pat žr. GALILEY Galileo). Galilėjaus teleskopas buvo vadinamas refraktoriumi, nes jame esantys šviesos spinduliai lūžta (lot. refractus – lūžta), praeina per kelis stiklinius lęšius. Paprasčiausio dizaino priekinis objektyvas-objektyvas surenka fokusuotus spindulius, sukurdamas ten esančio objekto vaizdą, o šalia akies esantis objektyvas-okuliaras yra naudojamas kaip didinamasis stiklas šiam vaizdui tirti. Galileo teleskope neigiamas lęšis tarnavo kaip okuliaras, suteikiantis tiesioginį gana žemos kokybės vaizdą su nedideliu matymo lauku. Kepleris ir Dekartas sukūrė optikos teoriją, o Kepleris pasiūlė apverstą teleskopo konstrukciją, tačiau su žymiai didesniu matymo lauku ir padidinimu nei Galilėjaus. Šis dizainas greitai pakeitė ankstesnįjį ir tapo astronominių teleskopų standartu. Pavyzdžiui, 1647 metais lenkų astronomas Janas Hevelius (1611-1687) Mėnuliui stebėti naudojo 2,5-3,5 metro ilgio Keplerio teleskopus. Iš pradžių jis įrengė juos nedideliame bokštelyje ant savo namo stogo Gdanske (Lenkija), o vėliau – ant platformos su dviem stebėjimo postais, kurių vienas buvo besisukantis (taip pat žr. GEWELIJAN). Olandijoje Christianas Huygensas (1629-1695) ir jo brolis Konstantinas pastatė labai ilgus teleskopus, kurių lęšiai buvo vos kelių colių skersmens, bet didžiulis židinio nuotolis. Tai pagerino vaizdo kokybę, nors apsunkino prietaiso valdymą. 1680-aisiais Huygensas eksperimentavo su 37 metrų ir 64 metrų „oro teleskopais“, kurių objektyvai buvo statomi stiebo viršuje ir sukami ilga lazdele ar virvėmis, o okuliaras buvo tiesiog laikomas rankose ( taip pat žr. HUYGENS Christian). Naudodamas D. Campani pagamintus lęšius, J. D. Cassini (1625-1712) Bolonijoje, o vėliau Paryžiuje atliko stebėjimus su 30 ir 41 m ilgio oro teleskopais, parodydamas neabejotinus jų pranašumus, nepaisant darbo su jais sunkumo. Stebėjimus labai apsunkino stiebo vibracija su objektyvu, sunku nukreipti jį virvėmis ir trosais, taip pat oro nehomogeniškumas ir turbulencija tarp objektyvo ir okuliaro, kuris buvo ypač stiprus, kai nebuvo objektyvo. vamzdis. Niutonas, reflektoriaus teleskopas ir gravitacijos teorija. 1660-ųjų pabaigoje I. Niutonas (1643-1727) bandė atskleisti šviesos prigimtį, siedamas su refraktorių problemomis. Jis klaidingai manė, kad chromatinė aberacija, t.y. objektyvo nesugebėjimas surinkti visų spalvų spindulių viename židinyje yra iš esmės neišvengiamas. Todėl Niutonas pastatė pirmąjį veikiantį reflektorinį teleskopą, kuriame objektyvo, o ne objektyvo, vaidmenį atliko įgaubtas veidrodis, renkantis šviesą fokusuojant, kur vaizdas gali būti peržiūrimas per okuliarą. Tačiau svarbiausias Niutono indėlis į astronomiją buvo jo teorinis darbas, kuris parodė, kad Keplerio planetų judėjimo dėsniai yra ypatingas universalaus gravitacijos dėsnio atvejis. Niutonas suformulavo šį dėsnį ir sukūrė matematinius metodus, leidžiančius tiksliai apskaičiuoti planetų judėjimą. Tai paskatino naujų observatorijų gimimą, kur Mėnulio, planetų ir jų palydovų padėtys buvo matuojamos didžiausiu tikslumu, Niutono teorijos pagalba išgryninant jų orbitų elementus ir numatant jų judėjimą.
taip pat žr
DANGAUS MECHANIKA;
GRAVITACIJA;
NIUTONAS IZZAKAS.
Laikrodis, mikrometras ir teleskopinis taikiklis. Ne mažiau svarbus už optinės teleskopo dalies tobulinimą buvo jo laikiklio ir įrangos tobulinimas. Astronominiams matavimams prireikė švytuoklinio laikrodžio, galinčio veikti pagal vietinį laiką, kuris nustatomas pagal kai kuriuos stebėjimus ir naudojamas kituose.
(taip pat žr. LAIKRODIS). Kaitinamojo mikrometro pagalba buvo galima išmatuoti labai mažus kampus stebint pro teleskopo okuliarą. Siekiant padidinti astrometrijos tikslumą, svarbų vaidmenį atliko teleskopo derinys su armiline sfera, sekstantu ir kitais goniometriniais instrumentais. Kai tik plika akimi taikiklius išstūmė nedideli teleskopai, iškilo poreikis kur kas tikslesnei kampinių svarstyklių gamybai ir padalijimui. Dėl Europos observatorijų poreikių didele dalimi išsivystė mažų didelio tikslumo staklių gamyba.
(taip pat žr. MATAVIMO ĮRANKIAI).
Valstybinės observatorijos. Astronominių lentelių tobulinimas. Nuo XVII amžiaus antrosios pusės. navigacijos ir kartografijos tikslais įvairių šalių vyriausybės pradėjo steigti valstybines observatorijas. Karališkojoje mokslų akademijoje, įkurtoje Liudvikas XIV 1666 m. Paryžiuje akademikai ėmėsi nuo nulio peržiūrėti astronomines konstantas ir lenteles, remdamiesi Keplerio darbais. 1669 m. ministro Jean-B. Colbert iniciatyva Paryžiuje buvo įkurta Karališkoji observatorija. Jai vadovavo keturios nuostabios Cassini kartos, pradedant Jeanu Dominique'u. 1675 m. buvo įkurta Karališkoji Grinvičo observatorija, kuriai vadovavo pirmasis astronomas Royal D. Flamsteed (1646-1719). Kartu su Karališkąja draugija, pradėjusia veiklą 1647 m., ji tapo astronominių ir geodezinių tyrimų centru Anglijoje. Tais pačiais metais observatorijos buvo įkurtos Kopenhagoje (Danija), Lunde (Švedija) ir Gdanske (Lenkija) (taip pat žr. FLEMSTED Joną). Svarbiausias pirmųjų observatorijų veiklos rezultatas buvo efemeridai – iš anksto apskaičiuotų Saulės, Mėnulio ir planetų padėčių lentelės, reikalingos kartografijai, navigacijai ir fundamentiniams astronominiams tyrimams.
Standartinio laiko įvedimas. Valstybinės observatorijos tapo atskaitos laiko, kuris iš pradžių buvo skleidžiamas naudojant optinius signalus (vėliavos, signaliniai rutuliai), vėliau telegrafu ir radiju, laikytojomis. Dabartinė Kalėdų išvakarės vidurnaktį krintančių oro balionų tradicija siekia tuos laikus, kai signaliniai balionai krito ant aukšto stiebo ant observatorijos stogo tiksliai nustatytu laiku, todėl uoste esančių laivų kapitonai prieš išplaukdami galėjo pasitikrinti savo chronometrus. .
Ilgumų nustatymas. Itin svarbus to laikmečio valstybinių observatorijų uždavinys buvo nustatyti laivų koordinates. Platumą lengva rasti už kampo Šiaurinė žvaigždė už horizonto. Tačiau ilgumą nustatyti daug sunkiau. Kai kurie metodai buvo pagrįsti Jupiterio mėnulių užtemimų momentais; kiti – dėl mėnulio padėties žvaigždžių atžvilgiu. Tačiau patikimiausi metodai reikalauja didelio tikslumo chronometrų, galinčių išlaikyti observatorijos laiką netoli išplaukimo uosto kelionės metu.
Grinvičo ir Paryžiaus observatorijų plėtra. XIX amžiuje. svarbiausi astronomijos centrai buvo valstybinės ir kai kurios privačios observatorijos Europoje. 1886 metų observatorijų sąraše randame 150 Europoje, 42 Šiaurės Amerikoje ir 29 kitur. Amžiaus pabaigoje Grinvičo observatorijoje buvo 76 cm atšvaitas, 71, 66 ir 33 cm refraktoriai ir daug pagalbinių instrumentų. Ji aktyviai dalyvavo astrometrijos, laiko tarnybos, saulės fizikos ir astrofizikos srityse, taip pat geodezijos, meteorologijos, magnetinių ir kitų stebėjimų srityse. Paryžiaus observatorija taip pat turėjo tikslius modernius instrumentus ir vykdė programas, panašias į Grinvičo programas.
Naujos observatorijos. Sankt Peterburgo imperatoriškosios mokslų akademijos Pulkovo astronomijos observatorija, pastatyta 1839 m., greitai susilaukė pagarbos ir garbės. Jos auganti komanda daugiausia dėmesio skyrė astrometrijai, pagrindinėms konstantoms, spektroskopijai, laiko nustatymui ir įvairioms geofizinėms programoms. Potsdamo observatorija Vokietijoje, atidaryta 1874 m., Greitai tapo gerbiama organizacija, žinoma dėl savo darbų saulės fizikos, astrofizikos ir fotografinių dangaus tyrimų srityse.
Didelių teleskopų kūrimas. Reflektorius ar refraktorius? Nors Niutono reflektorinis teleskopas buvo svarbus išradimas, kelis dešimtmečius astronomai jį suvokė tik kaip refraktorių papildymo priemonę. Pradžioje atšvaitus patys stebėtojai gamino savo mažoms observatorijoms. Tačiau iki XVIII amžiaus pabaigos. perėmė besiformuojanti optikos pramonė, įvertinusi vis didesnio astronomų ir geodezininkų skaičiaus poreikį. Stebėtojai galėjo rinktis iš įvairių atšvaitų ir refraktorių tipų, kurių kiekvienas turėjo privalumų ir trūkumų. Refraktoriniai teleskopai su aukštos kokybės stiklo lęšiais davė geresnį vaizdą nei atšvaitai, o jų vamzdis buvo kompaktiškesnis ir standesnis. Bet atšvaitai galėjo būti kur kas didesnio skersmens, o vaizdų juose neiškraipė spalvotų kraštelių, kaip refraktoriuose. Neryškūs objektai geriau matomi atšvaite, nes akiniuose neprarandama šviesos. Tačiau veidrodžių lydinys, iš kurio buvo gaminami veidrodžiai, greitai išbluko ir reikalavo dažno poliravimo (tuo metu dar nemokėjo padengti paviršiaus plonu veidrodiniu sluoksniu).
Herschelis. 1770-aisiais kruopštus ir atkaklus savamokslis astronomas V. Herschelis sukonstravo keletą Niutono teleskopų, kurių skersmuo siekė 46 cm, o židinio nuotolis – iki 6 m. Aukšta jo veidrodžių kokybė leido panaudoti labai stiprų padidinimą. Naudodamas vieną iš savo teleskopų, Herschelis atrado Urano planetą, taip pat tūkstančius dvigubų žvaigždžių ir ūkų. Tais metais buvo pastatyta daug teleskopų, tačiau dažniausiai juos kūrė ir naudojo solo entuziastai, neorganizuodami observatorijos šiuolaikine prasme.
(taip pat žr. GERSHEL, WILLIAM). Herschelis ir kiti astronomai bandė sukurti didesnius atšvaitus. Tačiau teleskopui pakeitus padėtį, masyvūs veidrodžiai sulinko ir prarado formą. Metalinių veidrodžių ribą Airijoje pasiekė W. Parsons (lordas Rossas), savo namų observatorijai sukūręs 1,8 m atšvaitą.
Didelių teleskopų statyba. XIX amžiaus pabaigoje susikaupė JAV pramonės magnatai ir naujoviški turtai. milžiniškus turtus, o kai kurie iš jų užsiėmė filantropija. Taigi J. Lickas (1796-1876), savo turtus užsidirbęs aukso karštligėje, testamentu paskyrė įkurti observatoriją Hamiltono kalne, 65 km nuo Santa Kruzo (Kalifornija). Pagrindinis jo instrumentas buvo 91 cm refraktorius, tuo metu didžiausias pasaulyje, pagamintas žinomos kompanijos „Alvan Clark and Sons“ ir sumontuotas 1888 m. O 1896 m., toje pačioje vietoje, Licko observatorijoje, Pradėjo veikti 36 colių Crossley atšvaitas, tuomet didžiausias JAV. ... Astronomas J. Hale'as (1868-1938) įtikino Čikagos tramvajų magnatą Ch. Yerkesą finansuoti dar didesnės Čikagos universiteto observatorijos statybą. Jis buvo įkurtas 1895 m. Viljamso įlankoje, Viskonsine, su 40 colių refraktoriumi, vis dar ir tikriausiai amžinai didžiausiu pasaulyje (taip pat žr. HALE George Ellery). Įkūrusi Yerkes observatoriją, Hale'as aktyviai stengėsi pritraukti lėšų iš įvairių šaltinių, įskaitant plieno magnatą A. Carnegie, kad galėtų pastatyti observatoriją geriausioje stebėjimo vietoje Kalifornijoje. Įrengta keliais Hale saulės teleskopais ir 152 cm reflektoriumi, Mount Wilson observatorija San Gabrielio kalnuose į šiaurę nuo Pasadenos, Kalifornijoje, netrukus tapo astronomijos meka. Turėdamas reikiamos patirties, Hale suorganizavo precedento neturinčio dydžio atšvaito kūrimą. Pavadintas pagrindinio rėmėjo vardu. Hookeris įstojo į tarnybą 1917 m.; Tačiau prieš tai reikėjo įveikti daugybę inžinerinių problemų, kurios iš pradžių atrodė neįveikiamos. Pirmasis iš jų buvo norimo dydžio stiklo disko liejimas ir lėtas aušinimas Aukštos kokybės stiklo. Prireikė daugiau nei šešerių metų šlifuoti ir poliruoti veidrodį, kad jis suteiktų reikiamą formą, todėl reikėjo sukurti unikalias mašinas. Paskutinis veidrodžio poliravimo ir apžiūros etapas buvo atliktas specialioje patalpoje su nepriekaištinga švara ir temperatūros kontrole. 1700 m aukščio Vilsono kalno (Mount Wilson) viršūnėje iškilę teleskopo mechanizmai, pastatas ir jo bokšto kupolas buvo laikomi to meto inžinerijos stebuklu. Įkvėptas puikaus 100 colių instrumento veikimo, Hale'as visą likusį gyvenimą paskyrė milžiniško 200 colių teleskopo kūrimui. Praėjus 10 metų po jo mirties ir dėl Antrojo pasaulinio karo sukelto vėlavimo, teleskopas jiems. Hale pradėjo tarnybą 1948 m. 1700 metrų Palomaro kalno viršūnėje (Mount Palomar), 64 km į šiaurės rytus nuo San Diego, Kalifornijoje. Tai buvo tų laikų mokslo ir technikos stebuklas. Beveik 30 metų šis teleskopas išliko didžiausias pasaulyje, o daugelis astronomų ir inžinierių tikėjo, kad jis niekada nebus pralenktas.
Tačiau kompiuterių atsiradimas dar labiau išplėtė teleskopų konstrukciją. 1976 metais 2100 metrų Semirodnikų kalne netoli Zelenchukskaya kaimo (Šiaurės Kaukazas, Rusija) pradėjo veikti 6 metrų BTA teleskopas (didelis azimutinis teleskopas), demonstruodamas praktinę „storo ir patvaraus“ veidrodžio technologijos ribą.
Didžiulius veidrodžius, kurie gali surinkti daugiau šviesos, taigi matyti toliau ir geriau, galima sukurti naudojant naujas technologijas: pastaraisiais metais plėtojami plonų ir surenkamų veidrodžių gamybos metodai. Čilės pietinės observatorijos teleskopuose jau veikia ploni 8,2 m skersmens (apie 20 cm storio) veidrodžiai. Jų formą valdo sudėtinga mechaninių „pirštų“ sistema, valdoma kompiuteriu. Šios technologijos sėkmė paskatino keletą panašių projektų įvairiose šalyse. Kad išbandytų kompozicinio veidrodžio idėją Smithsonian astrofizikos observatorijoje 1979 m., buvo pastatytas teleskopas su šešių 183 cm veidrodžių objektyvu, kurio plotas prilygsta vienam 4,5 metro veidrodžiui. Šis kelių veidrodžių teleskopas, sumontuotas ant Hopkinso kalno, 50 km į pietus nuo Tuksono, Arizonoje, pasirodė esąs labai efektyvus, ir šis metodas buvo naudojamas statant du 10 metrų teleskopus. W. Keckas Mauna Kea observatorijoje (Havajai). Kiekvienas milžiniškas veidrodis sudarytas iš 36 šešiakampių 183 cm skersmens segmentų, valdomų kompiuteriu, kad būtų sukurtas vienas vaizdas. Nors vaizdo kokybė vis dar žema, galima gauti labai tolimų ir silpnų objektų, neprieinamų kitiems teleskopams, spektrus. Todėl 2000-ųjų pradžioje planuojama paleisti dar kelis kelių veidrodžių teleskopus, kurių efektyvios 9-25 m apertūras.
MAUNA KEA, senovės ugnikalnio Havajuose, VIRŠUTĖJE yra dešimtys teleskopų. Astronomus čia vilioja didelis aukštis ir labai sausas, švarus oras. Apačioje dešinėje per atvirą bokšto plyšį aiškiai matomas „Kek I“ teleskopo veidrodis, o apačioje kairėje – statomo „Kek II“ teleskopo bokštas.
ĮRANGOS KŪRIMAS
Nuotrauka. viduryje – XIX a. keli entuziastai pradėjo naudoti fotografiją, norėdami įrašyti vaizdus, matomus per teleskopą. Didėjant emulsijų jautrumui, stiklinės fotografinės plokštelės tapo pagrindine astrofizinių duomenų registravimo priemone. Be tradicinių ranka rašomų stebėjimo žurnalų, observatorijose atsirado brangių „stiklinių bibliotekų“. Fotografinė plokštelė gali sukaupti silpną tolimų objektų šviesą ir fiksuoti akiai nepasiekiamas detales. Astronomijoje panaudojus fotografiją, prireikė naujo tipo teleskopų, pavyzdžiui, plataus matymo kamerų, galinčių vienu metu registruoti didelius dangaus plotus, kad būtų galima sukurti fotoatlazes, o ne pieštus žemėlapius. Kartu su didelio skersmens reflektoriais fotografija ir spektrografas leido tyrinėti silpnus objektus. 1920-aisiais, naudodamas 100 colių Vilsono kalno observatorijos teleskopą, E. Hablas (1889-1953) klasifikavo silpnus ūkus ir įrodė, kad daugelis jų yra milžiniškos galaktikos, panašios į Paukščių Taką. Be to, Hablas atrado, kad galaktikos greitai išsisklaido viena nuo kitos. Tai visiškai pakeitė astronomų idėją apie Visatos sandarą ir evoliuciją, tačiau tokius tyrimus galėjo atlikti tik kelios observatorijos, kurios turėjo galingus teleskopus silpnoms tolimoms galaktikoms stebėti.
taip pat žr
KOSMOLOGIJOS;
GALAKTIKOS;
HUBBL Edwin Powell;
RŪKAS.
Spektroskopija. Spektroskopija, atsiradusi beveik kartu su fotografija, leido astronomams juos nustatyti pagal žvaigždžių šviesos analizę. cheminė sudėtis, ir naudojant Doplerio linijų poslinkį spektruose, kad būtų galima ištirti žvaigždžių ir galaktikų judėjimą. XX amžiaus pradžios fizikos raida. padėjo iššifruoti spektrogramas. Pirmą kartą tapo įmanoma ištirti neprieinamų dangaus kūnų sudėtį. Paaiškėjo, kad šią užduotį gali atlikti kuklios universitetų observatorijos, nes norint gauti ryškių objektų spektrą, nereikia didelio teleskopo. Taigi Harvardo koledžo observatorija viena pirmųjų ėmėsi spektroskopijos ir surinko didžiulę žvaigždžių spektrų kolekciją. Jos darbuotojai klasifikavo tūkstančius žvaigždžių spektrų ir sukūrė pagrindą žvaigždžių evoliucijai tirti. Sujungę šiuos duomenis su kvantine fizika, teoretikai suprato žvaigždžių energijos šaltinio prigimtį. XX amžiuje. detektoriai buvo sukurti infraraudoniesiems spinduliams, sklindantiems iš šaltų žvaigždžių, iš atmosferos ir planetų paviršiaus. Vizualinius stebėjimus, kaip nepakankamai jautrų ir objektyvų žvaigždžių ryškumo matą, iš pradžių išstūmė fotografinė plokštė, o vėliau elektroniniai prietaisai (taip pat žr. SPEKTROSKOPIJA).
ASTRONOMIJA PO ANTRASIS PASAULINIS KARAS
Vyriausybės paramos stiprinimas. Po karo mokslininkams tapo prieinamos naujos technologijos, gimusios kariuomenės laboratorijose: radijo ir radiolokacinė įranga, jautrūs elektroniniai šviesos imtuvai, kompiuteriai. Išsivysčiusių šalių vyriausybės suprato mokslinių tyrimų svarbą nacionaliniam saugumui ir ėmė nemažas lėšas skirti moksliniam darbui ir švietimui.
JAV nacionalinės observatorijos. XX amžiaus šeštojo dešimtmečio pradžioje JAV Nacionalinis mokslo fondas kreipėsi į astronomus, prašydamas sukurti visoje šalyje veikiančią observatoriją, kuri būtų geriausioje vietoje ir būtų prieinama visiems kvalifikuotiems mokslininkams. Iki septintojo dešimtmečio susiformavo dvi organizacijų grupės: Astronomijos tyrimų universitetų asociacija (AURA), sukūrusi Nacionalinės optinės astronomijos observatorijų (NOAO) koncepciją 2100 metrų Kitt Peak viršūnėje netoli Tuksono, Arizonoje, ir Universitetų asociacija, kuri sukūrė projektą Nacionalinė radijo astronomijos observatorija (NRAO) Deer Creek slėnyje, netoli Green Bank, Vakarų Virdžinijoje.
JAV NACIONALINĖ OBSERVATORIJA KITT PEAK netoli Tuksono, Arizonos valstijoje. Didžiausi jo instrumentai yra „McMas“ saulės teleskopas (apačioje), „Mayol“ 4 metrų teleskopas (viršuje dešinėje) ir WIYN 3,5 metro teleskopas Viskonsino, Indianos, Jeilio ir NOAO jungtinėje observatorijoje (kairėje).
Iki 1990 metų NOAO Kitt Peake turėjo 15 teleskopų, kurių skersmuo buvo iki 4 m. AURA taip pat įkūrė Amerikos observatoriją Siera Tolole (Čilės Andai) 2200 m aukštyje, kur pietinis dangus buvo tiriamas nuo tada 1967 m. Be Green Bank, kur didžiausias radijo teleskopas (43 m skersmens) sumontuotas ant pusiaujo kalno, NRAO taip pat turi 12 metrų milimetrų bangų teleskopą Kitt Peak mieste ir 27 radijo bangų labai didelio masyvo (VLA) sistemą. 25 m skersmens teleskopai dykumoje San lygumoje.-Augustinas netoli Socorro, Naujoji Meksika. Nacionalinis radijo ir jonosferos centras Puerto Rike tapo pagrindine Amerikos observatorija. Jo radijo teleskopas su didžiausiu pasaulyje sferiniu veidrodžiu, kurio skersmuo yra 305 m, nejudėdamas guli natūralioje įduboje tarp kalnų ir naudojamas radijo ir radaro astronomijai.
Nacionalinių observatorijų nuolatiniai darbuotojai stebi įrangos būklę, kuria naujus instrumentus ir vykdo savo tyrimų programas. Tačiau bet kuris mokslininkas gali kreiptis dėl stebėjimų ir, jei tam pritars Mokslinių tyrimų koordinavimo komitetas, gauti laiko dirbti su teleskopu. Tai leidžia skurdesnių institucijų mokslininkams naudoti pačią moderniausią įrangą.
Pietų dangaus stebėjimai. Didžioji dalis pietinio dangaus nematoma iš daugelio Europos ir JAV observatorijų, nors būtent pietinis dangus laikomas ypač vertingu astronomijai, nes jame yra Paukščių Tako centras ir daug svarbių galaktikų, įskaitant Magelano debesis. , dvi mažos kaimyninės galaktikos. Pirmuosius pietinio dangaus žemėlapius sudarė anglų astronomas E. Galley, 1676–1678 metais dirbęs Šv.Elenos saloje, ir prancūzų astronomas N.Lacaille, 1751–1753 metais dirbęs Pietų Afrikoje. 1820 m. Didžiosios Britanijos ilgumų biuras Gerosios Vilties kyšulyje įkūrė Karališkąją observatoriją, iš pradžių joje aprūpindamas tik teleskopu astrometriniams matavimams, o vėliau – visu prietaisų rinkiniu įvairioms programoms. 1869 metais Melburne (Australija) buvo sumontuotas 122 cm atšvaitas; vėliau buvo pervežtas į Stromlo kalną, kur po 1905 metų pradėjo augti astrofizinė observatorija. XX amžiaus pabaigoje, kai dėl stiprios urbanizacijos ėmė prastėti sąlygos stebėjimams senose šiaurinio pusrutulio observatorijose, Europos šalys pradėjo aktyviai statyti observatorijas su dideliais teleskopais Čilėje, Australijoje, Vidurinėje Azijoje, Kanarų salose ir Havajuose.
Observatorijos virš Žemės. Astronomai didelio aukščio balionus pradėjo naudoti kaip stebėjimo platformas dar praėjusio amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje ir tęsia tokius tyrimus iki šiol. 1950-aisiais prietaisai buvo montuojami didelio aukščio orlaiviuose, kurie tapo skraidančiomis observatorijomis. Neatmosferiniai stebėjimai prasidėjo 1946 m., kai JAV mokslininkai, užfiksuodami vokiečių V-2 raketas, iškėlė detektorius į stratosferą, kad galėtų stebėti Saulės ultravioletinę spinduliuotę. Pirmasis dirbtinis palydovas SSRS buvo paleistas 1957 metų spalio 4 dieną, o jau 1958 metais sovietų stotis „Luna-3“ nufotografavo tolimąją Mėnulio pusę. Tada prasidėjo skrydžiai į planetas ir atsirado specializuoti astronominiai palydovai Saulei ir žvaigždėms stebėti. Pastaraisiais metais keli astronominiai palydovai nuolat veikė artimoje žemėje ir kitose orbitose, tyrinėdami dangų visuose spektro diapazonuose.
Darbas observatorijoje. Ankstesniais laikais astronomo gyvenimas ir darbas visiškai priklausė nuo jo observatorijos galimybių, nes ryšiai ir kelionės buvo lėti ir sudėtingi. XX amžiaus pradžioje. Hale'as sukūrė Vilsono kalno observatoriją kaip saulės ir žvaigždžių astrofizikos centrą, galintį atlikti ne tik teleskopinius ir spektrinius stebėjimus, bet ir būtinus laboratorinius tyrimus. Jis stengėsi užtikrinti, kad Vilsono kalne būtų viskas, ko reikia gyventi ir dirbti, kaip ir Tycho Veno saloje. Iki šiol kai kurios didelės observatorijos kalnų viršūnėse yra uždaros mokslininkų ir inžinierių bendruomenės, kurios gyvena bendrabučiuose ir dirba naktimis pagal savo programas. Tačiau palaipsniui šis stilius keičiasi. Ieškant stebėjimui palankiausių vietų, observatorijos yra atokiose vietovėse, kur sunku nuolat gyventi. Kviestiniai mokslininkai observatorijoje būna nuo kelių dienų iki kelių mėnesių, kad galėtų atlikti konkrečius stebėjimus. Šiuolaikinės elektronikos galimybės leidžia atlikti nuotolinius stebėjimus visai nesilankant observatorijoje arba sunkiai pasiekiamose vietose statyti visiškai automatinius teleskopus, kurie savarankiškai dirba pagal numatytą programą. Stebėjimai kosminiais teleskopais turi tam tikrą specifiškumą. Pradžioje daugelis astronomų, įpratusių dirbti savarankiškai su instrumentu, nejaukiai jautėsi kosminėje astronomijoje, nuo teleskopo atskirti ne tik erdvės, bet ir daugybės inžinierių bei sudėtingų nurodymų. Tačiau devintajame dešimtmetyje daugelyje antžeminių observatorijų teleskopo valdymas buvo perkeltas iš paprastų konsolių, esančių tiesiai prie teleskopo, į specialią patalpą, užpildytą kompiuteriais ir kartais esančią atskirame pastate. Užuot nukreipęs pagrindinį teleskopą į objektą, žiūrėdamas per nedidelį prie jo pritvirtintą teleskopinį ieškiklį ir spausdamas mažo rankinio nuotolinio valdymo pultelio mygtukus, astronomas dabar sėdi priešais TV vadovo ekraną ir manipuliuoja vairasvirte. Dažnai astronomas tiesiog internetu atsiunčia į observatoriją išsamią stebėjimų programą ir, kai jie atliekami, rezultatus gauna tiesiai į savo kompiuterį. Todėl darbo su antžeminiais ir kosminiais teleskopais stilius darosi vis panašesnis.
ŠIUOLAIKINĖS ŽEMĖS OBSERVATORIJOS
Optinės observatorijos. Vieta optinės observatorijos statybai dažniausiai pasirenkama toli nuo miestų, kuriuose yra ryškus naktinis apšvietimas ir smogas. Paprastai tai yra kalno viršūnė, kur plonesnis atmosferos sluoksnis, per kurį reikia atlikti stebėjimus. Pageidautina, kad oras būtų sausas ir švarus, o vėjas nebūtų itin stiprus. Idealiu atveju observatorijos turėtų būti tolygiai paskirstytos Žemės paviršiuje, kad bet kuriuo metu būtų galima stebėti objektus šiauriniame ir pietiniame danguje. Tačiau istoriškai dauguma observatorijų yra Europoje ir Šiaurės Amerikoje, todėl Šiaurės pusrutulio dangus yra geriau ištirtas. Pastaraisiais dešimtmečiais pietiniame pusrutulyje ir prie pusiaujo pradėtos statyti didelės observatorijos, iš kurių galima stebėti ir šiaurinį, ir pietinį dangų. Senovės ugnikalnis Mauna Kėja saloje. Laikoma, kad Havajai yra daugiau nei 4 km aukščio geriausia vieta pasaulyje astronominiams stebėjimams. Dešimtajame dešimtmetyje čia įsikūrė dešimtys teleskopų iš įvairių šalių.
Bokštas. Teleskopai yra labai jautrūs instrumentai. Siekiant apsaugoti juos nuo blogo oro ir temperatūros pokyčių, jie dedami į specialius pastatus – astronominius bokštus. Maži bokšteliai yra stačiakampio formos su plokščiu stumdomu stogu. Didžiųjų teleskopų bokštai dažniausiai apvalūs su pusrutulio formos besisukančiu kupolu, kuriame stebėjimui atidaromas siauras plyšys. Toks kupolas eksploatacijos metu gerai apsaugo teleskopą nuo vėjo. Tai svarbu, nes vėjas sujudina teleskopą ir dėl to vaizdas dreba. Vibracija nuo žemės ir bokšto pastato taip pat neigiamai veikia vaizdo kokybę. Todėl teleskopas montuojamas ant atskiro pamato, o ne sujungtas su bokšto pamatu. Bokšto viduje arba šalia jo sumontuota kupolo erdvės vėdinimo sistema ir instaliacija atspindinčio aliuminio sluoksnio vakuuminiam nusodinimui ant teleskopo veidrodžio, kuris laikui bėgant blunka.
laužtuvas. Norint nukreipti į šviestuvą, teleskopas turi suktis apie vieną ar dvi ašis. Pirmajam tipui priklauso dienovidinio ratas ir tranzitinis instrumentas – maži teleskopai, besisukantys aplink horizontalią ašį dangaus dienovidinio plokštumoje. Judant iš rytų į vakarus, kiekviena žvaigždė šią plokštumą kerta du kartus per dieną. Tranzitinio instrumento pagalba nustatomi žvaigždžių praėjimo dienovidiniu momentai ir taip nurodomas Žemės sukimosi greitis; tai būtina norint tiksliai aptarnauti laiką. Meridiano ratas leidžia išmatuoti ne tik akimirkas, bet ir vietą, kur žvaigždė kerta dienovidinį; tai reikia sukurti tikslūs žemėlapiaiŽvaigždėtas dangus. Tiesioginis vizualinis stebėjimas šiuolaikiniuose teleskopuose praktiškai nenaudojamas. Jie daugiausia naudojami fotografuojant dangaus objektus arba registruoti jų šviesą elektroniniais detektoriais; šiuo atveju ekspozicija kartais siekia kelias valandas. Visą šį laiką teleskopas turi būti tiksliai nukreiptas į objektą. Todėl laikrodžio mechanizmo pagalba jis sukasi pastoviu greičiu aplink laikrodžio rodyklę (lygiagrečiai Žemės sukimosi ašiai) iš rytų į vakarus po žvaigžde, taip kompensuodamas Žemės sukimąsi iš vakarų į rytus. Antroji ašis, statmena valandinei ašiai, vadinama deklinacijos ašimi; jis skirtas nukreipti teleskopą šiaurės-pietų kryptimi. Ši konstrukcija vadinama pusiaujo laikikliu ir naudojama beveik visiems teleskopams, išskyrus didžiausius, kuriems alt-azimuto laikiklis pasirodė kompaktiškesnis ir pigesnis. Ant jo teleskopas seka šviestuvą, sukdamasis vienu metu kintamu greičiu aplink dvi ašis – vertikalią ir horizontalią. Tai labai apsunkina laikrodžio veikimą, todėl reikia kompiuterio valdymo.
Refrakcinis teleskopas turi objektyvą. Kadangi skirtingų spalvų spinduliai stikle lūžta skirtingais būdais, objektyvo objektyvas yra sukurtas taip, kad vienos spalvos spinduliuose būtų aiškus vaizdas. Senesni refraktoriai buvo skirti vizualiniam stebėjimui, todėl davė aiškų vaizdą geltonais spinduliais. Atsiradus fotografijai, imta statyti fotografinius teleskopus – astrografus, kurie suteikia aiškų vaizdą mėlynais spinduliais, kuriems jautri fotografinė emulsija. Vėliau atsirado emulsijos, kurios buvo jautrios geltonai, raudonai ir net infraraudonajai šviesai. Juos galima naudoti fotografuojant su vaizdiniais refraktoriais. Vaizdo dydis priklauso nuo objektyvo židinio nuotolio. 102 cm Yerkes refraktoriaus židinio nuotolis yra 19 m, todėl Mėnulio disko skersmuo jo židinyje yra apie 17 cm. Šio teleskopo fotografinių plokščių dydis yra 20-25 cm; pilnatis ant jų lengvai telpa. Astronomai stiklines fotografines plokštes naudoja dėl didelio tvirtumo: net ir po 100 saugojimo metų jos nesideformuoja ir leidžia išmatuoti santykinę žvaigždžių vaizdų padėtį 3 mikronų tikslumu, o tai dideliems refraktoriams, tokiems kaip Yerkes, atitinka 0,03 colio lankas danguje.
Teleskopinis reflektorius turi įgaubtą veidrodį kaip objektyvą. Jo pranašumas prieš refraktorių yra tas, kad bet kokios spalvos spinduliai nuo veidrodžio atsispindi vienodai, todėl gaunamas aiškus vaizdas. Be to, veidrodinis lęšis gali būti daug didesnis nei objektyvo lęšis, nes veidrodžio stiklo ruošinys viduje gali būti neskaidrus; jį galima apsaugoti nuo deformacijos veikiant savo svoriui, įdedant į specialų rėmą, kuris palaiko veidrodį iš apačios. Kuo didesnis lęšio skersmuo, tuo daugiau šviesos teleskopas surenka ir tuo silpnesnius bei tolimesnius objektus jis gali „matyti“. Daugelį metų didžiausi pasaulyje buvo 6-asis BTA (Rusija) ir 5-asis Palomaro observatorijos (JAV) atšvaitas. Tačiau dabar Havajuose esančioje Mauna Kea observatorijoje veikia du teleskopai su 10 metrų kompozitiniais veidrodžiais ir statomi keli teleskopai su monolitiniais 8-9 m skersmens veidrodžiais. 1 lentelė.
DIDŽIAUSI TELESKOPAI PASAULYJE
___
__Skersmuo______ Observatorija ______ Objekto vieta ir metai (m) ________________ statybos / išmontavimo
ATŠŠINDŽIAI
10,0 Mauna Kea Havajai (JAV) 1996 10,0 Mauna Kea Havajai (JAV) 1993 9,2 McDonald Texas (JAV) 1997 8,3 Nacionalinė Japonija Havajai (JAV) 1999 8,2 Europos pietų kalnas Sierra Paranal (Čilė) 1998 8,2 Europos pietinis kalnas Siera Paranalis (Čilė) 1999 8,2 Europos pietinis kalnas Sierra Paranal (Čilė) 2000 8,1 Dvyniai Šiaurės Havajai (JAV) 1999 6,5 Arizonos universitetas, kalnų Hopkinso universitetas 9 Specials9 Arizonas9 Rusijos g. Zelenchukskaya (Rusija) 1976 m. 5,0 Palomaro kalnas Palomaras (Kalifornija) 1949 m. 1,8 * 6 = 4,5 Arizonos universitetas Hopkinso kalnas (Arizona) 1979/1998 4,2 Roca de los Muchachos 3,9 Anglo-Australian Siding Spring (Australija) 1975 3,8 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1974 3,8 Mauna Kea (IC) Havajai (JAV) 1979 3,6 European Southern La Sila (Čilė) 1976 3,6 Mauna Kea (Chile) 1976 3,6 Mauna Kea (Arizona)19.1 los Muchachos Kanarų salos (Ispanija) 1989 m. 3,5 Sakramento viršukalnės tarpuniversitetinis institutas (vnt. Naujoji Meksika) 1991 m. 3,5 Vokiečių-Ispanijos Kalar Altas (Ispanija) 1983 m.
REFRAKTORIAI
1,02 Yerkes Williams Bay (Viskonsinas) 1897 0,91 Mount Lick Hamilton (Kalifornija) 1888 0,83 Paris Meudon (Prancūzija) 1893 0,81 Potsdamas Potsdamas (Vokietija) Ali Peterburgas (Puelburgas) 1899 0,76 Prancūzija 1899 0,76 Prancūzija 1899 0,76 Prancūzija 18. 1885/1941 m
KAMEROS ŠMITO *
1,3-2,0 K. Schwarzschild Tautenburg (Vokietija) 1960 1,2-1,8 Palomaro kalnas Palomaras (Kalifornija) 1948 m. 1,2-1,8 Anglo-Australian Siding Spring (Australija) 1973 1, 1-1,5 Pietų Europos 7-1.9 Astronomijos 1.10. 1972 m
SAULES
1,60 Kitt Peak nacionalinis Tuksonas (Arizona), 1962 m. 1,50 Sakramento viršukalnė (V) * Saulės dėmė (Naujoji Meksika) 1969 1,00 Astrofizinis Krymas (Ukraina) 1975 m. Tuksonas (Arizona) 1975 0.70 Saulės fizikos institutas, Vokietija apie. Tenerifė (Ispanija) 1988 m. 0,66 Mitaka Tokijas (Japonija) 1920 m. 0,64 Kembridžas Kembridžas (Anglija) 1820 m.
Pastaba: Schmidt fotoaparatams nurodomas korekcinės plokštės ir veidrodžio skersmuo; saulės teleskopams: (V) - vakuuminis; 2 pridėti. - du papildomi teleskopai bendrame korpuse su 1,6 m teleskopu.
Kameros su veidrodiniais objektyvais. Atšvaitų trūkumas yra tas, kad jie suteikia aiškų vaizdą tik šalia regėjimo lauko centro. Tai netrukdo, jei tiriamas vienas objektas. Tačiau patruliuojant, pavyzdžiui, ieškant naujų asteroidų ar kometų, reikia vienu metu fotografuoti didelius dangaus plotus. Paprastas atšvaitas tam netinka. Vokiečių optikas B. Schmidtas 1932 metais sukūrė kombinuotą teleskopą, kuriame pagrindinio veidrodžio defektai koreguojami naudojant prieš jį esantį ploną sudėtingos formos lęšį - korekcinę plokštelę. Palomaro observatorijos Schmidt kamera ant 35ґ35 cm fotoplokštelės gauna 6ґ6° dangaus regiono vaizdą. Dar vieną plačiakampės kameros dizainą 1941 metais Rusijoje sukūrė D.D.Maksutovas. Jis yra paprastesnis nei Schmidt fotoaparatas, nes paprastas storas objektyvas - meniskas - jame atlieka korekcijos plokštės vaidmenį.
Optinių observatorijų eksploatavimas. Dabar daugiau nei 100 didelių observatorijų veikia daugiau nei 30 pasaulio šalių. Paprastai kiekvienas iš jų savarankiškai arba bendradarbiaudamas su kitais vykdo kelias daugiametes stebėjimo programas. Astrometriniai matavimai. Didelės nacionalinės observatorijos – JAV jūrų observatorija, Karališkoji Grinvičo observatorija Didžiojoje Britanijoje (uždaryta 1998 m.), Pulkovskaja Rusijoje ir kt. – reguliariai matuoja žvaigždžių ir planetų padėtis danguje. Tai labai subtilus darbas; būtent jame pasiekiamas didžiausias „astronominis“ matavimų tikslumas, kurio pagrindu sukuriami šviestuvų padėties ir judėjimo katalogai, reikalingi navigacijai antžeminėje ir kosminėje erdvėje, žvaigždžių erdvinei padėčiai nustatyti, išsiaiškinti planetų judėjimo dėsnius. Pavyzdžiui, matuojant žvaigždžių koordinates kas šešis mėnesius, galima pastebėti, kad kai kurios iš jų patiria svyravimus, susijusius su Žemės judėjimu jos orbitoje (paralakso efektas). Šio poslinkio dydis lemia atstumą iki žvaigždžių: kuo mažesnis poslinkis, tuo didesnis atstumas. Iš Žemės astronomai gali išmatuoti 0,01 "(degtuko storis už 40 km!) poslinkį, kuris atitinka 100 parsekų atstumą.
Meteorų patrulis. Kelios plačiakampės kameros, išdėstytos dideliais atstumais, nuolat fotografuoja naktinį dangų, kad nustatytų meteorų trajektorijas ir galimą meteorito smūgio vietą. Pirmą kartą šie stebėjimai iš dviejų stočių pradėti Harvardo observatorijoje (JAV) 1936 m., vadovaujant F. Whipple'ui, buvo reguliariai atliekami iki 1951 m. 1951-1977 m. tie patys darbai buvo atlikti Ondrejovskoy observatorijoje. (Čekijos Respublika). Nuo 1938 metų SSRS Dušanbėje ir Odesoje buvo atliekami fotografiniai meteorų stebėjimai. Stebėdami meteorus, galima tirti ne tik kosminių dulkių grūdelių sudėtį, bet ir žemės atmosferos sandarą 50-100 km aukštyje, kuri sunkiai prieinama tiesioginiam zondavimui. Meteorų patrulis sulaukė didžiausios plėtros trijų „ugnies kamuolių tinklų“ pavidalu – JAV, Kanadoje ir Europoje. Pavyzdžiui, Smithsonian Observatory Prairie Network (JAV) naudojo 2,5 cm automatines kameras 16 stočių, esančių 260 km aplink Linkolną, Nebraską, kad fotografuotų ryškius meteorus – ugnies kamuolius. Nuo 1963 metų vystėsi Čekijos ugnies kamuolių tinklas, kuris vėliau virto Europos tinklu, sudarytu iš 43 stočių Čekijos, Slovakijos, Vokietijos, Belgijos, Nyderlandų, Austrijos ir Šveicarijos teritorijose. Šiandien tai yra vienintelis aktyvus ugnies kamuolių tinklas. Jo stotyse įrengtos žuvies akies kameros, kurios leidžia vienu metu fotografuoti visą dangaus pusrutulį. Ugnies kamuoliukų pagalba kelis kartus buvo galima rasti ant žemės nukritusius meteoritus ir atkurti jų orbitą prieš susidūrimą su Žeme.
Saulės stebėjimai. Daugelis observatorijų reguliariai fotografuoja saulę. Tamsių dėmių skaičius ant jo paviršiaus tarnauja kaip aktyvumo rodiklis, kuris periodiškai didėja vidutiniškai kas 11 metų, todėl nutrūksta radijo ryšys, padidėja pašvaistė ir kiti Žemės atmosferos pokyčiai. Svarbiausias Saulės tyrimo instrumentas yra spektrografas. Leisdami saulės šviesą pro siaurą plyšį teleskopo židinyje ir suskaidydami į spektrą, naudodami prizmę arba difrakcinę gardelę, galite sužinoti saulės atmosferos cheminę sudėtį, dujų judėjimo joje greitį, temperatūrą ir magnetinis laukas. Spektroheliografo pagalba galima gauti Saulės nuotraukas vieno elemento, pavyzdžiui, vandenilio ar kalcio, emisijos linijoje. Juose aiškiai matyti iškilimai – virš Saulės paviršiaus kyla didžiuliai dujų debesys. Didelį susidomėjimą kelia karštas išretėjęs saulės atmosferos regionas – vainikas, kuris dažniausiai matomas tik visiško atmosferos momentais. saulės užtemimai... Tačiau kai kurios didelio aukščio observatorijos sukūrė specialius teleskopus – ekstra-užtemimo koronagrafus, kuriuose maža sklendė („dirbtinis mėnulis“) uždaro ryškų Saulės diską, todėl bet kada galima stebėti jos vainiką. Tokie stebėjimai atliekami Kaprio saloje (Italija), Sakramento viršukalnės observatorijoje (Naujoji Meksika, JAV), Pique du Midi (Prancūzijos Pirėnai) ir kt.
Mėnulio ir planetų stebėjimai. Planetų, palydovų, asteroidų ir kometų paviršius tiriamas naudojant spektrografus ir poliarimetrus, nustatant atmosferos cheminę sudėtį ir kietojo paviršiaus ypatybes. Šiuose stebėjimuose labai aktyviai dalyvauja Lovelio observatorija (Arizona), Medonskaya ir Pique du Midi (Prancūzija), Krymo observatorija (Ukraina). Nors pastaraisiais metais naudojant erdvėlaivius buvo gauta daug puikių rezultatų, antžeminiai stebėjimai neprarado savo aktualumo ir kasmet atneša naujų atradimų.
Žvaigždžių stebėjimas. Matuodami žvaigždės spektro linijų intensyvumą, astronomai nustato cheminių elementų gausą ir dujų temperatūrą jos atmosferoje. Linijų padėtis, pagrįsta Doplerio efektu, naudojama visos žvaigždės greičiui nustatyti, o pagal linijų profilio formą - dujų srauto greitį žvaigždės atmosferoje ir greitį. jo sukimosi aplink ašį. Žvaigždžių spektruose dažnai matomos retintos tarpžvaigždinės medžiagos linijos, esančios tarp žvaigždės ir antžeminio stebėtojo. Sistemingai stebint vienos žvaigždės spektrą, galima tirti jos paviršiaus svyravimus, nustatyti palydovų buvimą ir materijos srautus, kartais tekančius iš vienos žvaigždės į kitą. Spektrografu, esančiu teleskopo židinyje, per keliasdešimt ekspozicijos minučių galima gauti išsamų tik vienos žvaigždės spektrą. Masiniam žvaigždžių spektrų tyrimui prieš plačiakampės (Schmidt arba Maksutov) kameros objektyvą statoma didelė prizmė. Šiuo atveju fotografinėje plokštelėje gaunama dangaus atkarpa, kurioje kiekvienas žvaigždės vaizdas atvaizduojamas jos spektru, kurio kokybė žema, bet pakankama žvaigždžių masiniam tyrimui. Tokie stebėjimai daugelį metų buvo atliekami Mičigano universiteto (JAV) ir Abastumani observatorijoje (Gruzija). Neseniai sukurti šviesolaidiniai spektrografai: optinės skaidulos dedamos į teleskopo židinį; kiekvienas jų vienu galu dedamas ant žvaigždės atvaizdo, o kitu – ant spektrografo plyšio. Taigi per vieną ekspoziciją galite gauti išsamius šimtų žvaigždžių spektrus. Leidžiant žvaigždės šviesą per įvairius filtrus ir matuojant jos ryškumą, galima nustatyti žvaigždės spalvą, kuri parodo jos paviršiaus temperatūrą (kuo mėlynesnė, tuo karštesnė) ir tarpžvaigždinių dulkių, esančių tarp žvaigždės ir stebėtojas (kuo daugiau dulkių, tuo žvaigždė raudonesnė). Daugelis žvaigždžių periodiškai arba chaotiškai keičia savo ryškumą – jos vadinamos kintamaisiais. Ryškumo svyravimai, susiję su žvaigždės paviršiaus svyravimais arba abipusiais dvejetainių sistemų komponentų užtemimais, daug pasako apie vidinę žvaigždžių struktūrą. Tiriant kintamąsias žvaigždes, svarbu turėti ilgas ir tankias stebėjimų serijas. Todėl astronomai į šį darbą dažnai įtraukia mėgėjus: net akimis skaičiuoti žvaigždžių ryškumą pro žiūronus ar nedidelį teleskopą turi mokslinė vertė. Astronomijos mylėtojai dažnai buria klubus bendriems stebėjimams. Be to, kad tyrinėja kintamąsias žvaigždes, jie dažnai atranda kometas ir naujų žvaigždžių protrūkius, kurie taip pat labai prisideda prie astronomijos. Blyškios žvaigždės tiriamos tik dideliais teleskopais su fotometrais. Pavyzdžiui, 1 m skersmens teleskopas surenka šviesos 25 000 kartų daugiau nei žmogaus akies vyzdys. Fotografinės plokštelės naudojimas ilgam eksponavimui padidina sistemos jautrumą tūkstančius kartų. Šiuolaikiniai fotometrai su elektroniniais šviesos detektoriais, tokiais kaip fotodaugiklio vamzdis, vaizdo keitiklis ar puslaidininkinė CCD matrica, yra dešimtis kartų jautresni už fotografines plokšteles ir leidžia tiesiogiai įrašyti matavimo rezultatus į kompiuterio atmintį.
Silpnų objektų stebėjimas. Tolimų žvaigždžių ir galaktikų stebėjimai atliekami naudojant didžiausius teleskopus, kurių skersmuo nuo 4 iki 10 m. Pagrindinis vaidmuo čia tenka observatorijoms Mauna Kea (Havajai), Palomarskaya (Kalifornija), La Silla ir Sierra Tololo (Čilė) , Specialusis astrofizinis ). Didelės Schmidt kameros naudojamos masiniam silpnų objektų tyrimui Tonantzintla (Meksika), Mount Stromlo (Australija), Bloemfontein (Pietų Afrika), Byurakan (Armėnija) observatorijose. Šie stebėjimai leidžia mums įsiskverbti į visatą giliausiai ir ištirti jos struktūrą bei kilmę.
Bendros stebėjimo programos. Daugelį stebėjimo programų bendrai vykdo kelios observatorijos, kurių sąveiką remia Tarptautinė astronomijos sąjunga (IAU). Ji vienija apie 8 tūkstančius astronomų iš viso pasaulio, turi 50 komisijų įvairiose mokslo srityse, kartą per trejus metus, renka didelius asamblėjus ir kasmet organizuoja kelis didelius simpoziumus ir kolokviumus. Kiekviena TAS komisija koordinuoja tam tikros klasės objektų stebėjimus: planetų, kometų, kintamų žvaigždžių ir kt. IAU koordinuoja daugelio observatorijų darbą rengiant žvaigždžių žemėlapius, atlasus ir katalogus. Smitsono astrofizikos observatorijoje (JAV) veikia Centrinis astronominių telegramų biuras, kuris greitai praneša visiems astronomams apie netikėtus įvykius – naujų žvaigždžių ir supernovų protrūkius, naujų kometų atradimą ir kt.
RADIJO STEBöTOJOS
Radijo ryšio technologijų plėtra 1930-1940 metais leido pradėti kosminių kūnų radijo stebėjimą. Šis naujas „langas“ į visatą atnešė daug nuostabių atradimų. Iš viso elektromagnetinės spinduliuotės spektro per atmosferą į Žemės paviršių sklinda tik optinės ir radijo bangos. Be to, „radijo langas“ yra daug platesnis nei optinis: jis tęsiasi nuo milimetrinių bangų iki dešimčių metrų. Be optinėje astronomijoje žinomų objektų – Saulės, planetų ir karštų ūkų – radijo bangų šaltiniais pasirodė ir anksčiau nežinomi objektai: šalti tarpžvaigždinių dujų debesys, galaktikos branduoliai ir sprogstančios žvaigždės.
Radijo teleskopų tipai. Radijo spinduliavimas iš kosminių objektų yra labai silpnas. Norint tai pastebėti natūralių ir dirbtinių trukdžių fone, reikalingos siauros kryptinės antenos, kurios priima signalą tik iš vieno taško danguje. Šios antenos yra dviejų tipų. Trumpojo bangos ilgio spinduliuotei jie yra pagaminti iš metalo įgaubto parabolinio veidrodžio pavidalu (kaip optinis teleskopas), kuris sutelkia krintančią spinduliuotę. Tokie atšvaitai, kurių skersmuo iki 100 m – pilnai besisukantys – gali žiūrėti į bet kurią dangaus dalį (kaip optinis teleskopas). Didesnės antenos yra pagamintos iš parabolinio cilindro, kuris gali suktis tik dienovidinio plokštumoje (kaip optinio dienovidinio apskritimas). Sukimasis aplink antrąją ašį užtikrina Žemės sukimąsi. Didžiausi paraboloidai yra stacionarūs naudojant natūralius dubenėlius žemėje. Jie gali stebėti tik ribotą dangaus plotą. 2 lentelė.
DIDŽIAUSI RADIJO TELESKOPAI
________________________________________________
Didžiausia __ Observatorija _____ Vieta ir metai _ Dydis ____________________ statybos / išmontavimo
antenos (m)
________________________________________________
1000 1 Lebedevo fizinis institutas, Rusijos mokslų akademija Serpuchovas (Rusija) 1963 600 1 Specialioji Rusijos astrofizikos mokslų akademija Šiaurės Kaukazas (Rusija) 1975 305 2 Jonosferos Arecibas Arecibas (Puerto Rikas), 1963 m. 305 1 Meudonas Meudonas (Prancūzija) 1964 183 Ilinojaus universitetas Danville (Ilinojus) 1962 122 Kalifornijos universitetas Hat Creek (CA) 1960 110 1 Ohajo universitetas, Delaveras (Ohajas) 1962 m. 107 Stanfordo radijo laboratorija Stanfordas (Kalifornija) 1959 m. 100 Max Planck Bonn (Vokietija) 1971 76 Jodrell Bank Macclesfield (Anglija) 1957 _____________________________________________________
Pastabos:
1 neužpildyta diafragma antena;
2 fiksuota antena. _________________________________________________________
Ilgųjų bangų spinduliuotės antenos yra surenkamos iš daugybės paprastų metalinių dipolių, išdėstytų kelių kvadratinių kilometrų plote ir sujungtos taip, kad jų gaunami signalai sustiprintų vienas kitą tik tuo atveju, jei jie ateina iš tam tikros krypties. Kuo didesnė antena, tuo siauresnė dangaus sritis, kurią ji tiria, tuo pačiu suteikia aiškesnį objekto vaizdą. Tokio įrankio pavyzdys yra Ukrainos mokslų akademijos Charkovo Radiofizikos ir elektronikos instituto UTR-2 (Ukrainos T formos radijo teleskopas). Jo dviejų rankų ilgis yra 1860 ir 900 m; tai pažangiausias pasaulyje instrumentas, tiriantis dekametrinę spinduliuotę 12-30 m diapazone.Kelių antenų sujungimo į sistemą principas taikomas ir paraboliniams radijo teleskopams: sujungiant keliomis antenomis iš vieno objekto gaunamus signalus, vienas milžiniška antena. Tai žymiai pagerina priimamų radijo vaizdų kokybę. Tokios sistemos vadinamos radijo interferometrais, nes skirtingų antenų signalai sumuojasi ir trukdo vienas kitam. Radijo interferometrų vaizdų kokybė nėra prastesnė nei optinių: mažiausios detalės yra apie 1 "dydžio, o jei sujungsite signalus iš antenų, esančių skirtinguose žemynuose, tada mažiausių detalių dydis objekto vaizde gali sumažinti tūkstančius kartų Antenos renkamas signalas aptinkamas ir sustiprinamas specialus imtuvas – radiometras, kuris dažniausiai sureguliuojamas į vieną fiksuotą dažnį arba keičia derinimą siauroje dažnių juostoje Siekiant sumažinti vidinį triukšmą, radiometrai dažnai aušinami. iki labai žemų temperatūrų.Sustiprintas signalas įrašomas magnetofonu arba kompiuteriu.Gaujamo signalo stiprumas dažniausiai išreiškiamas „antenos temperatūra“, tarsi antenos vietoje būtų absoliučiai juodas tam tikros temperatūros kūnas. , skleidžianti vienodą galią.Matuojant signalo galią skirtingais dažniais, sukonstruotas radijo spektras, kurio forma leidžia spręsti apie spinduliavimo mechanizmą ir objekto fizikinę prigimtį.Radioastronomijos stebėjimus galima atlikti bet kurių ir dienos metu, jei netrukdo pramoniniai objektai: kibirkščiuojantys elektros varikliai, transliuojamos radijo stotys, radarai. Dėl šios priežasties radijo observatorijos dažniausiai įrengiamos toli nuo miestų. Radijo astronomai ypatingų reikalavimų atmosferos kokybei nekelia, tačiau stebint ties trumpesnėmis nei 3 cm bangomis atmosfera tampa kliūtimi, todėl trumpųjų bangų antenas mieliau stato aukštai kalnuose. Kai kurie radijo teleskopai naudojami kaip radarai, siunčiantys galingą signalą ir priimantys nuo objekto atsispindintį impulsą. Tai leidžia tiksliai nustatyti atstumą iki planetų ir asteroidų, išmatuoti jų greitį ir net sudaryti paviršiaus žemėlapį. Taip buvo gauti Veneros paviršiaus žemėlapiai, kurie per tankią atmosferą optikoje nesimato.
taip pat žr
RADIOASTRONOMIJA;
RADARŲ ASTRONOMIJA.
Radijo astronomijos stebėjimai. Priklausomai nuo antenos parametrų ir turimos įrangos, kiekviena radijo observatorija specializuojasi tam tikroje stebėjimo objektų klasėje. Saulė dėl savo artumo žemei yra galingas radijo bangų šaltinis. Iš jos atmosferos sklindanti radijo banga yra nuolat registruojama – tai leidžia numatyti Saulės aktyvumą. Jupiterio ir Saturno magnetosferose vyksta aktyvūs procesai, kurių radijo impulsai nuolat stebimi Floridos, Santjago ir Jeilio universiteto observatorijose. Planetiniams radarams naudojamos didžiausios antenos Anglijoje, JAV ir Rusijoje. Įspūdingas atradimas buvo Leideno observatorijoje (Nyderlandai) atrastas tarpžvaigždinio vandenilio spinduliavimas, kurio bangos ilgis yra 21 cm. Tada tarpžvaigždinėje terpėje iš radijo linijų buvo rasta dešimtys kitų atomų ir sudėtingų molekulių, įskaitant organines. Molekulės ypač intensyviai skleidžia milimetrines bangas, kurių priėmimui sukuriamos specialios parabolinės antenos su didelio tikslumo paviršiumi. Pirmiausia Kembridžo radijo observatorijoje (Anglija), o vėliau kitose, nuo šeštojo dešimtmečio pradžios buvo atliekami sistemingi viso dangaus tyrimai, siekiant nustatyti radijo šaltinius. Kai kurie iš jų sutampa su žinomais optiniais objektais, tačiau daugelis neturi analogų kituose spinduliuotės diapazonuose ir, matyt, yra labai nutolę objektai. Septintojo dešimtmečio pradžioje, atradę silpnus žvaigždžių objektus, kurie sutapo su radijo šaltiniais, astronomai atrado kvazarus – labai tolimas galaktikas su neįtikėtinai aktyviais branduoliais. Kartkartėmis kai kuriuose radijo teleskopuose bandoma ieškoti signalų iš nežemiškų civilizacijų. Pirmasis tokio pobūdžio projektas buvo JAV nacionalinės radijo astronomijos observatorijos projektas 1960 m., kurio tikslas buvo ieškoti signalų iš netoliese esančių žvaigždžių planetų. Kaip ir visos tolesnės paieškos, jis davė neigiamą rezultatą.
PAPILDOMA ATMOSFERINĖ ASTRONOMIJA
Kadangi Žemės atmosfera į planetos paviršių neperduoda rentgeno, infraraudonųjų, ultravioletinių ir kai kurių rūšių radijo spinduliuotės, instrumentai jiems tirti montuojami ant dirbtinių Žemės palydovų, kosminių stočių ar tarpplanetinių transporto priemonių. Šie prietaisai reikalauja mažo svorio ir didelio patikimumo. Paprastai tam tikrame spektro diapazone stebėti paleidžiami specializuoti astronominiai palydovai. Netgi optinius stebėjimus geriau atlikti už atmosferos ribų, o tai labai iškraipo objektų vaizdus. Deja, kosmoso technologija yra labai brangus, todėl ekstraatmosferines observatorijas kuria arba turtingiausios šalys, arba kelios šalys bendradarbiaudamos tarpusavyje. Iš pradžių tam tikros mokslininkų grupės buvo įtrauktos į astronominių palydovų prietaisų kūrimą ir gautų duomenų analizę. Tačiau augant kosminių teleskopų produktyvumui susiformavo bendradarbiavimo sistema, panaši į naudojamą nacionalinėse observatorijose. Pavyzdžiui, Hablo kosminiu teleskopu (JAV) gali naudotis bet kuris pasaulio astronomas: priimamos ir įvertinamos paraiškos stebėjimams, atliekamos jų verčiausios, o rezultatai perduodami mokslininkui analizei. Šias veiklas organizuoja Kosminio teleskopo mokslo institutas.
- (nauja lot. observatorija, iš observare į stebėti). Pastatas fiziniams ir astronominiams stebėjimams. Užsienio žodžių žodynas, įtrauktas į rusų kalbą. Chudinov AN, 1910. OBSERVORIJOS pastatas, skirtas astronomijos, ... ... Rusų kalbos svetimžodžių žodynas
Astronomijos observatorija – mokslinių tyrimų įstaiga, kurioje atliekami sistemingi dangaus kūnų ir reiškinių stebėjimai.
Dažniausiai observatorija statoma aukštesnėje vietoje, kur atsiveria geras horizontas. Observatorijoje įrengti stebėjimo instrumentai: optiniai ir radioteleskopai, stebėjimo rezultatų apdorojimo instrumentai: astrografai, spektrografai, astrofotometrai ir kiti dangaus kūnų charakterizavimo prietaisai.
Iš observatorijos istorijos
Sunku net įvardinti pirmųjų observatorijų atsiradimo laiką. Žinoma, tai buvo primityvios struktūros, tačiau nepaisant to, jose buvo atliekami dangaus kūnų stebėjimai. Seniausios observatorijos yra Asirijoje, Babilone, Kinijoje, Egipte, Persijoje, Indijoje, Meksikoje, Peru ir kitose valstybėse. Tiesą sakant, senovės žyniai buvo pirmieji astronomai, nes jie stebėjo žvaigždėtą dangų.
- akmens amžiuje sukurta observatorija. Jis yra netoli Londono. Šis statinys buvo ir šventykla, ir astronominių stebėjimų vieta – Stounhendžo, kaip didžiosios akmens amžiaus observatorijos, interpretacija priklauso J. Hawkinsui ir J. White'ui. Prielaida, kad tai seniausia observatorija, pagrįsta tuo, kad jos akmens plokštės sumontuotos tam tikra tvarka. Visiems žinoma, kad Stounhendžas buvo šventa vieta Druidai – kunigų kastos atstovai tarp senovės keltų. Druidai labai gerai išmanė astronomiją, pavyzdžiui, žvaigždžių sandarą ir judėjimą, Žemės ir planetų dydį bei įvairius astronominius reiškinius. Mokslas nežino, iš kur jie gavo šias žinias. Manoma, kad jie juos paveldėjo iš tikrųjų Stounhendžo statytojų ir dėl to turėjo didelę galią bei įtaką.
Armėnijos teritorijoje rasta dar viena senovinė observatorija, pastatyta maždaug prieš 5 tūkst.
XV amžiuje Samarkande, didysis astronomas Ulugbekas pastatė savo laiku išskirtinę observatoriją, kurioje pagrindinis instrumentas buvo didžiulis kvadrantas, skirtas matuoti žvaigždžių ir kitų šviesulių kampinius atstumus (apie tai skaitykite mūsų svetainėje: http: //site/index.php/earth/rabota- astrnom/10-etapi- astronimii / 12-sredneverovaya-astronomiya).
Pirmoji observatorija šiuolaikine šio žodžio prasme buvo garsioji muziejus Aleksandrijoje surengė Ptolemėjus II Filadelfas. Neregėtų rezultatų čia pasiekė Aristilas, Timocharis, Hiparchas, Aristarchas, Eratostenas, Geminas, Ptolemėjas ir kiti. Būtent čia pirmą kartą pradėti naudoti įrankiai su padalintais apskritimais. Aristarchas sukūrė varinį apskritimą pusiaujo plokštumoje ir jo pagalba tiesiogiai stebėjo Saulės praėjimo pro lygiadienio taškus laikus. Hiparchas išrado astrolabiją (astronominį instrumentą, pagrįstą stereografinės projekcijos principu) su dviem viena kitai statmenais apskritimais ir dioptrijomis stebėjimui. Ptolemėjus pristatė kvadrantus ir sumontavo juos naudodamas svambalo liniją. Perėjimas nuo pilnų ratų prie kvadrantų iš esmės buvo žingsnis atgal, tačiau Ptolemėjaus valdžia išlaikė kvadrantus observatorijose iki Röhmerio laikų, kuris įrodė, kad stebėjimai buvo atliekami tiksliau pilnais apskritimais; tačiau visiškai apleisti kvadrantai tik XIX amžiaus pradžioje.
Pirmosios observatorijos modernus tipas Europoje pradėtas statyti po to, kai buvo išrastas teleskopas – XVII a. Pirmoji didelė valstybinė observatorija - paryžietė... Jis buvo pastatytas 1667 m. Kartu su kvadrantais ir kitais senovės astronomijos instrumentais čia jau buvo naudojami dideli refraktoriniai teleskopai. Atidarytas 1675 m Grinvičo karališkoji observatorija Anglijoje, Londono pakraštyje.
Pasaulyje veikia daugiau nei 500 observatorijų.
Rusijos observatorijos
Pirmoji observatorija Rusijoje buvo privati A.A. Liubimovas Cholmogoryje, Archangelsko srityje, atidarytas 1692 m. 1701 m. Petro I įsakymu Maskvos Navigacijos mokykloje buvo įkurta observatorija. 1839 metais netoli Sankt Peterburgo buvo įkurta Pulkovo observatorija, aprūpinta pažangiausiais instrumentais, kurie leido gauti itin tikslius rezultatus. Dėl to Pulkovo observatorija buvo pavadinta pasaulio astronomijos sostine. Dabar Rusijoje yra daugiau nei 20 astronomijos observatorijų, tarp kurių pirmaujanti yra Mokslų akademijos Pagrindinė (Pulkovo) astronomijos observatorija.
Pasaulio observatorijos
Tarp užsienio observatorijų didžiausios yra Grinvičo (Didžioji Britanija), Harvardo ir Palomaro kalno (JAV), Potsdamo (Vokietija), Krokuva (Lenkija), Byurakan (Armėnija), Vienos (Austrija), Krymo (Ukraina) observatorijos ir kt. įvairios šalys keičiasi stebėjimų ir tyrimų rezultatais, dažnai dirba pagal tą pačią programą, kad gautų kuo tikslesnius duomenis.
Observatorijų įrengimas
Šiuolaikinėms observatorijoms tipiškas vaizdas yra cilindrinis arba daugialypis pastatas. Tai yra bokštai, kuriuose sumontuoti teleskopai. Šiuolaikinėse observatorijose įrengti optiniai teleskopai, patalpinti uždaruose kupoliniuose pastatuose, arba radijo teleskopai. Teleskopais renkama šviesos spinduliuotė fiksuojama fotografiniais arba fotoelektriniais metodais ir analizuojama siekiant gauti informacijos apie tolimus astronominius objektus. Observatorijos paprastai yra toli nuo miestų, klimato juostose, kuriose debesuotumas yra mažas, ir, jei įmanoma, aukštuose plynaukštėse, kur atmosferos turbulencija yra nereikšminga ir galima ištirti infraraudonąją spinduliuotę, kurią sugeria žemesni atmosferos sluoksniai.
Observatorijų tipai
Yra specializuotos observatorijos, kurios dirba pagal siaurą mokslinę programą: radijo astronomija, kalnų stotys Saulei stebėti; kai kurios observatorijos yra susijusios su astronautų stebėjimais iš erdvėlaivių ir orbitinių stočių.
Dauguma infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių diapazono, taip pat rentgeno ir kosminės kilmės gama spindulių yra neprieinami stebėjimams iš Žemės paviršiaus. Norint ištirti Visatą šiuose spinduliuose, reikia iškelti stebėjimo prietaisus į kosmosą. Dar visai neseniai nebuvo galima gauti papildomos atmosferos astronomijos. Dabar ji virto sparčiai besivystančia mokslo šaka. Erdviniais teleskopais gauti rezultatai be menkiausio perdėjimo apvertė daugelį mūsų idėjų apie Visatą.
Šiuolaikinis kosminis teleskopas - unikalus kompleksas prietaisai, kuriuos daugelį metų sukūrė ir eksploatuoja kelios šalys. Tūkstančiai astronomų iš viso pasaulio dalyvauja stebėjimuose šiuolaikinėse orbitinėse observatorijose.
Nuotraukoje parodytas didžiausio infraraudonųjų spindulių optinio teleskopo projektas Europos pietinėje observatorijoje, kurio aukštis 40 m.
Sėkmingai kosmoso observatorijos veiklai reikalingos bendros įvairių specialistų pastangos. Kosmoso inžinieriai paruošia teleskopą paleidimui, iškelia jį į orbitą ir stebi visų prietaisų maitinimą bei normalų jų veikimą. Kiekvieną objektą galima stebėti kelias valandas, todėl ypač svarbu išlaikyti aplink Žemę skriejančio palydovo orientaciją ta pačia kryptimi, kad teleskopo ašis liktų griežtai nukreipta į objektą.
Infraraudonųjų spindulių observatorijos
Norint atlikti infraraudonųjų spindulių stebėjimus, į kosmosą reikia išsiųsti gana didelę apkrovą: patį teleskopą, informacijos apdorojimo ir perdavimo prietaisus, aušintuvą, kuris turėtų apsaugoti IR imtuvą nuo foninės spinduliuotės – paties teleskopo skleidžiamų infraraudonųjų kvantų. Todėl per visą kosminių skrydžių istoriją kosmose veikė labai mažai infraraudonųjų spindulių teleskopų. Pirmoji infraraudonųjų spindulių observatorija buvo paleista 1983 m. sausį, kaip bendro JAV ir Europos projekto IRAS dalis. 1995 m. lapkritį Europos kosmoso agentūra iškėlė ISO infraraudonųjų spindulių observatoriją į žemąją orbitą. Jis turi tokio pat veidrodžio skersmens teleskopą kaip ir IRAS, tačiau spinduliuotei registruoti naudojami jautresni detektoriai. ISO stebėjimams galimas platesnis infraraudonųjų spindulių spektro diapazonas. Vykdomi dar keli kosminių infraraudonųjų spindulių teleskopų projektai, kurie bus pradėti įgyvendinti ateinančiais metais.
Tarpplanetinės stotys taip pat neapsieina be IR įrangos.
Ultravioletinės observatorijos
Saulės ir žvaigždžių ultravioletinę spinduliuotę beveik visiškai sugeria mūsų atmosferos ozono sluoksnis, todėl UV kvantus galima fiksuoti tik viršutiniuose atmosferos sluoksniuose ir už jos ribų.
Pirmą kartą į kosmosą buvo paleistas veidrodžio skersmens (SO cm ir specialus ultravioletinių spindulių spektrometras) teleskopas su ultravioletiniais atšvaitais jungtiniu Amerikos ir Europos palydovu Kopernikas, paleistas 1972 m. rugpjūtį. Stebėjimai jame buvo atliekami iki 1981 m.
Šiuo metu Rusijoje ruošiamasi paleisti naują ultravioletinį teleskopą Spectr-UF, kurio veidrodžio skersmuo 170 cm, stebėjimai antžeminiais instrumentais elektromagnetinio spektro ultravioletinėje (UV) dalyje: 100-320 nm .
Projektui vadovauja Rusija ir jis įtrauktas į 2006–2015 m. federalinę kosmoso programą. Šiuo metu projekte dalyvauja Rusija, Ispanija, Vokietija ir Ukraina. Dalyvauti projekte taip pat domisi Kazachstanas ir Indija. Rusijos mokslų akademijos Astronomijos institutas yra projekto vadovė mokslinė organizacija. Pagrindinė raketų ir kosmoso komplekso organizacija yra pavadinta NPO S.A. Lavočkinas.
Rusijoje kuriamas pagrindinis observatorijos instrumentas - kosminis teleskopas su 170 cm skersmens pagrindiniu veidrodžiu, kuriame bus sumontuoti didelės ir mažos raiškos spektrografai, spektrografas su ilgu plyšiu, taip pat kameros, skirtos aukštai konstruoti. - kokybiški vaizdai UV ir optinėse spektro dalyse.
Pagal galimybes VKO-UV projektas yra lyginamas su Amerikos Hablo kosminiu teleskopu (KTKh) ir netgi lenkia jį spektroskopijoje.
EKO-UV atvers naujas planetų tyrimų, žvaigždžių, ekstragalaktinės astrofizikos ir kosmologijos galimybes. Observatorijos pradžia numatyta 2016 m.
Rentgeno observatorijos
Rentgeno spinduliai suteikia mums informacijos apie galingus kosminius procesus, susijusius su ekstremaliomis fizinėmis sąlygomis. Didelė rentgeno ir gama kvantų energija leidžia juos registruoti „pagal gabalus“, tiksliai nurodant registracijos laiką. Rentgeno spindulių detektorius yra gana lengva gaminti ir jie yra lengvi. Todėl jie buvo naudojami stebėjimams viršutiniuose atmosferos sluoksniuose ir už jos ribų naudojant didelio aukščio raketas dar prieš pirmuosius dirbtinių žemės palydovų paleidimus. Rentgeno teleskopai buvo sumontuoti daugelyje orbitinių stočių ir tarpplanetinių erdvėlaivių. Iš viso apie šimtas šių teleskopų aplankė artimą žemės erdvę.
Gama observatorija
Gama spinduliuotė yra glaudžiai susijusi su rentgeno spinduliais, todėl jai registruoti naudojami panašūs metodai. Labai dažnai teleskopuose, paleidžiamuose į artimas žemės orbitas, vienu metu tiriami ir rentgeno, ir gama šaltiniai. Gama spinduliai atneša mums informaciją apie procesus, vykstančius atomo branduoliuose, ir apie elementariųjų dalelių transformacijas erdvėje.
Pirmieji kosminių gama šaltinių stebėjimai buvo klasifikuojami. 60-ųjų pabaigoje - 70-ųjų pradžioje. JAV paleido keturis „Vela“ serijos karinius palydovus. Šių palydovų įranga buvo sukurta siekiant aptikti kietos rentgeno ir gama spinduliuotės pliūpsnius, atsirandančius branduolinių sprogimų metu. Tačiau paaiškėjo, kad dauguma užfiksuotų sprogimų nėra susiję su kariniais bandymais, o jų šaltiniai yra ne Žemėje, o kosmose. Taip buvo atrastas vienas paslaptingiausių reiškinių Visatoje – gama spindulių pliūpsniai, kurie yra pavieniai galingi kietosios spinduliuotės pliūpsniai. Nors pirmieji kosminiai gama spindulių pliūpsniai buvo užfiksuoti dar 1969 m., informacija apie juos buvo paskelbta tik po ketverių metų.
Observatorija – mokslo įstaiga, kurioje stebi darbuotojai – įvairių specialybių mokslininkai natūralus fenomenas, analizuoja stebėjimus, jais remdamiesi toliau tyrinėja, kas vyksta gamtoje.
Ypač plačiai paplitusios astronomijos observatorijos: dažniausiai jas įsivaizduojame išgirdę šį žodį. Jie tyrinėja žvaigždes, planetas, dideles žvaigždžių spiečius ir kitus kosminius objektus.
Tačiau yra ir kitų šių įstaigų tipų:
- geofizinis - atmosferai, aurorai, Žemės magnetosferai, uolienų savybėms, žemės plutos būklei seismiškai aktyviuose regionuose tirti ir kitiems panašiems klausimams bei objektams tirti;
- Auroral - poliarinėms šviesoms tirti;
- seisminis - skirtas nuolatiniam ir išsamiam visų žemės plutos virpesių registravimui ir jų tyrimui;
- meteorologinis - studijoms oro sąlygos ir oro sąlygų nustatymas;
- kosminių spindulių observatorijos ir daugelis kitų.
Kur statomos observatorijos?
Observatorijos statomos tose vietovėse, kurios suteikia mokslininkams maksimalų kiekį medžiagos tyrimams. 
Meteorologiniai – visame pasaulyje; astronominės – kalnuose (ten oras švarus, sausas, „neapakinamas“ miesto apšvietimo), radijo observatorijos – gilių slėnių dugne, nepasiekiamos dirbtinių radijo trukdžių.
Astronomijos observatorijos
Astronominė – seniausias observatorijos tipas. Astronomai senovėje buvo kunigai, vedė kalendorių, tyrinėjo Saulės judėjimą danguje, užsiėmė įvykių, žmonių likimų numatymu, priklausomai nuo dangaus kūnų išsidėstymo. Jie buvo astrologai – žmonės, kurių bijojo net patys žiauriausi valdovai.
Senovės observatorijos dažniausiai būdavo viršutinėse bokštų patalpose. Kaip įrankiai buvo tiesi juosta su stumdomu taikikliu.
Didysis antikos astronomas buvo Ptolemėjas, Aleksandrijos bibliotekoje surinkęs daugybę astronominių įrodymų, įrašų, sudaręs 1022 žvaigždžių padėties ir ryškumo katalogą; išrado matematinę planetų poslinkio teoriją ir sudarė judėjimo lenteles – mokslininkai šias lenteles naudojo daugiau nei 1000 metų!
Viduramžiais observatorijos buvo ypač aktyviai statomos Rytuose. Yra žinoma milžiniška Samarkando observatorija, kurioje Ulugbekas – legendinio Timuro-Tamerlaneo palikuonis – stebėjo Saulės judėjimą, apibūdindamas jį precedento neturinčiu tikslumu. 40 m spindulio observatorija atrodė kaip sekstantinė tranšėja, orientuota į pietus ir marmuro apdaila.
Didžiausias Europos viduramžių astronomas, kone pažodžiui apvertęs pasaulį aukštyn kojomis, buvo Nikolajus Kopernikas, kuris vietoj Žemės „perkėlė“ Saulę į visatos centrą ir pasiūlė Žemę laikyti kita planeta.
Ir viena iš pažangiausių observatorijų buvo Uraniborgo arba Dangaus pilis – Danijos dvaro astronomo Tycho Brahe nuosavybė. Observatorija buvo aprūpinta geriausiu, tiksliausiu tuo metu instrumentu, turėjo savo instrumentų gamybos dirbtuves, chemijos laboratorija, knygų ir dokumentų saugykla ir net spaustuvė savo reikmėms bei popieriaus fabrikas popieriaus gamybai - prabanga tiems laikams, karališka!
1609 metais pasirodė pirmasis teleskopas – pagrindinis bet kurios astronomijos observatorijos instrumentas. „Galileo“ tapo jo kūrėju. Tai buvo atšvaitas teleskopas: jame esantys spinduliai lūždavo, prasiskverbdavo pro stiklinių lęšių seriją.
Jis patobulino Keplerio teleskopą: jo įrenginyje vaizdas buvo apverstas, bet kokybiškesnis. Ši funkcija ilgainiui tapo standartine teleskopiniams instrumentams.
XVII amžiuje, vystantis navigacijai, pradėjo atsirasti valstybinės observatorijos - Paryžiaus karališkoji, Karališkoji Grinvičo, Lenkijos, Danijos, Švedijos observatorijos. Revoliucinė jų statybos ir veiklos pasekmė buvo laiko etalono įvedimas: dabar jis buvo reguliuojamas šviesos signalais, o vėliau – telegrafu, radiju.
1839 metais atidaryta Pulkovo observatorija (Sankt Peterburgas), kuri tapo viena žinomiausių pasaulyje. Šiandien Rusijoje yra daugiau nei 60 observatorijų. Viena didžiausių tarptautiniu mastu yra Pushchino radijo astronomijos observatorija, sukurta 1956 m.
Zvenigorodo observatorijoje (12 km nuo Zvenigorodo) yra vienintelė pasaulyje WAU kamera, galinti atlikti masinius geostacionarių palydovų stebėjimus. 2014 metais Maskvos valstybinis universitetas atidarė observatoriją Šadžatmazo kalne (Karačajus-Čerkesija), kur įrengė didžiausią šiuolaikišką Rusijai 2,5 m skersmens teleskopą.
Geriausios šiuolaikinės užsienio observatorijos
Mauna kea- yra Didžiojoje Havajų saloje, turi didžiausią didelio tikslumo įrangos arsenalą Žemėje.
VLT kompleksas(„Didžiulis teleskopas“) – esantis Čilėje, Atakamos „teleskopų dykumoje“. 
Yerkes observatorija JAV – „astrofizikos gimtinė“.
ORM observatorija(Kanarų salos) – turi optinį teleskopą su didžiausia diafragma (galimybe rinkti šviesą).
Arecibas- įsikūręs Puerto Rike ir turi radijo teleskopą (305 m) su viena didžiausių diafragmų pasaulyje.
Tokijo universiteto observatorija(Atacama) – aukščiausias Žemėje, esantis Cerro Chinantor kalno viršūnėje.
STEBĖSENA, astronominių ar geofizinių (magnetometrinių, meteorologinių ir seisminių) stebėjimų rengimo įstaiga; taigi observatorijos skirstomos į astronomines, magnetometrines, meteorologines ir seismines.
Astronomijos observatorija
Pagal paskirtį astronomijos observatorijas galima suskirstyti į du pagrindinius tipus: astrometrines ir astrofizines observatorijas. Astrometrijos observatorijos užsiima tikslių žvaigždžių ir kitų šviestuvų padėties nustatymu įvairiems tikslams ir, priklausomai nuo to, naudoja skirtingus įrankius ir metodus. Astrofizikos observatorijos tirti įvairias dangaus kūnų fizines savybes, pavyzdžiui, temperatūrą, ryškumą, tankį, taip pat kitas savybes, kurioms reikalingi fizikiniai tyrimo metodai, pavyzdžiui, žvaigždžių judėjimą išilgai regėjimo linijos, žvaigždžių skersmenis, nustatytus interferenciniu metodu. ir tt Daugelis didelių observatorijų siekia mišrių tikslų, tačiau yra ir siauresnio tikslo, pavyzdžiui, stebėti geografinės platumos kintamumą, ieškoti mažųjų planetų, stebėti kintamąsias žvaigždes ir kt.
Observatorijos vieta turi atitikti tam tikrus reikalavimus, įskaitant: 1) visišką smegenų sukrėtimo nebuvimą dėl artumo. geležinkeliai, eismas ar gamyklos, 2) didžiausias oro grynumas ir skaidrumas – nėra dulkių, dūmų, rūko, 3) jokio dangaus apšvietimo, kurį sukelia miesto, gamyklų artumas, geležinkelio stotys tt, 4) oro ramumas naktį, 5) gana atviras horizontas. 1, 2, 3 ir iš dalies 5 sąlygos verčia observatorijas perkelti iš miesto, dažnai net į didelį aukštį virš jūros lygio, sukuriant kalnų observatorijas. 4 būklė priklauso nuo daugelio priežasčių, iš dalies dėl bendro klimato (vėjai, drėgmė), iš dalies dėl vietinio pobūdžio. Bet kokiu atveju tai verčia vengti vietų su stipriomis oro srovėmis, pavyzdžiui, dėl stipraus dirvožemio įkaitimo saulės, staigių temperatūros ir drėgmės svyravimų. Palankiausios yra vietovės, padengtos vienoda augaline danga, su sausu klimatu, pakankamai aukštyje virš jūros lygio. Šiuolaikinės observatorijos dažniausiai susideda iš atskirų paviljonų, esančių parko viduryje arba išsibarsčiusių pievoje, kuriuose sumontuoti instrumentai (1 pav.).
Šalia yra laboratorijos - patalpos matavimo ir skaičiavimo darbams, fotografinėms plokštelėms tirti ir įvairiems eksperimentams atlikti (pavyzdžiui, absoliučiai juodo kūno spinduliuotei tirti, kaip etalonas žvaigždžių temperatūrai nustatyti), mechaninės dirbtuvės. , biblioteka ir gyvenamosios patalpos. Viename iš pastatų yra rūsys laikrodžiui. Jei observatorija neprijungta prie elektros tinklo, tuomet įrengiama sava elektrinė.
Observatorijų instrumentinė įranga gali būti labai įvairus, priklausomai nuo tikslo. Norint nustatyti teisingus šviestuvų pakilimus ir deklinacijas, naudojamas dienovidinis apskritimas, nurodantis abi koordinates vienu metu. Kai kuriose observatorijose, Pulkovo observatorijos pavyzdžiu, tam naudojami du skirtingi instrumentai: tranzitinis instrumentas ir vertikalusis apskritimas, leidžiantys aukščiau nurodytas koordinates nustatyti atskirai. Dauguma stebėjimų skirstomi į pagrindinius ir santykinius. Pirmasis susideda iš nepriklausomos dešinės kilimo ir deklinacijos sistemos nepriklausomo išvedimo, nustatant pavasario lygiadienio ir pusiaujo padėtį. Antrasis yra stebimų žvaigždžių, dažniausiai esančių siauroje deklinacijos zonoje, susiejimas su etaloninėmis žvaigždėmis, kurių padėtis žinoma iš pagrindinių stebėjimų. Santykiniams stebėjimams dabar vis dažniau naudojama fotografija, o ši dangaus sritis yra filmuojama specialiais vamzdeliais su pakankamai dideliu židinio nuotoliu (dažniausiai 2-3,4 m) fotoaparatu (astrografais). Santykinis objektų, esančių arti vienas kito, pavyzdžiui, dvinarių žvaigždžių, mažųjų planetų ir kometų, padėties, palyginti su netoliese esančiomis žvaigždėmis, planetų palydovais, padėties nustatymas pačios planetos atžvilgiu, metinių paralaksų nustatymas - atliekamas naudojant pusiaują. tiek vizualiai – okuliaro mikrometro pagalba, tiek fotografiškai, kai okuliaras pakeičiamas fotografine plokštele. Tam naudojami didžiausi instrumentai, kurių lęšiai nuo 0 iki 1 m. Platumos kintamumas tiriamas daugiausia zenitinių teleskopų pagalba.
Pagrindiniai astrofizinio pobūdžio stebėjimai yra fotometriniai, įskaitant kolorimetriją, tai yra, žvaigždžių spalvos nustatymą, ir spektroskopiniai. Pirmieji gaminami naudojant fotometrus, sumontuotus kaip nepriklausomus prietaisus arba, dažniau, pritvirtintus prie refraktoriaus ar reflektoriaus. Spektriniams stebėjimams naudojami spektrografai su plyšiu, kurie tvirtinami prie didžiausių reflektorių (su veidrodžiu nuo 0 iki 2,5 m) arba, pasenusiais atvejais, prie didelių refraktorių. Gautos spektrų nuotraukos naudojamos įvairiems tikslams, pavyzdžiui: radialiniams greičiams, spektroskopiniams paralaksams ir temperatūrai nustatyti. Bendrai žvaigždžių spektrų klasifikacijai galima naudoti kuklesnius instrumentus – vadinamuosius. prizminės kameros, susidedantis iš didelės diafragmos trumpo židinio fotografavimo kameros su prizme prieš objektyvą, suteikianti daugybės žvaigždžių spektrus vienoje plokštelėje, bet su maža sklaida. Spektriniams saulės, taip pat žvaigždžių tyrimams kai kuriose observatorijose vadinami. bokštiniai teleskopai pateikiantys žinomus pranašumus. Jie susideda iš bokšto (iki 45 m aukščio), kurio viršuje sumontuotas celostatas, siunčiantis saulės spindulius vertikaliai žemyn; šiek tiek žemiau visumos dedamas lęšis, pro kurį praeina spinduliai, susikaupę židinyje žemės lygyje, kur pastovios temperatūros sąlygomis patenka į vertikalų arba horizontalų spektrografą.
Minėti įrankiai montuojami ant tvirtų akmeninių stulpų su giliais ir dideliais pamatais, izoliuotų nuo likusios pastato dalies, kad nebūtų perduodamas smūgis. Refraktoriai ir atšvaitai patalpinti apvaliuose bokšteliuose (2 pav.), uždengtuose pusrutulio formos besisukančiu kupolu su nuleidžiamu liuku, pro kurį vyksta stebėjimas.
Refraktoriams grindys bokšte yra pakeliamos, kad stebėtojas galėtų patogiai pasiekti teleskopo okuliaro galą bet kokiu pastarojo polinkiu į horizontą. Atšvaitų bokštuose vietoj pakeliamų grindų dažniausiai naudojamos kopėčios ir nedidelės kėlimo platformos. Dideli atšvaitų bokštai turėtų būti suprojektuoti taip, kad dienos metu būtų gera šilumos izoliacija nuo įkaitimo ir tinkama ventiliacija naktį, kai kupolas atidarytas. Prietaisai, skirti stebėjimui vienoje apibrėžtoje vertikalioje – dienovidinio apskritimo, praėjimo instrumento ir iš dalies vertikalaus apskritimo – sumontuoti gofruotuose geležiniuose paviljonuose (3 pav.), kurie turi gulinčio puscilindro formą. Atidarius plačius liukus arba atsukant sienas atgal, dienovidinio arba pirmosios vertikalės plokštumoje, priklausomai nuo instrumento įrengimo, susidaro platus tarpas, leidžiantis stebėti.
Paviljono konstrukcija turėtų užtikrinti gerą vėdinimą, nes stebėjimo metu oro temperatūra paviljono viduje turi būti lygi išorės temperatūrai, o tai pašalina neteisingą regėjimo linijos lūžį, vadinamą salės refrakcija(Saalrefrakcija). Naudojant tranzitinius instrumentus ir dienovidinių apskritimus, dažnai išdėstomi pasauliai, kurie yra vientisi ženklai, išdėstyti dienovidinio plokštumoje tam tikru atstumu nuo instrumento.
Observatorijos, aptarnaujančios laiką, taip pat priimančios esminius teisingo kilimo sprendimus, reikalauja didelio laikrodžio įrengimo. Laikrodis pastatytas rūsyje, pastovios temperatūros aplinkoje. Specialioje patalpoje dedamos skirstomosios lentos ir chronografai laikrodžiams palyginti. Čia taip pat įrengta priimanti radijo stotis. Jeigu laiko signalus duoda pati observatorija, tai automatiniam signalų siuntimui reikalinga kita instaliacija; perdavimas atliekamas per vieną iš galingų radijo stočių.
Be nuolat veikiančių observatorijų, kartais įrengiamos observatorijos ir laikinos stotys, skirtos arba trumpalaikiams reiškiniams, daugiausia saulės užtemimams (prieš Veneros tranzitą per saulės diską) stebėti, arba tam tikriems darbams atlikti, po to kurios tokia observatorija vėl uždaryta. Taigi kai kurios Europos ir ypač Šiaurės Amerikos observatorijos pietiniame pusrutulyje atidarė laikinus – keleriems metams – biurus pietiniam dangui stebėti, kad galėtų sudaryti pietinių žvaigždžių pozicinius, fotometrinius ar spektroskopinius katalogus tais pačiais metodais ir instrumentais, kurie buvo naudojami. to paties tikslo pagrindinėje observatorijoje šiauriniame pusrutulyje. Bendras šiuo metu veikiančių astronomijos observatorijų skaičius siekia 300. Kai kurie duomenys, būtent: vieta, pagrindiniai instrumentai ir pagrindiniai pagrindinių šiuolaikinių observatorijų darbai pateikti lentelėje.
Magnetinė observatorija
Magnetinė observatorija yra stotis, reguliariai stebinti geomagnetinius elementus. Tai yra gretimos teritorijos geomagnetinio tyrimo atskaitos taškas. Magnetinės observatorijos pateikta medžiaga yra esminė tiriant Žemės magnetinį gyvenimą. Magnetinės observatorijos darbą galima suskirstyti į šiuos ciklus: 1) žemės magnetizmo elementų laiko kitimo tyrimas, 2) reguliarūs jų matavimai absoliučiu mastu, 3) geomagnetinių instrumentų, naudojamų magnetinėje, tyrimas ir tyrimas. tyrimai, 4) specialieji geomagnetinių reiškinių sričių tiriamieji darbai.
Šiems darbams atlikti magnetinėje observatorijoje yra įprastų geomagnetinių prietaisų rinkinys, skirtas absoliučiai matuoti antžeminio magnetizmo elementus: magnetinis teodolitas ir inklinatorius, dažniausiai indukcinio tipo, kaip tobulesnis. Šie įrenginiai d. B. lyginami su kiekvienoje šalyje turimais standartiniais instrumentais (SSRS jie saugomi Slucko magnetinėje observatorijoje), savo ruožtu lyginami su tarptautiniu standartu Vašingtone. Norėdami ištirti Žemės magnetinio lauko pokyčius laiko atžvilgiu, observatorija turi vieną ar du variometrų rinkinius – variometrus D, H ir Z, kurie nuolat fiksuoja Žemės magnetizmo elementų pokyčius laikui bėgant. Minėtų prietaisų veikimo principas – žr. Žemės magnetizmas. Žemiau aprašyti dažniausiai naudojami dizainai.
Magnetinis teodolitas absoliutiesiems H matavimams parodytas Fig. 4 ir 5. Čia A yra horizontalus apskritimas, išilgai kurio rodmenys imami mikroskopų B pagalba; I - vamzdelis stebėjimams autokolimacijos metodu; C - namelis magnetui m, D - iškroviklis, pritvirtintas prie vamzdžio pagrindo, kurio viduje eina sriegis, palaikantis magnetą m. Šio vamzdžio viršuje yra galvutė F, prie kurios pritvirtintas sriegis. Ant M 1 ir M 2 lagerių dedami nukreipimo (pagalbiniai) magnetai; magneto orientacija ant jų nustatoma specialiais apskritimais su rodmenimis naudojant mikroskopus a ir b. Deklinacijos stebėjimai atliekami naudojant tą patį teodolitą arba įrengiamas specialus deklinatorius, kurio konstrukcija bendras kontūras toks pat kaip ir aprašytas įrenginys, bet be nukrypimų. Tikrosios šiaurės vietai azimuto apskritime nustatyti naudojamas specialiai nustatytas matas, kurio tikrasis azimutas nustatomas astronominiais ar geodeziniais matavimais.
Įžeminimo induktorius (inklinatorius), skirtas pokrypiui nustatyti, parodytas Fig. 6 ir 7. Dviguba ritė S gali suktis apie ašį, esančią ant guolių, sumontuotų žiede R. Ritės sukimosi ašies padėtis nustatoma išilgai vertikalaus apskritimo V, naudojant mikroskopus M, M. H yra horizontalus apskritimas. skirtas nustatyti ritės ašį magnetinio dienovidinio plokštumoje, K - jungiklis, skirtas kintamajai srovei, gautai sukant ritę, paversti nuolatine srove. Iš šio jungiklio gnybtų srovė tiekiama į jautrų galvanometrą su satazizuota magnetine sistema.
Variometras H parodytas Fig. 8. Mažos kameros viduje ant kvarco sriegio arba ant bifilaro pakabinamas magnetas M. Viršutinis sriegio tvirtinimo taškas yra pakabos vamzdžio viršuje ir yra sujungtas su galvute T, kuri gali suktis apie vertikalią. ašį.
Prie magneto neatskiriamai pritvirtintas veidrodis S, ant kurio krenta šviesos spindulys nuo įrašymo aparato iliuminatoriaus. Prie veidrodžio tvirtinamas fiksuotas veidrodis B, kurio paskirtis – nubrėžti magnetogramos bazinę liniją. L - lęšis, suteikiantis įrašymo aparato būgno apšvietimo plyšio vaizdą. Prieš būgną sumontuotas cilindrinis lęšis, kuris sumažina šį vaizdą iki taško. Tai. Įrašymas ant fotopopieriaus, suvyniotas ant būgno, atliekamas perkeliant šviesos tašką išilgai būgno generatoriaus nuo šviesos pluošto, atsispindinčio nuo veidrodžio S. Variometro B konstrukcija detalėse yra tokia pati kaip aprašytojo įrenginio. , išskyrus magneto M orientaciją veidrodžio S atžvilgiu.
Variometras Z (9 pav.) iš esmės susideda iš magnetinės sistemos, svyruojančios apie horizontalią ašį. Sistema yra uždaryta kameros 1 viduje, kurios priekinėje dalyje yra anga, uždaryta lęšiu 2. Magnetinės sistemos virpesius registratorius fiksuoja veidrodžio, kuris yra pritvirtintas prie sistemos, dėka. Stacionarus veidrodis, esantis šalia kilnojamojo, padeda sukurti bazinę liniją. Bendras variometrų išdėstymas stebėjimų metu parodytas fig. 10.
Čia R – įrašymo aparatas, U – jo laikrodžio mechanizmas, sukasiantis būgną W su šviesai jautriu popieriumi, l – cilindrinis lęšis, S – šviestuvas, H, D, Z – atitinkamų antžeminio magnetizmo elementų variometrai. Variometre Z raidės L, M ir t atitinkamai žymi lęšį, veidrodį, prijungtą prie magnetinės sistemos, ir veidrodį, pritvirtintą prie temperatūros įrašymo įrenginio. Priklausomai nuo tų specialiųjų užduočių, kurias sprendžiant observatorija dalyvauja, tolesnė jos įranga jau yra ypatingo pobūdžio. Patikimas geomagnetinių prietaisų veikimas reikalauja ypatingų sąlygų, susijusių su trikdančių magnetinių laukų nebuvimu, pastovia temperatūra ir pan.; Todėl magnetinės observatorijos su elektros instaliacija yra išnešamos toli už miesto ribų ir yra įrengtos taip, kad garantuotų norimą temperatūros pastovumo laipsnį. Tam paviljonai, kuriuose atliekami magnetiniai matavimai, dažniausiai statomi su dvigubomis sienomis, o šildymo sistema yra palei koridorių, kurį sudaro pastato išorinės ir vidinės sienos. Siekiant išvengti abipusės variacijos įtaisų įtakos įprastiems, abu dažniausiai įrengiami skirtinguose paviljonuose, kiek nutolę vienas nuo kito. Statydamas tokius pastatus, D. B. ypatingas dėmesys kreipiamas į tai, kad viduje ir šalia nebūtų geležies masių, ypač judančių. Kalbant apie elektros instaliaciją, b. įvykdytos sąlygos, garantuojančios elektros srovės magnetinių laukų nebuvimą (dvifilinis laidas). Mechaninius smūgius sukeliančių konstrukcijų artumas yra nepriimtinas.
Kadangi magnetinė observatorija yra pagrindinis magnetinės gyvybės tyrimo taškas: žemė, visiškai natūralu reikalauti b. arba m) jų tolygus pasiskirstymas visame Žemės rutulio paviršiuje. Šiuo metu šis reikalavimas įvykdytas tik apytiksliai. Toliau pateiktoje lentelėje, kurioje pateikiamas magnetinių observatorijų sąrašas, galima suprasti, kiek šis reikalavimas buvo įvykdytas. Lentelėje kursyvu nurodomas vidutinis metinis antžeminio magnetizmo elemento pokytis dėl pasaulietinio kurso.
Turtingiausia magnetinių observatorijų surinkta medžiaga yra geomagnetinių elementų laiko svyravimų tyrimas. Tai apima kasdienius, metinius ir pasaulietinius pokyčius, taip pat tuos staigius žemės magnetinio lauko pokyčius, kurie vadinami magnetinėmis audromis. Ištyrus paros svyravimus, juose tapo įmanoma atskirti saulės ir mėnulio padėties įtaką stebėjimo vietai ir nustatyti šių dviejų kosminių kūnų vaidmenį per parą vykstančiuose geomagnetinių elementų pokyčiuose. . Pagrindinė svyravimų priežastis yra saulė; mėnulio įtaka neviršija 1/15 pirmosios žvaigždės veikimo. Kasdienių svyravimų amplitudė vidutiniškai yra apie 50 γ (γ = 0,00001 gauss, žr. Žemės magnetizmą), tai yra apie 1/1000 viso įtempio; jis kinta priklausomai nuo stebėjimo vietos platumos ir labai priklauso nuo sezono. Paprastai paros svyravimų amplitudė vasarą yra didesnė nei žiemą. Magnetinių audrų pasiskirstymo laike tyrimas leido nustatyti jų ryšį su saulės veikla. Audrų skaičius ir jų intensyvumas laike sutampa su saulės dėmių skaičiumi. Ši aplinkybė leido Stormeriui sukurti teoriją, paaiškinančią magnetinių audrų atsiradimą elektros krūvių prasiskverbimu į viršutinius mūsų atmosferos sluoksnius, kuriuos skleidžia saulė didžiausio aktyvumo laikotarpiais, ir lygiagrečiu judančių elektronų žiedo susidarymu. dideliame aukštyje, beveik už atmosferos, žemės pusiaujo plokštumoje.
Meteorologijos observatorija
Meteorologijos observatorija, aukščiausia mokslinė institucija, nagrinėjanti klausimus, susijusius su fizine žemės gyvybe plačiąja prasme. Šiuo metu šios observatorijos užsiima ne tik grynai meteorologiniais ir klimatologiniais bei orų tarnybos klausimais, bet į savo užduočių spektrą įtraukia ir žemės magnetizmo, atmosferos elektros ir atmosferos optikos klausimus; kai kurios observatorijos net atlieka seisminius stebėjimus. Todėl tokios observatorijos turi platesnį pavadinimą – geofizinės observatorijos arba institutai.
Pačių observatorijų stebėjimai meteorologijos srityje turi pateikti griežtai mokslinę meteorologinių elementų stebėjimų medžiagą, reikalingą klimatologijai, orų tarnyboms ir patenkinti daugybę praktinių užklausų, pagrįstų registratorių įrašais, nuolat registruojant visus pokyčius. meteorologinių elementų eiga. Tiesioginiai stebėjimai tam tikromis skubiomis valandomis atliekami dėl tokių elementų kaip oro slėgis (žr. Barometras), jo temperatūra ir drėgmė (žr. Higrometras), vėjo kryptis ir greitis, saulė, krituliai ir garavimas, sniego danga, dirvožemio temperatūra ir kt. atmosferos reiškiniai pagal meteorologijos eilinių programą, II kategorijos stotys. Be šių programuotų stebėjimų, meteorologinėse observatorijose atliekami kontroliniai stebėjimai, taip pat atliekami metodiniai tyrimai, kurie išreiškiami naujų stebėjimo metodų kūrimu ir išbandymu jau iš dalies ištirtų reiškinių atžvilgiu; ir visai nesimokė. Observatorijų stebėjimai turėtų būti ilgalaikiai, kad iš jų būtų galima padaryti daug išvadų, kad būtų pakankamai tiksliai gautos vidutinės „normalios“ vertės, būtų galima nustatyti neperiodinių svyravimų, būdingų Ši vieta stebėjimus ir nustatyti šių reiškinių eigos modelius laikui bėgant.
Be savo meteorologinių stebėjimų, vienas iš pagrindinių observatorijų uždavinių yra ištirti visą šalį ar atskiras jos sritis fiziniuose santykiuose ir Ch. arr. kalbant apie klimatą. Iš meteorologinių stočių tinklo į observatoriją gaunama stebėjimų medžiaga čia yra išsamiai tiriama, kontroliuojama ir kruopščiai tikrinama, kad būtų atrinkti patys palankiausi stebėjimai, kuriuos jau galima toliau tirti. Pirminės išvados iš šios patikrintos medžiagos skelbiamos observatorijos leidiniuose. Tokie leidiniai stočių tinkle buv. Rusija ir SSRS apima stebėjimus nuo 1849 m. Šiuose leidimuose Ch. arr. išvados iš stebėjimų, o tik nedaugeliui stebėjimo stočių spausdinamos pilnai.
Likusi apdorota ir patikrinta medžiaga saugoma observatorijos archyve. Nuodugniai ir nuodugniai ištyrus šias medžiagas, retkarčiais pasirodo įvairios monografijos, apibūdinančios apdorojimo techniką arba apie atskirų meteorologinių elementų raidą.
Vienas iš specifinių observatorijos veiklos bruožų – speciali orų prognozių ir pranešimų paslauga. Šiuo metu ši tarnyba yra atskirta nuo Pagrindinės geofizinės observatorijos į nepriklausomą institutą – Centrinį orų biurą. Norėdami parodyti mūsų orų tarnybos raidą ir pasiekimus, žemiau pateikiami duomenys apie orų biuro per dieną gautų telegramų skaičių, pradedant nuo 1917 m.
Šiuo metu vien Centrinis orų biuras, be pranešimų, gauna iki 700 vidinių telegramų. Be to, čia vyksta dideli darbai, siekiant tobulinti orų prognozavimo metodus. Kalbant apie trumpalaikių prognozių sėkmės laipsnį, jis nustatomas 80–85 proc. Be trumpalaikių prognozių, dabar sukurti metodai ir ilgalaikės bendrojo orų pobūdžio prognozės ateinančiam sezonui ar trumpiems laikotarpiams arba išsamios prognozės konkrečiais klausimais (upių atsivėrimas ir užšalimas, potvyniai, perkūnija). , sniego audros, krušos ir kt.).
Tam, kad meteorologinio tinklo stotyse atliekamus stebėjimus būtų galima palyginti tarpusavyje, būtina, kad šiems stebėjimams naudojami instrumentai būtų lyginami su „įprastais“ standartais, priimtais tarptautiniuose kongresuose. Prietaisų tikrinimo užduotį sprendžia specialus observatorijos skyrius; visose tinklo stotyse naudojami tik observatorijoje išbandyti instrumentai su specialiais sertifikatais, suteikiančiais atitinkamiems instrumentams pataisymus arba nuolatinius atitinkamomis stebėjimo sąlygomis. Be to, siekiant tų pačių tikslų, kad būtų galima palyginti tiesioginių meteorologinių stebėjimų stotyse ir observatorijose rezultatus, šie stebėjimai turi būti atliekami griežtai apibrėžtais terminais ir pagal tam tikrą programą. Atsižvelgdama į tai, observatorija leidžia specialias stebėjimų rengimo instrukcijas, kurios retkarčiais tikslinamos remiantis eksperimentais, mokslo pažanga ir tarptautinių kongresų bei konferencijų sprendimais. Observatorija skaičiuoja ir skelbia specialias lenteles, skirtas stotyse atliktiems meteorologiniams stebėjimams apdoroti.
Be meteorologijos, daugelis observatorijų taip pat atlieka aktinometrinius tyrimus ir sistemingus saulės spinduliuotės intensyvumo, išsklaidytos spinduliuotės ir pačios žemės spinduliuotės stebėjimus. Šiuo požiūriu gerai žinoma Slucko (buv. Pavlovsko) observatorija, kurioje buvo sukurta daugybė prietaisų tiek tiesioginiams matavimams, tiek nuolatiniam automatiniam įvairių spinduliuotės elementų pokyčių fiksavimui (aktinografai), ir šie prietaisai buvo įrengti čia. veikti anksčiau nei kitų šalių observatorijose. Kai kuriais atvejais, be integruotos spinduliuotės, atliekami tyrimai, skirti atskirų spektro dalių energijai tirti. Klausimai, susiję su šviesos poliarizacija, taip pat yra specialaus observatorijų tyrimo objektas.
Moksliniai skrydžiai oro balionais ir laisvaisiais oro balionais, pakartotinai atliekami tiesioginiam meteorologinių elementų būklės laisvoje atmosferoje stebėjimui, nors jie suteikė daug labai vertingų duomenų, leidžiančių suprasti atmosferos gyvenimą ir ją reglamentuojančius dėsnius, tačiau skrydžiai buvo tik labai riboti kasdieniame gyvenime dėl didelių su jais susijusių išlaidų ir sunkumų aukšti aukščiai... Aviacijos sėkmė kėlė atkaklius reikalavimus meteorologinių elementų būklei išsiaiškinti ir Ch. arr. vėjo kryptys ir greičiai skirtinguose aukščiuose laisvoje atmosferoje ir kt. akcentavo aerologinių tyrimų svarbą. Buvo organizuojami specialūs institutai, buvo sukurti specialūs metodai įvairių konstrukcijų registratoriams, kurie ant aitvarų arba specialių guminių balionų, pripildytų vandeniliu, kėlimo į aukštį. Šių registratorių įrašuose pateikiama informacija apie slėgio, temperatūros ir drėgmės būklę, oro judėjimo greitį ir kryptį įvairiuose atmosferos aukščiuose. Tuo atveju, kai reikia informacijos tik apie vėją skirtinguose sluoksniuose, stebėjimai atliekami per mažus pilotinius balionus, laisvai išleidžiamus iš stebėjimo vietos. Atsižvelgiant į didžiulę tokių stebėjimų svarbą oro transporto tikslais, observatorija organizuoja visą aerologinių punktų tinklą; observatorijose vykdomas stebėjimų rezultatų apdorojimas, o taip pat daugybės teorinės ir praktinės reikšmės problemų, susijusių su atmosferos judėjimu, sprendimas. Sistemingi stebėjimai didelio aukščio observatorijose taip pat suteikia medžiagos suprasti atmosferos cirkuliacijos dėsnius. Be to, tokios didelio aukščio observatorijos yra svarbios sprendžiant klausimus, susijusius su upių, kylančių iš ledynų, maitinimu ir su juo susijusiais drėkinimo klausimais, kurie yra svarbūs pusiau dykumos klimate, pavyzdžiui, Centrinėje Azijoje.
Kalbant apie observatorijose atliekamus atmosferos elektros elementų stebėjimus, būtina pažymėti, kad jie turi tiesioginį ryšį su radioaktyvumu ir, be to, turi tam tikrą reikšmę žemės ūkio mokslo raidai. kultūros. Šių stebėjimų tikslas – išmatuoti oro radioaktyvumą ir jonizacijos laipsnį, taip pat nustatyti ant žemės krintančių kritulių elektrinę būseną. Bet kokie trikdžiai, atsirandantys žemės elektriniame lauke, sukelia belaidžio, o kartais net laidinio ryšio sutrikimus. Pakrantės taškuose esančios observatorijos į savo darbo ir tyrimų programą įtraukia jūros hidrologijos studijas, stebėjimus ir jūros būklės prognozes, kurios turi tiesioginės reikšmės jūrų transporto tikslams.
Be stebėjimo medžiagos gavimo, jos apdorojimo ir galimų išvadų, daugeliu atvejų atrodo, kad gamtoje stebimus reiškinius būtina atlikti eksperimentiniam ir teoriniam tyrimui. Taigi observatorijų atliekamų laboratorinių ir matematinių tyrimų uždaviniai. Laboratorinių eksperimentų sąlygomis kartais galima atkurti tą ar kitą atmosferos reiškinį, visapusiškai ištirti jo atsiradimo sąlygas ir priežastis. Šiuo atžvilgiu galima atkreipti dėmesį į darbus, atliktus, pavyzdžiui, Pagrindinėje geofizinėje observatorijoje, tiriant dugno ledo reiškinį ir nustatyti kovos su šiuo reiškiniu priemones. Lygiai taip pat observatorijos laboratorija nagrinėjo įkaitusio kūno aušinimo greičio oro sraute klausimą, kuris yra tiesiogiai susijęs su šilumos perdavimo atmosferoje problemos sprendimu. Galiausiai, matematinė analizė plačiai pritaikoma sprendžiant daugybę problemų, susijusių su procesais ir įvairiais reiškiniais, vykstančiais atmosferos sąlygomis, pavyzdžiui, cirkuliacija, turbulentinis judėjimas ir kt. Pabaigoje pateikiame SSRS esančių observatorijų sąrašą. Pirmoje vietoje turėtų būti pagrindinė geofizinė observatorija (Leningradas), įkurta 1849 m.; šalia jos, kaip priemiesčio filialas, yra Slucko observatorija. Šios institucijos vykdo užduotis visoje Sąjungoje. Be jų, buvo organizuota daugybė respublikinės, regioninės ar regioninės reikšmės observatorijų: Geofizikos institutas Maskvoje, Vidurinės Azijos meteorologijos institutas Taškente, Geofizikos observatorija Tiflis, Charkove, Kijeve, Sverdlovske, Irkutske ir Vladivostoke. Geofizikos institutai Saratove – Nižnės-Volgos regione ir Novosibirske – Vakarų Sibirui. Jūrose yra daugybė observatorijų – Archangelske ir naujai įkurta observatorija Aleksandrovske šiauriniam baseinui, Kronštate – Baltijos jūrai, Sevastopolyje ir Feodosijoje – Juodajai ir Azovo jūroms, Baku – Kaspijos jūrai. Jūra, o Vladivostoke - Ramiajam vandenynui. Nemažai buvusių universitetų taip pat apima observatorijas su pagrindiniais meteorologijos ir apskritai geofizikos darbais – Kazanėje, Odesoje, Kijeve, Tomske. Visos šios observatorijos ne tik atlieka stebėjimus viename taške, bet ir organizuoja ekspedicinius savarankiško ar kompleksinio pobūdžio tyrimus įvairiais geofizikos klausimais ir padaliniais, kurie labai prisideda prie SSRS gamybinių jėgų tyrimo.
Seisminė observatorija
Seisminė observatorija tarnauja žemės drebėjimų registracijai ir tyrimams. Pagrindinis žemės drebėjimų matavimo prietaisas yra seismografas, kuris automatiškai fiksuoja kiekvieną smūgį, įvykusį tam tikroje plokštumoje. Todėl trijų įtaisų serija, iš kurių dvi yra horizontalios švytuoklės, fiksuojančios ir fiksuojančios tuos judesio ar greičio komponentus, kurie atliekami dienovidinio (NS) ir lygiagrečio (EW) kryptimi, o trečiasis – vertikali švytuoklė. vertikalių poslinkių registravimas yra būtinas ir pakankamas.išspręsti epicentrinės zonos vietos ir įvykusio žemės drebėjimo pobūdžio klausimą. Deja, dauguma seisminių stočių tiekiamos tik su instrumentais horizontaliems komponentams matuoti. Bendra seisminės tarnybos organizacinė struktūra SSRS yra tokia. Viso verslo vadovas yra Seisminis institutas, kuris yra SSRS mokslų akademijos dalis Leningrade. Pastarasis vadovauja mokslinei ir praktinei stebėjimo postų – seisminių observatorijų ir įvairių stočių, esančių tam tikruose šalies regionuose ir atliekančių stebėjimus, veiklai pagal konkrečią programą. Viena vertus, Pulkovo centrinė seisminė observatorija atlieka reguliarius ir nuolatinius visų trijų žemės plutos judėjimo komponentų stebėjimus, naudodama keletą registratorių serijų, kita vertus, atlieka lyginamąjį tyrimą. seismogramų apdorojimo prietaisai ir metodai. Be to, remiantis mūsų pačių atliktais tyrimais ir patirtimi, čia yra instruktuojamos kitos seisminio tinklo stotys. Atsižvelgiant į tokį svarbų vaidmenį, kurį ši observatorija atlieka tiriant šalį seisminiu požiūriu, joje yra specialiai įrengtas požeminis paviljonas, todėl visi išoriniai poveikiai – temperatūros pokyčiai, pastato svyravimai pučiant vėjui ir kt. yra pašalinami. Viena iš šio paviljono salių yra izoliuota nuo bendrojo pastato sienų ir grindų, joje yra svarbiausios serijos labai didelio jautrumo prietaisai. Šiuolaikinės seismometrijos praktikoje didelę reikšmę turi akademiko B. B. Golitsyno sukurti instrumentai. Šiuose įrenginiuose švytuoklių judėjimą galima registruoti ne mechaniškai, o vadinamųjų pagalba galvanometrinė registracija, kuriai esant pasikeičia elektrinė būsena ritėje, judančioje su seismografo švytuokle stipraus magneto magnetiniame lauke. Kiekviena ritė laidais sujungta su galvanometru, kurio rodyklė svyruoja judant švytuoklei. Veidrodis, pritvirtintas prie galvanometro adatos, leidžia stebėti įrenginio pokyčius tiesiogiai arba fotografuojant. Tai. nereikia patekti į patalpą su prietaisais ir taip oro srovėmis trikdyti pusiausvyrą įrenginiuose. Naudojant šią sąranką, instrumentai gali būti labai jautrūs. Be nurodytųjų, seismografai su mechaninė registracija... Jų konstrukcija grubesnė, jautrumas kur kas mažesnis, o šių įrenginių pagalba galima valdyti, o svarbiausia – atkurti didelio jautrumo įrenginių įrašus esant įvairaus pobūdžio gedimams. Centrinėje observatorijoje, be nuolatinio darbo, atliekama ir daugybė specialių mokslinės ir taikomosios reikšmės tyrimų.
1 kategorijos observatorijos arba stotys yra skirti įrašyti tolimus žemės drebėjimus. Juose yra įrengti pakankamai didelio jautrumo įrenginiai, o dažniausiai trims žemės judėjimo dedamoms įrengiamas vienas įrenginių komplektas. Sinchroninis šių prietaisų rodmenų registravimas leidžia nustatyti seisminių spindulių išėjimo kampą, o iš vertikalios švytuoklės įrašų galima išspręsti bangos pobūdžio klausimą, tai yra nustatyti, kada artėja suspaudimo arba retėjimo banga. Kai kurios iš šių stočių vis dar turi mechaninio įrašymo prietaisus, ty mažiau jautrius. Nemažai stočių, be bendrųjų, sprendžia reikšmingos praktinės svarbos vietinius klausimus, pavyzdžiui, Makejevkoje (Donbasas), pagal prietaisų įrašus galima rasti ryšį tarp seisminių įvykių ir ugnies išmetimo; įrengimai Baku leidžia nustatyti seisminių reiškinių poveikį naftos šaltinių režimui ir kt. Visos šios observatorijos leidžia nepriklausomus biuletenius, kuriuose, be bendros informacijos apie stoties padėtį ir apie prietaisus, pateikiama informacija apie žemės drebėjimus pateiktas, nurodant įvairios eilės bangų atsiradimo laikus, nuoseklius maksimumus pagrindinėje fazėje, antrinius maksimumus ir kt. Be to, pateikiami duomenys apie paties dirvožemio poslinkius žemės drebėjimų metu.
Pagaliau 2 kategorijos seisminių stebėjimų taškai yra skirti užfiksuoti ne itin tolimus ar net vietinius žemės drebėjimus. Atsižvelgiant į šią stotį, šios yra Č. arr. seisminėse srityse, tokiose kaip Kaukazas, Turkestanas, Altajaus, Baikalas, Kamčiatkos pusiasalis ir Sachalino sala mūsų Sąjungoje. Šiose stotyse įrengtos sunkios švytuoklės su mechanine registracija, įrengti specialūs pusiau požeminiai paviljonai; jie nustato pirminių, antrinių ir ilgųjų bangų atsiradimo momentus, taip pat atstumą iki epicentro. Visos šios seisminės observatorijos tarnauja ir kaip laiko tarnyba, nes prietaisų stebėjimai įvertinami kelių sekundžių tikslumu.
Iš kitų klausimų, su kuriais rūpi specialios observatorijos, atkreipkime dėmesį į mėnulio saulės traukos tyrimą, t. y. žemės plutos potvynių ir atoslūgių judėjimą, analogišką jūroje stebimiems atoslūgių ir atoslūgių reiškiniams. Šiems stebėjimams, be kita ko, kalvos viduje prie Tomsko buvo pastatyta speciali observatorija, čia buvo sumontuotos 4 horizontalios Zellnerio sistemos švytuoklės 4 skirtingais azimutais. Specialių seisminių įrenginių pagalba buvo stebimi pastatų sienų virpesiai veikiant dyzeliniams varikliams, stebimi tiltų, ypač geležinkelio, atramų virpesiai, važiuojant jais traukiniams, stebimi mineralinių šaltinių režimas ir kt. Pastaruoju metu seisminėse observatorijose atliekami specialūs ekspediciniai stebėjimai, siekiant ištirti požeminių sluoksnių išsidėstymą ir pasiskirstymą, o tai labai svarbu ieškant naudingųjų iškasenų, ypač jei šiuos stebėjimus lydi gravimetriniai darbai. Galiausiai, svarbus ekspedicinis seisminių observatorijų darbas yra didelio tikslumo niveliavimas srityse, kuriose vyksta reikšmingi seisminiai reiškiniai, nes pakartotinis darbas šiose vietose leidžia tiksliai nustatyti horizontalių ir vertikalių poslinkių reikšmes, kurios įvyko vienokių ar kitokių žemės drebėjimų rezultatas ir numatyti tolesnius poslinkius.ir žemės drebėjimo reiškinius.
