Ako sa študujú nebeské telesá na observatóriu. Školská encyklopédia. Z histórie hvezdárne

Hvezdáreň
inštitúcia, kde vedci pozorujú, študujú a analyzujú prírodné javy. Najznámejšie sú astronomické observatóriá na štúdium hviezd, galaxií, planét a iných nebeských objektov. Existujú aj meteorologické observatóriá na pozorovanie počasia; geofyzikálne observatóriá na štúdium atmosférických javov, najmä polárnych žiar; seizmické stanice na zaznamenávanie vibrácií generovaných na Zemi zemetraseniami a sopkami; observatóriá na pozorovanie kozmického žiarenia a neutrín. Mnohé hvezdárne sú vybavené nielen sériovými prístrojmi na zaznamenávanie prírodných javov, ale aj unikátnymi prístrojmi, ktoré poskytujú najvyššiu možnú citlivosť a presnosť za špecifických pozorovacích podmienok. Za starých čias sa observatóriá spravidla stavali v blízkosti univerzít, ale potom sa začali umiestňovať na miesta s najlepšími podmienkami na pozorovanie skúmaných javov: seizmické observatóriá - na svahoch sopiek, meteorologické observatóriá - rovnomerne naprieč. zemegule, polárna žiara (na pozorovanie polárnej žiary) - vo vzdialenosti asi 2000 km od magnetického pólu severnej pologule, kadiaľ prechádza pásmo intenzívnych polárnych žiaroviek. Astronomické observatóriá, ktoré využívajú optické teleskopy na analýzu svetla z vesmírnych zdrojov, vyžadujú čistú, suchú atmosféru bez umelého osvetlenia, preto sa ich snažia stavať vysoko v horách. Rádiové observatóriá sa často nachádzajú v hlbokých údoliach, uzavretých zo všetkých strán horami pred umelým rádiovým rušením. Keďže však hvezdárne zamestnávajú kvalifikovaný personál a vedci ich pravidelne navštevujú, snažia sa vždy, keď je to možné, umiestniť hvezdárne nie príliš ďaleko od vedeckých a kultúrnych centier a dopravných uzlov. Rozvoj komunikačných prostriedkov však robí tento problém čoraz menej naliehavým. Tento článok je o astronomických observatóriách. Ďalšie informácie o observatóriách a vedeckých staniciach iných typov sú popísané v článkoch:
EXTRA ATMOSFÉRICKÁ ASTRONÓMIA;
SOpky;
GEOLÓGIA;
ZEMEtrasenia;
METEOROLÓGIA A KLIMATOLÓGIA;
NEUTRINO ASTRONOMY;
RADAROVÁ ASTRONÓMIA;
RÁDIOASTRONÓMIA.
HISTÓRIA ASTRONOMICKÝCH OBSERVATÓRIÍ A ĎALEKOHLEDOV
Staroveký svet. Najstaršie zachované fakty o astronomických pozorovaniach sú spojené so starými civilizáciami Blízkeho východu. Kňazi pozorovaním, zaznamenávaním a analýzou pohybu Slnka a Mesiaca po oblohe sledovali čas a kalendár, predpovedali dôležité obdobia pre poľnohospodárstvo a venovali sa aj astrologickým predpovediam. Meraním pohybov nebeských telies pomocou najjednoduchších prístrojov zistili, že relatívna poloha hviezd na oblohe zostáva nezmenená a Slnko, Mesiac a planéty sa vzhľadom na hviezdy pohybujú a navyše je to veľmi ťažké. . Kňazi zaznamenali zriedkavé nebeské javy: zatmenie Mesiaca a Slnka, objavenie sa komét a nových hviezd. Astronomické pozorovania, ktoré prinášajú praktické výhody a pomáhajú formovať svetonázor, našli určitú podporu medzi náboženskými autoritami aj civilnými vládcami rôznych národov. Astronomické pozorovania a výpočty sú zaznamenané na mnohých dochovaných hlinených tabuľkách zo starovekého Babylonu a Sumeru. V tých časoch, ako aj dnes, hvezdáreň slúžila ako dielňa, úložisko prístrojov a centrum zberu dát. pozri tiež
ASTROLÓGIA;
SEZÓNY ;
ČAS;
KALENDÁR . O astronomických prístrojoch používaných pred Ptolemaiom (asi 100 - asi 170 n. l.) sa vie len málo. Ptolemaios spolu s ďalšími vedcami zhromaždil v obrovskej knižnici Alexandrie (Egypt) mnoho roztrúsených astronomických záznamov vytvorených v rôznych krajinách počas predchádzajúcich storočí. Pomocou Hipparchových pozorovaní a svojich vlastných, Ptolemaios zostavil katalóg polôh a jasnosti 1022 hviezd. Po Aristotelovi umiestnil Zem do stredu sveta a veril, že všetky svietidlá sa točia okolo nej. Spolu so svojimi kolegami Ptolemaios vykonával systematické pozorovania pohybujúcich sa svietidiel (Slnko, Mesiac, Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter, Saturn) a vypracoval podrobnú matematickú teóriu na predpovedanie ich budúcej polohy vo vzťahu k „pevným“ hviezdam. S jeho pomocou Ptolemaios vypočítal tabuľky pohybu svietidiel, ktoré sa potom používali viac ako tisíc rokov.
pozri tiež HIPPARCH. Na meranie mierne sa meniacich veľkostí Slnka a Mesiaca astronómovia použili rovnú tyč s posuvným zameriavačom v podobe tmavého disku alebo platne s okrúhlym otvorom. Pozorovateľ nasmeroval tyč na cieľ a pohyboval pozdĺž nej zameriavacie zariadenie, čím dosiahol presnú zhodu otvoru s veľkosťou svietidla. Ptolemaios a jeho kolegovia zdokonalili mnohé z astronomických prístrojov. Vykonávaním starostlivých pozorovaní s nimi a pomocou trigonometrie prevádzajúcej inštrumentálne údaje na polohové uhly dosiahli presnosť merania približne 10 "
(pozri tiež POTOLEMY Claudius).
Stredovek. V dôsledku politických a spoločenských otrasov neskorej antiky a raného stredoveku sa rozvoj astronómie v Stredomorí zastavil. Ptolemaiove katalógy a tabuľky sa zachovali, no stále menej ľudí ich vedelo používať a pozorovania a registrácia astronomických udalostí boli čoraz menej časté. Na Blízkom východe a v Strednej Ázii však astronómia prekvitala a boli vybudované observatóriá. V 8. stor. Abdullah al-Mamun založil v Bagdade Dom múdrosti, podobný Alexandrijskej knižnici, a zriadil pridružené observatóriá v Bagdade a Sýrii. Tam niekoľko generácií astronómov študovalo a rozvíjalo dielo Ptolemaia. Podobné inštitúcie prekvitali v 10. a 11. storočí. v Káhire. Vyvrcholením tejto éry bolo obrovské observatórium v ​​Samarkande (dnes Uzbekistan). Tam Ulukbek (1394-1449), vnuk ázijského dobyvateľa Tamerlána (Timur), vybudoval obrovský sextant s polomerom 40 m v podobe južne orientovanej priekopy šírky 51 cm s mramorovými stenami a vykonal pozorovania Slnko s bezprecedentnou presnosťou. Na pozorovanie hviezd, mesiaca a planét používal niekoľko menších prístrojov.
Oživenie. Keď v islamskej kultúre 15. stor. rozkvet astronómie, západná Európa znovu objavila tento veľký výtvor antického sveta.
Koperníka. Mikuláš Koperník (1473-1543), inšpirovaný jednoduchosťou princípov Platóna a iných gréckych filozofov, sa nedôverčivo a zdesene pozeral na Ptolemaiov geocentrický systém, ktorý si vyžadoval ťažkopádne matematické výpočty na vysvetlenie zdanlivých pohybov svietidiel. Kopernik navrhol pri zachovaní prístupu Ptolemaia umiestniť Slnko do stredu systému a Zem považovať za planétu. To značne zjednodušilo vec, ale spôsobilo hlbokú revolúciu v mysliach ľudí (pozri tiež KOPERNIK Nikolay).
Tycho Brahe. Dánskeho astronóma T. Braheho (1546-1601) odradila skutočnosť, že Kopernikova teória predpovedala polohu svietidiel presnejšie ako Ptolemaiova, no stále nie celkom pravdivá. Usúdil, že presnejšie pozorovacie údaje by problém vyriešili, a presvedčil kráľa Fridricha II., aby mu dal na stavbu observatória o. Ven neďaleko Kodane. V tomto observatóriu s názvom Uraniborg ( Nebeský hrad) bolo veľa stacionárnych prístrojov, dielne, knižnica, chemické laboratórium, spálne, jedáleň a kuchyňa. Tycho mal dokonca vlastnú papiereň a tlačiareň. V roku 1584 postavil novú pozorovaciu budovu - Stjerneborg (Hviezdny hrad), kde zhromaždil najväčšie a najsofistikovanejšie prístroje. Pravda, išlo o zariadenia rovnakého typu ako za čias Ptolemaia, no Tycho výrazne zvýšil ich presnosť a nahradil drevo kovmi. Zaviedol obzvlášť presné zameriavacie čiary a stupnice a vynašiel matematické metódy na kalibráciu pozorovaní. Tycho a jeho asistenti pri pozorovaní nebeských telies voľným okom dosiahli svojimi prístrojmi presnosť merania 1". Systematicky merali polohy hviezd a pozorovali pohyb Slnka, Mesiaca a planét, pričom pozorovacie údaje zbierali s nevídanou vytrvalosťou. a presnosť.
(pozri aj BRAGUE Tycho).

Kepler. Pri štúdiu Tychových údajov I. Kepler (1571-1630) zistil, že pozorovanú revolúciu planét okolo Slnka nemožno reprezentovať ako pohyb v kruhoch. Kepler mal veľký rešpekt pred výsledkami získanými v Uraniborgu, a preto odmietol myšlienku, že malé nezrovnalosti medzi vypočítanými a pozorovanými polohami planét môžu byť spôsobené chybami v Tychových pozorovaniach. Pokračovaním v hľadaní Kepler zistil, že planéty sa pohybujú po elipsách, čím položili základy novej astronómie a fyziky.
(pozri aj KEPLER, Johann; KEPLEROVE ZÁKONY). Práca Tycha a Keplera predpokladala mnohé črty modernej astronómie, ako napríklad organizáciu špecializovaných observatórií s podporou vlády; privádzanie zariadení k dokonalosti, dokonca aj tých tradičných; rozdelenie vedcov na pozorovateľov a teoretikov. Nové princípy práce boli schválené spolu s novou technológiou: teleskop prišiel na pomoc oku v astronómii.
Vznik ďalekohľadov. Prvé refraktorové teleskopy. V roku 1609 začal Galileo používať svoj prvý podomácky vyrobený ďalekohľad. Galileiho pozorovania ohlásili éru vizuálnych štúdií nebeských telies. Čoskoro sa ďalekohľady rozšírili po celej Európe. Zvedaví ľudia si ich vyrábali sami alebo si ich objednali u remeselníkov a zriadili si malé osobné pozorovateľne, zvyčajne vo vlastných domoch.
(pozri tiež GALILEY Galileo). Galileov teleskop sa nazýval refraktor, pretože svetelné lúče sa v ňom lámu (lat. refractus - lámané), prechádzajú cez niekoľko sklenených šošoviek. V najjednoduchšom dizajne predná šošovka-objektív zhromažďuje zaostrené lúče, čím vytvára obraz predmetu tam, a šošovka-okulár umiestnený v blízkosti oka sa používa ako lupa na skúmanie tohto obrazu. V ďalekohľade Galileo slúžila negatívna šošovka ako okulár, ktorý poskytoval priamy obraz pomerne nízkej kvality s malým zorným poľom. Kepler a Descartes vyvinuli teóriu optiky a Kepler navrhol konštrukciu obráteného ďalekohľadu, ale s výrazne väčším zorným poľom a zväčšením ako Galileo. Tento dizajn rýchlo nahradil predchádzajúci a stal sa štandardom pre astronomické ďalekohľady. Napríklad v roku 1647 poľský astronóm Jan Hevelius (1611-1687) použil na pozorovanie Mesiaca Keplerove teleskopy dlhé 2,5-3,5 metra. Najprv ich nainštaloval do malej vežičky na streche svojho domu v Gdansku (Poľsko) a neskôr - na plošinu s dvoma pozorovacími stanovišťami, z ktorých jedno bolo otočné (pozri tiež GEWELY Jan). V Holandsku Christian Huygens (1629-1695) a jeho brat Constantine postavili veľmi dlhé teleskopy, ktoré mali šošovky v priemere len niekoľko palcov, no mali obrovskú ohniskovú vzdialenosť. To zlepšilo kvalitu obrazu, aj keď to sťažilo ovládanie prístroja. V 80. rokoch 17. storočia Huygens experimentoval s 37- a 64-metrovými „vzduchovými teleskopmi“, ktorých objektívy boli umiestnené na vrchole stožiara a otáčali sa dlhou palicou alebo lanami a okulár jednoducho držal v rukách ( pozri aj HUYGENS Christian). J.D.Cassini (1625-1712) v Bologni a neskôr v Paríži pomocou šošoviek vyrobených D. Campanim vykonával pozorovania vzduchovými teleskopmi dlhými 30 a 41 m, čím preukázal ich nepochybné výhody, napriek náročnosti práce s nimi. Pozorovania značne sťažovali vibrácie stožiara s objektívom, ťažkosti s jeho nasmerovaním pomocou lán a káblov, ako aj nehomogenita a turbulencia vzduchu medzi šošovkou a okulárom, ktorá bola obzvlášť silná pri absencii okuláru. trubica. Newton, reflektorový ďalekohľad a teória gravitácie. Koncom 60. rokov 17. storočia sa I. Newton (1643-1727) pokúsil odhaliť podstatu svetla v súvislosti s problémami refraktorov. Mylne predpokladal, že chromatická aberácia, t.j. nemožnosti šošovky zhromaždiť lúče všetkých farieb v jednom ohnisku sa zásadne nedá vyhnúť. Preto Newton zostrojil prvý funkčný reflektorový ďalekohľad, v ktorom úlohu objektívu namiesto šošovky zohrávalo konkávne zrkadlo, ktoré zbiera svetlo v ohnisku, kde je možné obraz pozorovať cez okulár. Najdôležitejším Newtonovým prínosom pre astronómiu však bola jeho teoretická práca, ktorá ukázala, že Keplerove zákony pohybu planét sú špeciálnym prípadom univerzálneho gravitačného zákona. Newton sformuloval tento zákon a vyvinul matematické techniky na presný výpočet pohybu planét. To podnietilo zrod nových observatórií, kde sa s najvyššou presnosťou merali polohy Mesiaca, planét a ich satelitov, spresňovali prvky ich obežných dráh pomocou Newtonovej teórie a predpovedali ich pohyb.
pozri tiež
NEBESKÝ MECHANIKA;
GRAVITÁCIA;
NEWTON ISAAC.
Hodiny, mikrometer a teleskopický zameriavač. Nemenej dôležité ako vylepšenie optickej časti ďalekohľadu bolo vylepšenie jeho montáže a vybavenia. Pre astronomické merania sa stali nevyhnutnými kyvadlové hodiny schopné bežať podľa miestneho času, ktorý sa z niektorých pozorovaní určuje a pri iných používa.
(pozri tiež HODINY). Pomocou filamentového mikrometra bolo možné merať veľmi malé uhly pri pozorovaní cez okulár ďalekohľadu. Pre zvýšenie presnosti astrometrie zohrala dôležitú úlohu kombinácia ďalekohľadu s armilárnou guľou, sextantom a ďalšími goniometrickými prístrojmi. Len čo boli zameriavacie zariadenia voľným okom nahradené malými ďalekohľadmi, vznikla potreba oveľa presnejšieho zhotovenia a delenia uhlových mierok. Vo veľkej miere v súvislosti s potrebami európskych observatórií sa rozvinula výroba malých vysoko presných obrábacích strojov
(pozri tiež MERACIE NÁSTROJE).
Štátne observatóriá. Vylepšenie astronomických tabuliek. Od druhej polovice 17. stor. pre účely navigácie a kartografie začali vlády rôznych krajín zriaďovať štátne observatóriá. Na Kráľovskej akadémii vied, zal Ľudovít XIV v Paríži v roku 1666 sa akademici pustili do revízie astronomických konštánt a tabuliek od nuly, pričom ako základ vzali Keplerovu prácu. V roku 1669 bolo z iniciatívy ministra Jeana-B. Colberta v Paríži založené Kráľovské observatórium. Viedli ju štyri pozoruhodné generácie Cassini, počnúc Jeanom Dominiqueom. V roku 1675 bolo založené Kráľovské observatórium Greenwich, na čele ktorého stál prvý astronóm Royal D. Flamsteed (1646-1719). Spolu s Kráľovskou spoločnosťou, ktorá začala svoju činnosť v roku 1647, sa stala centrom astronomického a geodetického výskumu v Anglicku. V tých istých rokoch boli založené observatóriá v Kodani (Dánsko), Lunde (Švédsko) a Gdansku (Poľsko) (pozri tiež FLEMSTED John). Najdôležitejším výsledkom činnosti prvých observatórií boli efemeridy - tabuľky vopred vypočítaných polôh Slnka, Mesiaca a planét, potrebné pre kartografiu, navigáciu a základný astronomický výskum.
Zavedenie štandardného času. Strážcami referenčného času sa stali štátne hvezdárne, ktoré sa šírili najskôr optickými signálmi (vlajky, signálne gule), neskôr telegrafom a rádiom. Súčasná tradícia padania balónov o polnoci na Štedrý večer siaha až do čias, keď signálne balóny padali na vysoký stožiar na streche hvezdárne presne v určený čas, čo umožnilo kapitánom lodí v prístave skontrolovať si chronometre pred vyplávaním. .
Určenie zemepisných dĺžok. Mimoriadne dôležitou úlohou štátnych observatórií tej doby bolo určiť súradnice lodí. Latitude je ľahké nájsť podľa rohu Polárna hviezda za horizontom. Oveľa ťažšie je však určiť zemepisnú dĺžku. Niektoré metódy boli založené na momentoch zatmenia Jupiterových mesiacov; iné - o polohe mesiaca vzhľadom na hviezdy. Najspoľahlivejšie metódy však vyžadovali vysoko presné chronometre schopné počas plavby udržiavať čas observatória v blízkosti prístavu výstupu.
Rozvoj observatórií v Greenwichi a Paríži. V 19. storočí. najvýznamnejšími astronomickými centrami boli štátne a niektoré súkromné ​​observatóriá v Európe. V zozname observatórií z roku 1886 ich nájdeme 150 v Európe, 42 v Severnej Amerike a 29 inde. Do konca storočia malo observatórium v ​​Greenwichi 76 cm ​​reflektor, 71-, 66- a 33- cm refraktory a mnoho pomocných nástrojov. Aktívne sa venovala astrometrii, časovej službe, slnečnej fyzike a astrofyzike, ako aj geodézii, meteorológii, magnetickým a iným pozorovaniam. Parížske observatórium tiež disponovalo presnými modernými prístrojmi a vykonávalo programy podobné programom v Greenwichi.
Nové observatóriá. Pulkovo astronomické observatórium cisárskej akadémie vied v Petrohrade postavené v roku 1839 si rýchlo získalo rešpekt a česť. Jeho rastúci tím sa zameral na astrometriu, základné konštanty, spektroskopiu, časovanie a rôzne geofyzikálne programy. Postupimské observatórium v ​​Nemecku, otvorené v roku 1874, sa čoskoro stalo uznávanou organizáciou známou svojou prácou v oblasti solárnej fyziky, astrofyziky a fotografických prieskumov oblohy.
Vytvorenie veľkých ďalekohľadov. Reflektor alebo refraktor? Newtonovský reflektorový ďalekohľad bol síce dôležitým vynálezom, no niekoľko desaťročí ho astronómovia vnímali len ako nástroj na doplnenie refraktorov. Na začiatku si reflektory vyrábali samotní pozorovatelia pre vlastné malé observatóriá. Ale do konca 18. stor. prevzal to začínajúci optický priemysel, ktorý zhodnotil potrebu rastúceho počtu astronómov a geodetov. Pozorovatelia si mohli vybrať z rôznych typov reflektorov a refraktorov, z ktorých každý mal výhody a nevýhody. Refraktorové teleskopy s kvalitnými sklenenými šošovkami poskytovali lepší obraz ako reflektory a ich tubus bol kompaktnejší a tuhší. Ale reflektory mohli byť vyrobené s oveľa väčším priemerom a obrazy v nich neboli skreslené farebnými okrajmi, ako v refraktoroch. Slabé predmety sú lepšie viditeľné v reflektore, pretože nedochádza k strate svetla v okuliaroch. Zliatina zrkadla, z ktorej boli zrkadlá vyrobené, však rýchlo vybledla a vyžadovala si časté preleštenie (v tom čase nevedeli pokryť povrch tenkou zrkadlovou vrstvou).
Herschel. V 70. rokoch 18. storočia pedantný a vytrvalý astronóm samouk V. Herschel zostrojil niekoľko newtonovských ďalekohľadov s priemerom 46 cm a ohniskovou vzdialenosťou 6 m. Vysoká kvalita jeho zrkadiel umožnila použiť veľmi silné zväčšenie. Herschel pomocou jedného zo svojich teleskopov objavil planétu Urán, ako aj tisíce dvojitých hviezd a hmlovín. V tých rokoch bolo postavených veľa ďalekohľadov, ale zvyčajne ich vytvorili a používali sólo nadšenci bez toho, aby organizovali observatórium v ​​modernom zmysle.
(pozri aj GERSHEL, WILLIAM). Herschel a ďalší astronómovia sa pokúsili postaviť väčšie reflektory. Masívne zrkadlá sa však pri zmene polohy teleskopu ohli a stratili svoj tvar. Limit pre kovové zrkadlá dosiahol v Írsku W. Parsons (Lord Ross), ktorý pre svoje domáce observatórium vytvoril 1,8 m reflektor.
Stavba veľkých ďalekohľadov. Priemyselní magnáti a nové bohatstvo Spojených štátov sa nahromadili na konci 19. storočia. obrovské bohatstvo a niektorí z nich sa venovali filantropii. Tak J. Lick (1796-1876), ktorý zbohatol na zlatej horúčke, odkázal zriadiť observatórium na Mount Hamilton, 65 km od Santa Cruz (Kalifornia). Jeho hlavným prístrojom bol 91 cm refraktor, vtedy najväčší na svete, vyrobený známou spoločnosťou „Alvan Clark and Sons“ a inštalovaný v roku 1888. A v roku 1896 na tom istom mieste v Lickovom observatóriu 36-palcový reflektor Crossley, vtedy najväčší v Spojených štátoch, začal fungovať. ... Astronóm J. Hale (1868-1938) presvedčil chicagského električkového magnáta Ch.Yerkesa, aby financoval výstavbu ešte väčšieho observatória pre University of Chicago. Bola založená v roku 1895 vo Williams Bay vo Wisconsine, vybavená 40-palcovým refraktorom, stále a pravdepodobne navždy najväčším na svete (pozri tiež HALE George Ellery). Po založení Yerkesského observatória Hale vyvinul energické úsilie na získanie finančných prostriedkov z rôznych zdrojov, vrátane oceliarskeho magnáta A. Carnegieho, na vybudovanie observatória na najlepšom mieste na pozorovanie v Kalifornii. Observatórium Mount Wilson v pohorí San Gabriel severne od Pasadeny v Kalifornii, vybavené niekoľkými slnečnými ďalekohľadmi Hale a 152 cm reflektorom, sa čoskoro stalo astronomickou mekkou. S potrebnými skúsenosťami Hale zorganizoval vytvorenie reflektora bezprecedentnej veľkosti. Pomenovaný po svojom hlavnom sponzorovi. Hooker vstúpil do služby v roku 1917; Predtým však bolo potrebné prekonať mnohé inžinierske problémy, ktoré sa spočiatku zdali neprekonateľné. Prvým z nich bolo odlievanie skleneného kotúča požadovanej veľkosti a jeho pomalé ochladzovanie Vysoká kvalita sklo. Brúsenie a leštenie zrkadla do požadovaného tvaru trvalo viac ako šesť rokov a vyžadovalo si vytvorenie unikátnych strojov. Záverečná fáza leštenia a kontroly zrkadiel bola vykonaná v špeciálnej miestnosti s dokonalou čistotou a kontrolou teploty. Mechanizmy ďalekohľadu, budova a kupola jej veže, postavená na vrchole Mount Wilson (Mount Wilson) s výškou 1700 m, boli považované za inžiniersky zázrak tej doby. Hale, inšpirovaný vynikajúcim výkonom 100" nástroja, zasvätil zvyšok svojho života stavbe obrovského 200" ďalekohľadu. 10 rokov po jeho smrti a kvôli oneskoreniu spôsobenému druhou svetovou vojnou sa k nim ďalekohľad dostal. Hale vstúpil do služby v roku 1948 na vrchole 1700-metrovej hory Palomar (Mount Palomar), 64 kilometrov severovýchodne od San Diega v Kalifornii. Bol to vedecký a technický zázrak tých čias. Takmer 30 rokov zostal tento ďalekohľad najväčším na svete a mnohí astronómovia a inžinieri verili, že ho nikdy nikto neprekoná.

NA VRCHOLE MAUNA KEA, starovekej sopky na Havaji, sa nachádzajú desiatky ďalekohľadov. Astronómov sem láka vysoká nadmorská výška a veľmi suchý, čistý vzduch. Vpravo dole je cez otvorenú štrbinu veže jasne viditeľné zrkadlo ďalekohľadu „Kek I“ a vľavo dole je rozostavaná veža ďalekohľadu „Kek II“.

US NATIONAL OBSERVATORY KITT PEAK neďaleko Tucsonu v Arizone. Medzi jeho najväčšie prístroje patrí McMas Solar Telescope (dole), Mayol 4-metrový ďalekohľad (vpravo hore) a WIYN 3,5-metrový ďalekohľad na Spoločnom observatóriu Wisconsin, Indiana, Yale a NOAO (úplne vľavo).

10,0 Mauna Kea Hawaii (USA) 1996 10,0 Mauna Kea Hawaii (USA) 1993 9,2 McDonald Texas (USA) 1997 8,3 National Japan Hawaii (USA) 1999 8,2 Európa južná hora Sierra Paranal (Čile) 1998 8.2 Európska južná hora Sierra Paranal (Čile) 1999 8.2 Európska južná hora Sierra Paranal (Čile) 2000 8.1 Gemini Severná Hawaii (USA) 1999 6.5 Univerzita Arizona Mountain Hopkins (Arizona) 1999 Špeciálna univerzita Ruska sv. Zelenčukskaja (Rusko) 1976 5,0 Palomar Mount Palomar (Kalifornia) 1949 1,8 * 6 = 4,5 University of Arizona Mount Hopkins (Arizona) 1979/1998 4,2 Roca de los Muchachos Kanárske ostrovy (Španielsko) Inter96loA1905 (Španielsko) 15 3,9 Anglo-austrálsky Siding Spring (Austrália) 1975 3,8 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1974 3,8 Mauna Kea (IC) Havaj (USA) 1979 3,6 Európska južná La Silla (Čile) 1976 3,6 Mauna7USA Kea de Hawa 3,6 (Mauna7USA) 99 Hawa los Muchachos Kanárske ostrovy (Španielsko) 1989 3.5 Sacramento Peak Interuniversity (ks Nové Mexiko) 1991 3.5 nemecko-španielsky Calar Alto (Španielsko) 1983

1,02 Yerkes Williams Bay (Wisconsin) 1897 0,91 Mount Lick Hamilton (Kalifornia) 1888 0,83 Paríž Meudon (Francúzsko) 1893 0,81 Postupim Postupim (Nemecko) 1899 0,76 Francúzsky Južný Nice (Francúzsko) 178780 Pulzburg 176180 1890 St. 1885/1941

1,3-2,0 K. Schwarzschild Tautenburg (Nemecko) 1960 1,2-1,8 Palomar Mountain Palomar (Kalifornia) 1948 1,2-1,8 Anglo-Australian Siding Spring (Austrália) 1973 1, 1, 1-1,5 Astronomical-Japanomical Tokio. 1972

1,60 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1962 1,50 Sacramento Peak (V) * Slnečná škvrna (Nové Mexiko) 1969 1,00 Astrofyzikálny Krym (Ukrajina) 1975 0,90 Kitt Peak (2 príp.) * Tucson (Arizona) * 01.9. Tucson (Arizona) 1975 0.70 Inštitút slnečnej fyziky, Nemecko o. Tenerife (Španielsko) 1988 0,66 Mitaka Tokio (Japonsko) 1920 0,64 Cambridge Cambridge (Anglicko) 1820

Astronomické observatórium je výskumná inštitúcia, v ktorej sa vykonávajú systematické pozorovania nebeských telies a javov.

Observatórium je zvyčajne postavené na vyvýšenej ploche, kde sa otvára dobrý horizont. Hvezdáreň je vybavená pozorovacími prístrojmi: optickými a rádioteleskopmi, prístrojmi na spracovanie výsledkov pozorovania: astrografmi, spektrografmi, astrofotometrami a inými prístrojmi na charakterizáciu nebeských telies.

Z histórie hvezdárne

Je ťažké dokonca pomenovať čas objavenia sa prvých observatórií. Samozrejme, boli to primitívne stavby, no napriek tomu sa v nich vykonávali pozorovania nebeských telies. Najstaršie observatóriá sa nachádzajú v Asýrii, Babylone, Číne, Egypte, Perzii, Indii, Mexiku, Peru a ďalších štátoch. Starovekí kňazi boli v skutočnosti prvými astronómami, pretože pozorovali hviezdnu oblohu.
- hvezdáreň vytvorená v dobe kamennej. Nachádza sa neďaleko Londýna. Táto stavba bola chrámom aj miestom pre astronomické pozorovania - interpretácia Stonehenge ako veľkého observatória doby kamennej patrí J. Hawkinsovi a J. Whiteovi. Predpoklad, že ide o najstaršiu hvezdáreň, vychádza zo skutočnosti, že jej kamenné dosky sú osadené v konkrétnom poradí. Je všeobecne známe, že Stonehenge bol posvätné miesto Druidi - predstavitelia kňazskej kasty medzi starými Keltmi. Druidi sa veľmi dobre orientovali v astronómii, napríklad v štruktúre a pohybe hviezd, veľkosti Zeme a planét a rôznych astronomických javoch. Veda nevie, odkiaľ tieto poznatky získali. Verí sa, že ich zdedili od skutočných staviteľov Stonehenge a vďaka tomu mali veľkú moc a vplyv.

Ďalšie staroveké observatórium bolo nájdené na území Arménska, postavené asi pred 5 000 rokmi.
V 15. storočí v Samarkande, veľký astronóm Ulugbek postavili na svoju dobu vynikajúce observatórium, v ktorom bol hlavným prístrojom obrovský kvadrant na meranie uhlových vzdialeností hviezd a iných svietidiel (prečítajte si o tom na našej webovej stránke: http: //site/index.php/earth/rabota- astrnom/10-etapi- astronimii / 12-sredneverovaya-astronomiya).
Prvá hvezdáreň v modernom zmysle slova bola slávna múzeum v Alexandrii hostil Ptolemaios II. Philadelphus. Aristille, Timocharis, Hipparchos, Aristarchos, Eratosthenes, Geminus, Ptolemaios a ďalší tu dosiahli nevídané výsledky. Tu sa prvýkrát začalo používať nástroje s delenými kruhmi. Aristarchos ustanovil medený kruh v rovníkovej rovine a s jeho pomocou priamo pozoroval časy prechodu Slnka cez body rovnodennosti. Hipparchos vynašiel astroláb (astronomický prístroj založený na princípe stereografickej projekcie) s dvoma navzájom kolmými kruhmi a dioptriami na pozorovanie. Ptolemaios zaviedol kvadranty a nainštaloval ich pomocou olovnice. Prechod z úplných kruhov do kvadrantov bol v podstate krokom späť, ale Ptolemaiova autorita ponechala kvadranty v observatóriách až do Röhmera, ktorý dokázal, že pozorovania sa robili presnejšie v plných kruhoch; kvadranty však úplne opustili až začiatkom 19. storočia.

Prvé observatóriá moderný typ sa v Európe začali stavať po vynájdení ďalekohľadu – v 17. storočí. Prvé veľké štátne observatórium - parížsky... Postavili ho v roku 1667. Spolu s kvadrantmi a inými prístrojmi starovekej astronómie sa tu už používali aj veľké refraktorové teleskopy. V roku 1675 otvorený Kráľovské observatórium v ​​Greenwichi v Anglicku, na okraji Londýna.
Vo svete funguje viac ako 500 observatórií.

Ruské observatóriá

Prvým observatóriom v Rusku bolo súkromné ​​observatórium A.A. Lyubimov v Kholmogory, Archangeľská oblasť, otvorený v roku 1692. V roku 1701 bolo na príkaz Petra I. zriadené observatórium na Navigačnej škole v Moskve. V roku 1839 bolo založené Pulkovo observatórium pri Petrohrade vybavené najmodernejšími prístrojmi, ktoré umožňovali získať vysoko presné výsledky. Observatórium Pulkovo bolo preto vyhlásené za astronomické hlavné mesto sveta. Teraz je v Rusku viac ako 20 astronomických observatórií, medzi nimi je popredné Hlavné (Pulkovo) astronomické observatórium Akadémie vied.

Observatóriá sveta

Zo zahraničných observatórií sú najväčšie Greenwich (Veľká Británia), Harvard a Mount Palomar (USA), Postupim (Nemecko), Krakov (Poľsko), Byurakan (Arménsko), Viedeň (Rakúsko), Krym (Ukrajina) atď. rôzne krajiny si vymieňajú výsledky pozorovaní a výskumov, často pracujú podľa rovnakého programu na generovanie čo najpresnejších údajov.

Usporiadanie observatórií

Pre moderné hvezdárne je typický pohľad na valcovú alebo mnohotvárnu budovu. Toto sú veže, v ktorých sú inštalované teleskopy. Moderné observatóriá sú vybavené optickými teleskopmi umiestnenými v uzavretých kupolovitých budovách alebo rádioteleskopmi. Svetelné žiarenie zhromaždené ďalekohľadmi sa zaznamenáva fotografickými alebo fotoelektrickými metódami a analyzuje sa na získanie informácií o vzdialených astronomických objektoch. Observatóriá sa zvyčajne nachádzajú ďaleko od miest, v klimatických zónach s nízkou oblačnosťou a ak je to možné, na vysokých náhorných plošinách, kde je turbulencia atmosféry zanedbateľná a možno študovať infračervené žiarenie absorbované spodnou vrstvou atmosféry.

Typy observatórií

Existujú špecializované observatóriá, ktoré pracujú podľa úzkeho vedeckého programu: rádioastronómia, horské stanice na pozorovanie Slnka; niektoré observatóriá sú spojené s pozorovaniami, ktoré robia astronauti z kozmických lodí a orbitálnych staníc.
Väčšina infračerveného a ultrafialového rozsahu, ako aj röntgenové a gama žiarenie kozmického pôvodu je pre pozorovania zo zemského povrchu neprístupná. Na štúdium vesmíru v týchto lúčoch je potrebné vyniesť pozorovacie prístroje do vesmíru. Až donedávna nebola extraatmosférická astronómia dostupná. Teraz sa zmenil na rýchlo sa rozvíjajúce odvetvie vedy. Výsledky získané pomocou vesmírnych teleskopov bez najmenšieho preháňania zmenili mnohé z našich predstáv o vesmíre.
Moderný vesmírny ďalekohľad - unikátny komplex zariadenia vyvinuté a prevádzkované niekoľkými krajinami už mnoho rokov. Pozorovania na moderných orbitálnych observatóriách sa zúčastňujú tisíce astronómov z celého sveta.

Na snímke projekt najväčšieho infračerveného optického ďalekohľadu na Európskom južnom observatóriu s výškou 40 m.

Úspešná prevádzka vesmírneho observatória si vyžaduje spoločné úsilie rôznych odborníkov. Vesmírni inžinieri pripravia teleskop na štart, umiestnia ho na obežnú dráhu a monitorujú napájanie všetkých prístrojov a ich normálne fungovanie. Každý objekt je možné pozorovať niekoľko hodín, preto je obzvlášť dôležité zachovať orientáciu satelitu obiehajúceho okolo Zeme v rovnakom smere, aby os ďalekohľadu zostala striktne namierená na objekt.

Infračervené observatóriá

Na uskutočnenie infračervených pozorovaní je potrebné vyslať do vesmíru pomerne veľkú záťaž: samotný ďalekohľad, zariadenia na spracovanie a prenos informácií, chladič, ktorý by mal chrániť IR prijímač pred žiarením pozadia - infračervené kvantá vyžarované samotným ďalekohľadom. Preto v celej histórii vesmírnych letov fungovalo vo vesmíre len veľmi málo infračervených ďalekohľadov. Prvé infračervené observatórium bolo spustené v januári 1983 ako súčasť spoločného americko-európskeho projektu IRAS. V novembri 1995 Európska vesmírna agentúra vypustila infračervené observatórium ISO na nízku obežnú dráhu Zeme. Má ďalekohľad s rovnakým priemerom zrkadla ako na IRAS, no na registráciu žiarenia sa používajú citlivejšie detektory. Pre pozorovania ISO je k dispozícii širší rozsah infračerveného spektra. Niekoľko ďalších projektov vesmírnych infračervených ďalekohľadov je vo vývoji a budú spustené v nasledujúcich rokoch.
Medziplanetárne stanice sa tiež nezaobídu bez IR zariadenia.

Ultrafialové observatóriá

Ultrafialové žiarenie zo Slnka a hviezd je takmer úplne absorbované ozónovou vrstvou našej atmosféry, takže UV kvantá možno zaznamenať len vo vyšších vrstvách atmosféry a mimo nej.
Na spoločnej americko-európskej družici Copernicus, vypustenej v auguste 1972, bol prvýkrát do vesmíru vypustený ultrafialový reflektorový ďalekohľad s priemerom zrkadla (SO cm a špeciálny ultrafialový spektrometer).
V súčasnosti prebiehajú v Rusku práce na príprave štartu nového ultrafialového teleskopu Spectr-UF s priemerom zrkadla 170 cm Veľký medzinárodný projekt Spectr-UF - World Space Observatory pozorovania s pozemnými prístrojmi v ultrafialovom (UV) úsek elektromagnetického spektra: 100-320 nm.
Projekt vedie Rusko a je zahrnutý do Federálneho vesmírneho programu na roky 2006-2015. V súčasnosti sa na projekte podieľajú Rusko, Španielsko, Nemecko a Ukrajina. O účasť na projekte prejavujú záujem aj Kazachstan a India. Hlavnou vedeckou organizáciou projektu je Inštitút astronómie Ruskej akadémie vied. Vedúca organizácia raketového a vesmírneho komplexu je pomenovaná po NPO S.A. Lavočkin.
V Rusku vzniká hlavný prístroj observatória - vesmírny ďalekohľad s hlavným zrkadlom s priemerom 170 cm. Ďalekohľad bude vybavený spektrografmi s vysokým a nízkym rozlíšením, spektrografom s dlhou štrbinou, ako aj kamerami na konštrukciu vysokých -kvalitné obrazy v UV a optickej časti spektra.
Z hľadiska schopností je projekt VKO-UV porovnateľný s americkým Hubbleovým vesmírnym teleskopom (KTKh) a dokonca ho prekonáva aj v spektroskopii.
EKO-UV otvorí nové možnosti pre výskum planét, hviezdnu, extragalaktickú astrofyziku a kozmológiu. Spustenie observatória je naplánované na rok 2016.

Röntgenové observatóriá

Röntgenové lúče nám prinášajú informácie o silných kozmických procesoch spojených s extrémnymi fyzikálnymi podmienkami. Vysoká energia röntgenového žiarenia a gama kvánt umožňuje ich registráciu „po kuse“ s presným uvedením času registrácie. Röntgenové detektory sa relatívne ľahko vyrábajú a majú nízku hmotnosť. Preto sa používali na pozorovania v hornej atmosfére a mimo nej pomocou vysokohorských rakiet ešte pred prvými štartmi umelých zemských satelitov. Röntgenové teleskopy boli inštalované na mnohých orbitálnych staniciach a medziplanetárnych kozmických lodiach. Celkovo asi sto týchto ďalekohľadov navštívilo blízkozemský priestor.

Gamma observatórium

Gama žiarenie úzko súvisí s röntgenovým žiarením, preto sa na jeho registráciu používajú podobné metódy. Na ďalekohľadoch vypustených na obežnú dráhu v blízkosti Zeme sa veľmi často súčasne skúmajú zdroje röntgenového aj gama žiarenia. Gama lúče nám prinášajú informácie o procesoch prebiehajúcich vo vnútri atómových jadier a o premenách elementárnych častíc vo vesmíre.
Prvé pozorovania vesmírnych gama zdrojov boli klasifikované. Koncom 60. - začiatkom 70. rokov. Spojené štáty americké vypustili štyri vojenské satelity série Vela. Zariadenia týchto satelitov boli vyvinuté na detekciu výbuchov tvrdého röntgenového a gama žiarenia, ku ktorým dochádza pri jadrových výbuchoch. Ukázalo sa však, že väčšina zaznamenaných výbuchov nesúvisí s vojenskými testami a ich zdroje sa nenachádzajú na Zemi, ale vo vesmíre. Takto bol objavený jeden z najzáhadnejších javov vo vesmíre – záblesky gama žiarenia, čo sú jednotlivé silné záblesky tvrdého žiarenia. Hoci prvé kozmické záblesky gama žiarenia boli zaznamenané už v roku 1969, informácie o nich boli zverejnené až o štyri roky neskôr.

Hvezdáreň je vedecká inštitúcia, v ktorej pozorujú zamestnanci - vedci rôznych odborností prirodzený fenomén analyzujú pozorovania, na ich základe pokračujú v štúdiu toho, čo sa deje v prírode.


Obzvlášť rozšírené sú astronomické observatóriá: zvyčajne si ich predstavíme, keď počujeme toto slovo. Študujú hviezdy, planéty, veľké hviezdokopy a iné vesmírne objekty.

Existujú však aj iné typy týchto inštitúcií:

- geofyzikálne - na štúdium atmosféry, polárnej žiary, magnetosféry Zeme, vlastností hornín, stavu zemskej kôry v seizmicky aktívnych oblastiach a iných podobných problémov a objektov;

- polárna žiara - na štúdium polárnych svetiel;

- seizmické - pre neustálu a podrobnú registráciu všetkých vibrácií zemskej kôry a ich štúdium;

- meteorologické - na štúdium poveternostné podmienky a identifikácia vzorcov počasia;

- observatóriá kozmického žiarenia a množstvo ďalších.

Kde sú postavené hvezdárne?

Observatóriá sa budujú v tých oblastiach, ktoré vedcom poskytujú maximálne množstvo materiálu na výskum.


Meteorologické - na celom svete; astronomické - v horách (tam je vzduch čistý, suchý, nie je "oslepený" mestským osvetlením), rádiové observatóriá - na dne hlbokých dolín, neprístupné umelému rádiovému rušeniu.

Astronomické observatóriá

Astronomický - najstarší typ observatória. Astronómovia v dávnych dobách boli kňazmi, viedli kalendár, študovali pohyb Slnka na oblohe, zaoberali sa predpoveďami udalostí, osudov ľudí v závislosti od usporiadania nebeských telies. Boli to astrológovia – ľudia, ktorých sa báli aj tí najzúrivejší vládcovia.

Staroveké observatóriá sa zvyčajne nachádzali v horných miestnostiach veží. Ako nástroje slúžila rovná tyč vybavená posuvným zameriavačom.

Veľkým astronómom staroveku bol Ptolemaios, ktorý zhromaždil v Alexandrijskej knižnici obrovské množstvo astronomických dôkazov, záznamov, vytvoril katalóg polôh a jasnosti pre 1022 hviezd; vynašiel matematickú teóriu posunutia planét a zostavil tabuľky pohybu – vedci tieto tabuľky používajú už viac ako 1000 rokov!

V stredoveku boli observatóriá obzvlášť aktívne budované na východe. Známe je obrie Samarkandské observatórium, kde Ulugbek, potomok legendárneho Timur-Tamerlana, sledoval pohyb Slnka a opísal ho s nevídanou presnosťou. Observatórium s polomerom 40 m vyzeralo ako sextantová priekopa s južnou orientáciou a mramorovým lemovaním.

Najväčším astronómom európskeho stredoveku, ktorý takmer doslova obrátil svet hore nohami, bol Mikuláš Kopernik, ktorý namiesto Zeme „presunul“ Slnko do stredu vesmíru a navrhol považovať Zem za ďalšiu planétu.

A jedným z najmodernejších observatórií bol Uraniborg, alebo Sky Castle - vlastníctvo Tycha Brahe, dánskeho dvorného astronóma. Hvezdáreň bola v tom čase vybavená najlepším a najpresnejším prístrojom, mala vlastné dielne na výrobu prístrojov, chemické laboratórium, sklad kníh a dokumentov a dokonca aj tlačiareň pre vlastnú potrebu a papiereň na výrobu papiera - luxus na tie časy, kráľovský!

V roku 1609 sa objavil prvý ďalekohľad - hlavný nástroj akéhokoľvek astronomického observatória. Jeho tvorcom sa stal Galileo. Bol to reflektorový ďalekohľad: lúče v ňom sa lámali a prechádzali cez sériu sklenených šošoviek.

Zdokonalil Keplerov ďalekohľad: v jeho prístroji bol obraz prevrátený, no kvalitnejší. Táto funkcia sa nakoniec stala štandardom pre teleskopické nástroje.

V 17. storočí s rozvojom plavby začali vznikať štátne observatóriá - Parisian Royal, Royal Greenwich, observatóriá v Poľsku, Dánsku, Švédsku. Revolučným dôsledkom ich konštrukcie a činnosti bolo zavedenie časového štandardu: teraz bol regulovaný svetelnými signálmi, a potom telegrafom, rádiom.

V roku 1839 bolo otvorené Pulkovo observatórium (Petrohrad), ktoré sa stalo jedným z najznámejších na svete. Dnes je v Rusku viac ako 60 observatórií. Jedným z najväčších v medzinárodnom meradle je Pushchino Radio Astronomy Observatory, vytvorené v roku 1956.

Observatórium Zvenigorod (12 km od Zvenigorodu) má jedinú WAU kameru na svete schopnú vykonávať hromadné pozorovania geostacionárnych satelitov. V roku 2014 Moskovská štátna univerzita otvorila observatórium na hore Shadzhatmaz (Karačajsko-Čerkesko), kde nainštalovali najväčší moderný ďalekohľad pre Rusko s priemerom 2,5 m.

Najlepšie moderné zahraničné observatóriá

Mauna kea- nachádza sa na Veľkom Havajskom ostrove, má najväčší arzenál vysoko presných zariadení na Zemi.

VLT komplex("Obrovský ďalekohľad") - nachádza sa v Čile, v "púšti ďalekohľadov" Atacama.


observatórium Yerkes v Spojených štátoch – „rodisku astrofyziky“.

Observatórium ORM(Kanárske ostrovy) - má optický ďalekohľad s najväčšou apertúrou (schopnosť zbierať svetlo).

Arecibo- nachádza sa v Portoriku a vlastní rádioteleskop (305 m) s jednou z najväčších apertúr na svete.

Observatórium Tokijskej univerzity(Atacama) - najvyššia na Zemi, nachádza sa na vrchole Mount Cerro Chinantor.

Hvezdáreň, inštitúcia na výrobu astronomických alebo geofyzikálnych (magnetometrických, meteorologických a seizmických) pozorovaní; teda rozdelenie observatórií na astronomické, magnetometrické, meteorologické a seizmické.

Astronomické observatórium

Podľa účelu možno astronomické observatóriá rozdeliť na dva hlavné typy: astrometrické a astrofyzikálne observatóriá. Astrometrické observatóriá sa zaoberajú určovaním presných polôh hviezd a iných svietidiel na rôzne účely av závislosti od toho používajú rôzne nástroje a metódy. Astrofyzikálne observatóriáštudovať rôzne fyzikálne vlastnosti nebeských telies, napríklad teplotu, jas, hustotu, ako aj ďalšie vlastnosti vyžadujúce fyzikálne metódy skúmania, napríklad pohyb hviezd pozdĺž zorného poľa, priemery hviezd určené interferenčnou metódou , atď. Mnohé veľké observatóriá sledujú zmiešané účely, existujú však observatóriá na užší účel, napríklad na pozorovanie premenlivosti zemepisnej šírky, na vyhľadávanie planétok, pozorovanie premenných hviezd atď.

Umiestnenie observatória musí spĺňať niekoľko požiadaviek, medzi ktoré patrí: 1) úplná absencia otrasu mozgu spôsobeného blízkosťou železnice, doprava alebo továrne, 2) najvyššia čistota a priehľadnosť vzduchu - žiadny prach, dym, hmla, 3) žiadne presvetlenie oblohy spôsobené blízkosťou mesta, tovární, železničné stanice atď., 4) pokojný vzduch v noci, 5) dosť otvorený horizont. Podmienky 1, 2, 3 a čiastočne 5 nútia observatóriá presťahovať mimo mesta, často dokonca do značnej nadmorskej výšky, čím vznikajú horské observatóriá. Stav 4 závisí od viacerých príčin, čiastočne všeobecných klimatických (vietor, vlhkosť), čiastočne miestneho charakteru. V každom prípade vás to núti vyhýbať sa miestam so silným prúdením vzduchu, napríklad vznikajúcim pri silnom zahrievaní pôdy slnkom, prudkým výkyvom teploty a vlhkosti. Najpriaznivejšie sú oblasti pokryté jednotným vegetačným krytom, so suchým podnebím, v dostatočnej nadmorskej výške. Moderné hvezdárne zvyčajne pozostávajú zo samostatných pavilónov, umiestnených uprostred parku alebo roztrúsených po lúke, v ktorých sú inštalované prístroje (obr. 1).

Na strane sú laboratóriá - miestnosti na meracie a výpočtové práce, na štúdium fotografických dosiek a na vykonávanie rôznych experimentov (napríklad na štúdium žiarenia absolútne čierneho telesa, ako štandard na určovanie teploty hviezd), mechanická dielňa , knižnica a obytné priestory. Jedna z budov má suterén pre hodiny. Ak hvezdáreň nie je napojená na elektrickú sieť, je zriadená vlastná elektráreň.

Prístrojové vybavenie observatórií môžu byť veľmi rôznorodé v závislosti od účelu. Na určenie rektascenzie a deklinácie svietidiel sa používa kruh poludníka, ktorý udáva obe súradnice súčasne. Na niektorých observatóriách sa po vzore hvezdárne Pulkovo na tento účel používajú dva rôzne prístroje: tranzitný prístroj a vertikálna kružnica, ktoré umožňujú samostatne určiť vyššie uvedené súradnice. Najviac pozorovaní sa delí na základné a relatívne. Prvý spočíva v samostatnom odvodení nezávislého systému rektascenzie a deklinácie s určením polohy jarnej rovnodennosti a rovníka. Druhá spočíva v prepojení pozorovaných hviezd, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v úzkej zóne v deklinácii (odtiaľ pojem: zónové pozorovania), s referenčnými hviezdami, ktorých poloha je známa zo základných pozorovaní. Na relatívne pozorovania sa v súčasnosti čoraz viac využíva fotografia a táto oblasť oblohy je snímaná špeciálnymi tubusmi s kamerou (astrografmi) s dostatočne veľkou ohniskovou vzdialenosťou (zvyčajne 2-3,4 m). Relatívne určenie polohy objektov blízko seba, napríklad dvojhviezd, menších planét a komét, vo vzťahu k blízkym hviezdam, planetárnym satelitom vo vzťahu k samotnej planéte, určenie ročných paralax - sa vykonáva pomocou rovníkov. ako vizuálne - pomocou okulárového mikrometra, tak aj fotograficky, pri ktorom je okulár nahradený fotografickou platňou. Na tento účel sa používajú najväčšie prístroje s objektívmi od 0 do 1 m. Premenlivosť zemepisnej šírky sa študuje najmä pomocou zenitových ďalekohľadov.

Hlavné pozorovania astrofyzikálneho charakteru sú fotometrické, vrátane kolorimetrie, teda určovania farby hviezd, a spektroskopické. Prvé sa vyrábajú pomocou fotometrov inštalovaných ako samostatné prístroje alebo častejšie pripevnené k refraktoru alebo reflektoru. Na spektrálne pozorovania sa používajú spektrografy so štrbinou, ktoré sa pripevňujú na najväčšie reflektory (so zrkadlom od 0 do 2,5 m) alebo v zastaraných prípadoch na veľké refraktory. Výsledné fotografie spektier slúžia na rôzne účely, ako napríklad: určenie radiálnych rýchlostí, spektroskopických paralax a teploty. Na všeobecnú klasifikáciu hviezdnych spektier možno použiť skromnejšie prístroje – tzv. hranolové kamery, pozostávajúci z fotografického fotoaparátu s krátkym ohniskom s vysokou clonou a hranolom pred objektívom, ktorý poskytuje spektrá mnohých hviezd na jednej platni, ale s nízkou disperziou. Pre spektrálne štúdie Slnka, ale aj hviezd sa na niektorých observatóriách používa tzv. vežové teleskopy predstavujúce známe výhody. Pozostávajú z veže (až 45 m vysokej), na vrchole ktorej je inštalovaný celostat, ktorý posiela slnečné lúče kolmo nadol; mierne pod celok je umiestnená šošovka, cez ktorú prechádzajú lúče a sústreďujú sa na úrovni zeme, kde za konštantných teplotných podmienok vstupujú do vertikálneho alebo horizontálneho spektrografu.

Spomínané nástroje sú osadené na pevných kamenných stĺpoch s hlbokými a veľkými základmi, izolovanými od zvyšku stavby, aby sa neprenášal žiadny otras. Refraktory a reflektory sú umiestnené v okrúhlych vežiach (obr. 2) pokrytých polguľovou otočnou kupolou s výklopným poklopom, cez ktorý prebieha pozorovanie.

Pri refraktoroch je podlaha vo veži zdvíhacia, takže pozorovateľ môže pohodlne dosiahnuť okulárový koniec ďalekohľadu pri akomkoľvek sklone teleskopu k horizontu. V reflektorových vežiach sa namiesto zdvíhacej podlahy zvyčajne používajú rebríky a malé zdvíhacie plošiny. Veľké reflektorové veže by mali byť navrhnuté tak, aby poskytovali dobrú tepelnú izoláciu počas dňa proti prehrievaniu a dostatočné vetranie v noci, keď je kupola otvorená. V pavilónoch z vlnitého plechu (obr. 3), ktoré majú tvar ležiaceho polvalca, sú inštalované prístroje určené na pozorovanie v jednej určitej vertikále - meridiánový kruh, priechodový prístroj a čiastočne vertikálny kruh. Otvorením širokých poklopov alebo stiahnutím stien sa vytvorí široká medzera v rovine poludníka alebo prvej vertikály, v závislosti od inštalácie prístroja, ktorá umožňuje pozorovanie.

Konštrukcia pavilónu by mala zabezpečiť dobré vetranie, keďže pri pozorovaní by sa teplota vzduchu vo vnútri pavilónu mala rovnať vonkajšej teplote, čím sa eliminuje nesprávny lom zorného poľa, tzv. halová refrakcia(Saalrefrakcia). Pomocou tranzitných prístrojov a meridiánových kruhov sú často usporiadané svety, čo sú pevné značky zasadené do roviny poludníka v určitej vzdialenosti od prístroja.

Observatóriá slúžiace na obsluhu času, ako aj na základné určovanie rektascenzie, vyžadujú inštaláciu veľkých hodín. Hodiny sú umiestnené v suteréne, v prostredí s konštantnou teplotou. V špeciálnej miestnosti sú umiestnené rozvodné dosky a chronografy na porovnanie hodiniek. Je tu inštalovaná aj prijímacia rádiová stanica. Ak samotné observatórium vydáva časové signály, potom je na automatické odosielanie signálov potrebná ďalšia inštalácia; prenos sa uskutočňuje prostredníctvom jednej z výkonných vysielacích rádiových staníc.

Popri trvalo fungujúcich hvezdárňach sa niekedy zriaďujú hvezdárne a dočasné stanice, určené buď na pozorovanie krátkodobých javov, hlavne zatmení Slnka (predtým aj prechod Venuše cez kotúč Slnka), alebo na vykonávanie určitých prác, po r. ktorým je takáto hvezdáreň opäť zatvorená. A tak niektoré európske a najmä severoamerické observatóriá otvorili dočasné - na niekoľko rokov - pracoviská na južnej pologuli na pozorovanie južnej oblohy, aby zostavili pozičné, fotometrické alebo spektroskopické katalógy južných hviezd s rovnakými metódami a prístrojmi, aké sa používali na pozorovanie južnej oblohy. rovnaký účel v hlavnom observatóriu na severnej pologuli. Celkový počet v súčasnosti prevádzkovaných astronomických observatórií dosahuje 300. Niektoré údaje, a to: umiestnenie, hlavné prístroje a základné práce na hlavných moderných observatóriách sú uvedené v tabuľke.

Magnetické observatórium

Magnetické observatórium je stanica, ktorá pravidelne monitoruje geomagnetické prvky. Je orientačným bodom pre geomagnetický prieskum priľahlého územia. Materiál, ktorý poskytuje magnetické observatórium, je základom pre štúdium magnetického života Zeme. Činnosť magnetického observatória možno rozdeliť do nasledujúcich cyklov: 1) štúdium časových variácií prvkov zemského magnetizmu, 2) ich pravidelné merania v absolútnej miere, 3) štúdium a štúdium geomagnetických prístrojov používaných v magnetickej oblasti. prieskumy, 4) špeciálne výskumné práce v oblastiach geomagnetických javov.

Na vykonanie týchto prác má magnetické observatórium sadu normálnych geomagnetických prístrojov na meranie prvkov zemského magnetizmu v absolútnej miere: magnetický teodolit a inklinátor, zvyčajne indukčného typu, ako dokonalejší. Tieto zariadenia d. B. sa porovnávajú so štandardnými prístrojmi dostupnými v každej krajine (v ZSSR sú uložené v magnetickom observatóriu Slutsk), a porovnávajú sa zase s medzinárodným štandardom vo Washingtone. Na štúdium časových zmien zemského magnetického poľa má observatórium k dispozícii jednu alebo dve sady variometrov - variometre D, H a Z - ktoré umožňujú nepretržité zaznamenávanie zmien prvkov zemského magnetizmu v čase. Princíp činnosti vyššie uvedených zariadení - pozri Zemský magnetizmus. Najbežnejšie návrhy sú popísané nižšie.

Magnetický teodolit pre absolútne merania H je znázornený na obr. 4 a 5. Tu je A vodorovný kruh, pozdĺž ktorého sa snímajú pomocou mikroskopov B; I - skúmavka na pozorovanie autokolimačnou metódou; C - domček pre magnet m, D - zvodič pripevnený na základni rúrky, vo vnútri ktorého prebieha závit na podopretie magnetu m. V hornej časti tejto trubice je hlava F, ku ktorej je pripevnený závit. Na ležiakoch M 1 a M 2 sú umiestnené vychyľovacie (pomocné) magnety; orientáciu magnetu na nich určujú špeciálne kruhy s odčítaním pomocou mikroskopov a a b. Pozorovania deklinácie sa vykonávajú pomocou rovnakého teodolitu alebo je nainštalovaný špeciálny deklinátor, ktorého konštrukcia v r. všeobecný prehľad rovnaké ako opísané zariadenie, ale bez odchýlok. Na určenie miesta skutočného severu na kružnici azimutu sa používa špeciálne nastavená miera, ktorej skutočný azimut sa určuje pomocou astronomických alebo geodetických meraní.

Zemný induktor (inklinátor) na určenie sklonu je znázornený na obr. 6 a 7. Dvojitá cievka S sa môže otáčať okolo osi ležiacej na ložiskách uložených v krúžku R. Poloha osi otáčania cievky sa určuje pozdĺž vertikálnej kružnice V pomocou mikroskopov M, M. H je horizontálna kružnica slúžiace na nastavenie osi cievky v rovine magnetického poludníka, K - spínač na premenu striedavého prúdu získaného otáčaním cievky na jednosmerný prúd. Zo svoriek tohto spínača je prúd privádzaný do citlivého galvanometra so satazovaným magnetickým systémom.

Variometer H je znázornený na obr. 8. Vo vnútri malej komory je na kremennom závite alebo na bifilári zavesený magnet M. Horný upevňovací bod závitu je umiestnený v hornej časti závesnej trubice a je spojený s hlavou T, ktorá sa môže otáčať okolo zvislej os.

Na magnete je neoddeliteľne pripevnené zrkadlo S, na ktoré dopadá lúč svetla z iluminátora záznamového zariadenia. Vedľa zrkadla je upevnené pevné zrkadlo B, ktorého účelom je nakresliť základnú čiaru na magnetograme. L - šošovka, ktorá poskytuje obraz osvetľovacej štrbiny na bubne záznamového zariadenia. Pred bubnom je nainštalovaná valcová šošovka, ktorá znižuje tento obraz na bod. To. Záznam na fotografický papier, navinutý na bubne, sa vykonáva pohybom svetelného bodu po tvoriacej priamke bubna od svetelného lúča odrazeného od zrkadla S. Konštrukcia variometra B je v detailoch rovnaká ako u popisovaného zariadenia , okrem orientácie magnetu M voči zrkadlu S.

Variometer Z (obr. 9) v podstate pozostáva z magnetického systému oscilujúceho okolo horizontálnej osi. Systém je uzavretý vo vnútri komory 1, ktorá má v prednej časti otvor, uzavretý šošovkou 2. Kmity magnetického systému zaznamenáva záznamník vďaka zrkadlu, ktoré je pripevnené k systému. Stacionárne zrkadlo umiestnené vedľa pohyblivého slúži na vybudovanie základnej línie. Všeobecné usporiadanie variometrov počas pozorovaní je znázornené na obr. desať.

Tu je R záznamový aparát, U je jeho hodinový strojček, ktorý otáča bubon W so svetlocitlivým papierom, l je valcová šošovka, S je osvetľovač, H, D, Z sú variometre pre zodpovedajúce prvky zemského magnetizmu. Vo variometri Z písmená L, M a t označujú šošovku, zrkadlo pripojené k magnetickému systému a zrkadlo pripojené k zariadeniu na zaznamenávanie teplôt. V závislosti od tých špeciálnych úloh, na riešení ktorých sa hvezdáreň podieľa, je jej ďalšie vybavenie už špeciálneho charakteru. Spoľahlivá prevádzka geomagnetických prístrojov vyžaduje špeciálne podmienky v zmysle absencie rušivých magnetických polí, konštantnej teploty atď.; preto sú magnetické observatóriá so svojimi elektrickými inštaláciami prenesené ďaleko za mesto a sú usporiadané tak, aby zaručovali požadovaný stupeň teplotnej stálosti. Na tento účel sú pavilóny, kde sa vykonávajú magnetické merania, zvyčajne postavené s dvojitými stenami a vykurovací systém je umiestnený pozdĺž chodby tvorenej vonkajšími a vnútornými stenami budovy. Aby sa vylúčil vzájomný vplyv variačných zariadení na normálne, obe sú zvyčajne inštalované v rôznych pavilónoch, trochu vzdialených od seba. Pri výstavbe takýchto budov d. B. osobitná pozornosť sa venuje skutočnosti, že vo vnútri a v blízkosti nie sú žiadne železné masy, najmä pohyblivé. Pokiaľ ide o elektrické vedenie, b. sú splnené podmienky zaručujúce absenciu magnetických polí elektrického prúdu (bifilárne vedenie). Blízkosť štruktúr, ktoré vytvárajú mechanické otrasy, je neprijateľná.

Keďže magnetické observatórium je hlavným bodom pre štúdium magnetického života: Zeme, je celkom prirodzené vyžadovať b. alebo m.ich rovnomerné rozloženie po celom povrchu zemegule. V súčasnosti je táto požiadavka splnená len približne. Nižšie uvedená tabuľka, ktorá predstavuje zoznam magnetických observatórií, poskytuje predstavu o tom, do akej miery bola táto požiadavka splnená. V tabuľke je kurzívou vyznačená priemerná ročná zmena prvku zemského magnetizmu v dôsledku sekulárneho priebehu.

Najbohatším materiálom zozbieraným magnetickými observatóriami je štúdium časových variácií geomagnetických prvkov. To zahŕňa denné, ročné a svetské zmeny, ako aj tie náhle zmeny v magnetickom poli Zeme, ktoré sa nazývajú magnetické búrky. V dôsledku štúdia denných variácií bolo možné v nich rozlíšiť vplyv polohy Slnka a Mesiaca vo vzťahu k miestu pozorovania a určiť úlohu týchto dvoch kozmických telies pri denných zmenách geomagnetických prvkov. . Hlavnou príčinou variácií je slnko; vplyv mesiaca nepresahuje 1/15 pôsobenia prvej hviezdy. Amplitúda denných výkyvov má v priemere hodnotu asi 50 γ (γ = 0,00001 gaussov, pozri magnetizmus Zeme), teda asi 1/1000 celkového napätia; mení sa v závislosti od zemepisnej šírky miesta pozorovania a vo veľkej miere závisí od ročného obdobia. Amplitúda denných variácií v lete je spravidla väčšia ako v zime. Štúdium rozloženia magnetických búrok v čase viedlo k vytvoreniu ich spojenia s činnosťou slnka. Počet búrok a ich intenzita sa časovo zhodujú s počtom slnečných škvŕn. Táto okolnosť umožnila Stormerovi vytvoriť teóriu vysvetľujúcu výskyt magnetických búrok prienikom elektrických nábojov do horných vrstiev našej atmosféry, emitovaných slnkom v obdobiach jeho najväčšej aktivity, a paralelným vytváraním prstenca pohybujúcich sa elektrónov. v značnej výške, takmer za atmosférou, v rovine zemského rovníka.

Meteorologické observatórium

Meteorologické observatórium, najvyššia vedecká inštitúcia pre štúdium otázok súvisiacich s fyzickým životom zeme v najširšom zmysle. V súčasnosti sa tieto observatóriá zaoberajú nielen čisto meteorologickými a klimatologickými otázkami a poveternostnou službou, ale do okruhu úloh zahŕňajú aj otázky zemského magnetizmu, atmosférickej elektriny a atmosférickej optiky; niektoré observatóriá dokonca vykonávajú seizmické pozorovania. Preto majú takéto observatóriá širší názov – geofyzikálne observatóriá alebo ústavy.

Vlastné pozorovania observatórií v oblasti meteorológie majú na zreteli zabezpečiť prísne vedecký materiál pozorovaní na meteorologických prvkoch, potrebný pre klimatológiu, meteorologické služby a uspokojiť množstvo praktických požiadaviek na základe záznamov zo zapisovačov s priebežnou evidenciou všetkých zmien v priebeh meteorologických prvkov. Priame pozorovania v určitých naliehavých hodinách sa vykonávajú nad takými prvkami, ako je tlak vzduchu (pozri Barometer), jeho teplota a vlhkosť (pozri Vlhkomer), smer a rýchlosť vetra, slnečné žiarenie, zrážky a výpar, snehová pokrývka, teplota pôdy a iné. atmosférické javy v rámci programu privátov meteorológie, stanice 2. kategórie. Okrem týchto programovaných pozorovaní sa na meteorologických observatóriách uskutočňujú kontrolné pozorovania, ako aj metodologické štúdie, ktoré sa prejavujú v zavádzaní a testovaní nových metód pozorovania už čiastočne prebádaných javov; a vôbec neštudoval. Pozorovania observatórií by mali byť dlhodobé, aby sa z nich dalo vyvodiť množstvo záverov, aby sa s dostatočnou presnosťou získali priemerné „normálne“ hodnoty na určenie veľkosti neperiodických výkyvov, ktoré sú vlastné toto miesto pozorovania a určiť vzorce v priebehu týchto javov v priebehu času.

Jednou z hlavných úloh observatórií je okrem vlastných meteorologických pozorovaní aj štúdium celej krajiny ako celku alebo jej jednotlivých oblastí vo fyzikálnych vzťahoch a Ch. arr. z hľadiska klímy. Pozorovací materiál prichádzajúci zo siete meteorologických staníc do observatória je tu podrobený podrobnému štúdiu, kontrole a dôkladnému overovaniu, aby sa vybrali tie najbenígnejšie pozorovania, ktoré už môžu ísť na ďalšie štúdium. Prvotné závery z tohto overeného materiálu sú publikované v publikáciách observatória. Takéto publikácie na sieti staníc býv. Rusko a ZSSR pokrývajú pozorovania od roku 1849. V týchto vydaniach Ch. arr. závery z pozorovaní a len pre malý počet pozorovacích staníc sú vytlačené v plnom znení.

Zvyšok spracovaného a overeného materiálu sa uchováva v archíve hvezdárne. V dôsledku hlbokého a dôkladného štúdia týchto materiálov sa z času na čas objavujú rôzne monografie charakterizujúce buď techniku ​​spracovania, alebo týkajúce sa vývoja jednotlivých meteorologických prvkov.

Jednou zo špecifík činnosti hvezdárne je špeciálna služba predpovede počasia a vyrozumenia. V súčasnosti je táto služba oddelená od Hlavného geofyzikálneho observatória v podobe samostatného ústavu - Centrálneho meteorologického úradu. Aby sme ukázali vývoj a úspechy našej meteorologickej služby, nižšie sú údaje o počte telegramov prijatých meteorologickým úradom za deň, počnúc rokom 1917.

V súčasnosti len centrálny meteorologický úrad okrem správ dostáva až 700 interných telegramov. Okrem toho sa tu pracuje na zlepšení metód predpovede počasia. Čo sa týka miery úspešnosti krátkodobých predpovedí, tá je stanovená na 80 – 85 %. Okrem krátkodobých predpovedí sa v súčasnosti vyvinuli aj metódy a dlhodobé predpovede všeobecného charakteru počasia na nadchádzajúcu sezónu alebo na krátke obdobia, prípadne podrobné predpovede na konkrétne problémy (otváranie a zamŕzanie riek, záplavy, búrky). , snehové búrky, krupobitie atď.).

Aby boli pozorovania vykonávané na staniciach meteorologickej siete navzájom porovnateľné, je potrebné, aby prístroje používané na tieto pozorovania boli porovnávané s „normálnymi“ štandardmi prijatými na medzinárodných kongresoch. Úlohu kontroly prístrojov rieši špeciálne oddelenie hvezdárne; na všetkých staniciach siete sa používajú iba prístroje testované na observatóriu a vybavené špeciálnymi certifikátmi, ktoré poskytujú buď korekcie, alebo trvalé pre zodpovedajúce prístroje za daných podmienok pozorovania. Okrem toho pre rovnaké účely porovnateľnosti výsledkov priamych meteorologických pozorovaní na staniciach a observatóriách musia byť tieto pozorovania vykonávané v presne stanovených termínoch a podľa určitého programu. Vzhľadom na to hvezdáreň vydáva špeciálne pokyny na vytváranie pozorovaní, ktoré sú z času na čas revidované na základe experimentov, pokroku vedy av súlade s rozhodnutiami medzinárodných kongresov a konferencií. Hvezdáreň vypočítava a zverejňuje špeciálne tabuľky na spracovanie meteorologických pozorovaní vykonaných na staniciach.

Množstvo observatórií okrem meteorologických vykonáva aj aktinometrické štúdie a systematické pozorovania intenzity slnečného žiarenia, nad difúznym žiarením a nad vlastným žiarením Zeme. V tomto smere je známe observatórium v ​​Slutsku (bývalý Pavlovsk), kde bolo navrhnuté veľké množstvo prístrojov ako na priame merania, tak aj na kontinuálne automatické zaznamenávanie zmien rôznych prvkov žiarenia (aktinografy) a tieto prístroje boli inštalované tu fungovať skôr ako na observatóriách v iných krajinách. V niektorých prípadoch prebiehajú štúdie, ktoré okrem integrálneho žiarenia skúmajú aj energiu v jednotlivých častiach spektra. Otázky súvisiace s polarizáciou svetla sú tiež predmetom špeciálneho štúdia observatórií.

Vedecké lety na balónoch a voľných balónoch, vykonávané opakovane za účelom priameho pozorovania stavu meteorologických prvkov vo voľnej atmosfére, síce poskytli množstvo veľmi cenných údajov pre pochopenie života atmosféry a zákonitostí, ktorými sa riadi, napriek tomu tieto lety mali v každodennom živote len veľmi obmedzené uplatnenie v dôsledku značných nákladov, ktoré sú s nimi spojené, ako aj ťažkostí pri dosahovaní vysoké výšky... Úspechy letectva kládli trvalé nároky na objasnenie stavu meteorologických prvkov a Ch. arr. smery a rýchlosti vetra v rôznych výškach vo voľnej atmosfére atď. zdôrazniť význam aerologického výskumu. Zorganizovali sa špeciálne ústavy, vyvinuli sa špeciálne metódy na zdvíhanie rekordérov rôznych prevedení, ktoré sa zdvíhajú do výšky na šarkanoch alebo pomocou špeciálnych gumených balónov naplnených vodíkom. Záznamy týchto záznamníkov poskytujú informácie o stave tlaku, teploty a vlhkosti, ako aj o rýchlosti a smere pohybu vzduchu v rôznych výškach atmosféry. V prípade, že sa požadujú informácie len o vetre v rôznych vrstvách, pozorovania sa vykonávajú nad malými pilotnými balónikmi voľne vypustenými z miesta pozorovania. Vzhľadom na obrovský význam takýchto pozorovaní pre účely leteckej dopravy, observatórium organizuje celú sieť aerologických bodov; spracovanie výsledkov pozorovaní, ako aj riešenie množstva problémov teoretického a praktického významu, týkajúcich sa pohybu atmosféry, sa realizuje na observatóriách. Systematické pozorovania na vysokohorských observatóriách poskytujú materiál na pochopenie zákonitostí atmosférickej cirkulácie. Okrem toho sú takéto vysokohorské observatóriá dôležité v otázkach týkajúcich sa napájania riek pochádzajúcich z ľadovcov a súvisiacich otázok zavlažovania, čo je dôležité v polopúštnych klimatických podmienkach, napríklad v Strednej Ázii.

Pokiaľ ide o pozorovania prvkov atmosférickej elektriny uskutočňované na observatóriách, je potrebné zdôrazniť, že majú priamu súvislosť s rádioaktivitou a navyše majú určitý význam pre rozvoj poľnohospodárskej vedy. kultúr. Účelom týchto pozorovaní je zmerať rádioaktivitu a stupeň ionizácie vzduchu, ako aj určiť elektrický stav zrážok dopadajúcich na zem. Akékoľvek poruchy, ktoré sa vyskytujú v zemskom elektrickom poli, spôsobujú poruchy v bezdrôtovej a niekedy aj drôtovej komunikácii. Observatóriá nachádzajúce sa na pobrežných miestach zahŕňajú do svojho pracovného a výskumného programu štúdium morskej hydrológie, pozorovania a predpovede stavu mora, čo má priamy význam pre účely námornej dopravy.

Okrem získavania pozorovacieho materiálu, jeho spracovania a prípadných záverov sa v mnohých prípadoch javí ako nevyhnutné podrobiť javy pozorované v prírode experimentálnemu a teoretickému štúdiu. Z toho vyplývajú úlohy laboratórneho a matematického výskumu vykonávaného observatóriami. V podmienkach laboratórnych experimentov je niekedy možné reprodukovať tento alebo ten atmosférický jav, komplexne študovať podmienky jeho vzniku a jeho príčin. V tomto ohľade možno poukázať na prácu vykonanú na Hlavnom geofyzikálnom observatóriu, napríklad s cieľom študovať fenomén spodného ľadu a určiť opatrenia na boj proti tomuto javu. Rovnakým spôsobom laboratórium observatória študovalo otázku rýchlosti ochladzovania ohrievaného telesa v prúde vzduchu, ktorá priamo súvisí s riešením problému prenosu tepla v atmosfére. Napokon, matematická analýza nachádza široké uplatnenie pri riešení množstva problémov súvisiacich s procesmi a rôznymi javmi vyskytujúcimi sa v atmosférických podmienkach, napríklad cirkulácia, turbulentný pohyb atď. Na záver uvádzame zoznam observatórií nachádzajúcich sa v ZSSR. Na prvé miesto treba dať Hlavné geofyzikálne observatórium (Leningrad), založené v roku 1849; vedľa nej ako jej prímestská pobočka je hvezdáreň v Slutsku. Tieto inštitúcie plnia úlohy v celej Únii. Okrem nich organizovalo množstvo observatórií s funkciami republikánskeho, regionálneho či regionálneho významu: Geofyzikálny ústav v Moskve, Stredoázijský meteorologický ústav v Taškente, Geofyzikálne observatórium v ​​Tiflise, Charkove, Kyjeve, Sverdlovsku, Irkutsku a Vladivostoku. Geofyzikálnymi inštitútmi v Saratove pre oblasť Nižného Volga a Novosibirsku pre západnú Sibír. Existuje niekoľko observatórií na moriach - v Archangeľsku a novo organizované observatórium v ​​Aleksandrovsku pre severnú panvu, v Kronštadte - pre Baltské more, v Sevastopole a Feodosii - pre Čierne a Azovské more, v Baku - pre Kaspické more More a vo Vladivostoku - pre Tichý oceán. K rade bývalých univerzít patria aj observatóriá s významnými dielami v oblasti meteorológie a geofyziky vôbec – Kazaň, Odesa, Kyjev, Tomsk. Všetky tieto observatóriá vykonávajú nielen pozorovania na jednom mieste, ale organizujú aj expedičné výskumy, či už nezávislého alebo komplexného charakteru, o rôznych otázkach a odboroch geofyziky, ktoré výrazne prispievajú k štúdiu výrobných síl ZSSR.

Seizmické observatórium

Seizmické observatórium slúži na registráciu a štúdium zemetrasení. Hlavným prístrojom v meracej praxi zemetrasení je seizmograf, ktorý automaticky zaznamenáva každý otras, ktorý nastane v určitej rovine. Preto vznikla séria troch zariadení, z ktorých dve sú horizontálne kyvadla, ktoré zachytávajú a zaznamenávajú tie zložky pohybu alebo rýchlosti, ktoré sa vykonávajú v smere meridiánu (NS) a rovnobežky (EW), a tretie, vertikálne kyvadlo pre zaznamenávanie vertikálnych posunov, je nevyhnutné a postačujúce.na vyriešenie otázky polohy epicentrálnej oblasti a charakteru zemetrasenia, ku ktorému došlo. Bohužiaľ, väčšina seizmických staníc sa dodáva len s prístrojmi na meranie horizontálnych komponentov. Všeobecná organizačná štruktúra seizmickej služby v ZSSR je nasledovná. Na čele celého biznisu stojí Seizmický inštitút, ktorý je súčasťou Akadémie vied ZSSR v Leningrade. Ten riadi vedeckú a praktickú činnosť pozorovacích staníc - seizmických observatórií a rôznych staníc umiestnených v určitých regiónoch krajiny, ktoré vykonávajú pozorovania podľa špecifického programu. Centrálne seizmické observatórium v ​​Pulkove sa na jednej strane zaoberá produkciou pravidelných a nepretržitých pozorovaní všetkých troch zložiek pohybu zemskej kôry pomocou niekoľkých sérií zapisovačov, na druhej strane vykonáva tzv. porovnávacia štúdia zariadení a metód na spracovanie seizmogramov. Okrem toho sú tu na základe vlastného štúdia a skúseností inštruované ďalšie stanice seizmickej siete. V súlade s takou dôležitou úlohou, ktorú toto observatórium zohráva pri štúdiu krajiny zo seizmického hľadiska, má špeciálne usporiadaný podzemný pavilón, takže všetky vonkajšie vplyvy - zmeny teploty, kolísanie budovy pod vplyvom vetra atď. sú eliminované. Jedna z hál tohto pavilónu je izolovaná od stien a podlahy generálnej budovy a sú v nej umiestnené najdôležitejšie série zariadení s veľmi vysokou citlivosťou. V praxi modernej seizmometrie majú veľký význam prístroje, ktoré navrhol akademik B. B. Golitsyn. V týchto zariadeniach sa dá registrovať pohyb kyvadiel nie mechanicky, ale pomocou tzv. galvanometrická registrácia, pri ktorej dochádza k zmene elektrického stavu v cievke pohybujúcej sa s kyvadlom seizmografu v magnetickom poli silného magnetu. Pomocou drôtov je každá cievka spojená s galvanometrom, ktorého šípka kmitá s pohybom kyvadla. Zrkadlo, pripevnené na ihlu galvanometra, umožňuje sledovať zmeny v zariadení, či už priamo alebo pomocou fotografickej registrácie. To. nie je potrebné vstupovať do miestnosti s prístrojmi a narúšať tak rovnováhu v prístrojoch prúdmi vzduchu. S týmto nastavením môžu byť nástroje veľmi citlivé. Okrem uvedených, seizmografy s mechanická registrácia... Ich konštrukcia je hrubšia, citlivosť oveľa nižšia a pomocou týchto zariadení je možné ovládať a hlavne obnovovať záznamy zariadení s vysokou citlivosťou v prípade rôznych druhov porúch. V centrálnom observatóriu sa popri prebiehajúcej práci uskutočňujú aj početné špeciálne štúdie vedeckého a aplikovaného významu.

Observatóriá alebo stanice 1. kategórie sú určené na zaznamenávanie vzdialených zemetrasení. Sú vybavené zariadeniami s dostatočne vysokou citlivosťou a vo väčšine prípadov je na nich inštalovaná jedna sada zariadení pre tri zložky zemského pohybu. Synchrónny záznam hodnôt týchto prístrojov umožňuje určiť uhol výstupu seizmických lúčov a zo záznamov vertikálneho kyvadla je možné vyriešiť otázku charakteru vlny, teda určiť, kedy blíži sa vlna kompresie alebo zriedenia. Niektoré z týchto staníc majú ešte prístroje na mechanický záznam, teda menej citlivé. Množstvo staníc, okrem všeobecných, sa venuje riešeniu lokálnych problémov významného praktického významu, napríklad v Makejevke (Donbass) možno podľa záznamov prístrojov nájsť súvislosť medzi seizmickými udalosťami a emisiami plynných plynov; inštalácie v Baku umožňujú určiť vplyv seizmických javov na režim zdrojov ropy a pod. Všetky tieto observatóriá vydávajú nezávislé bulletiny, v ktorých okrem všeobecných informácií o polohe stanice a o prístrojoch aj informácie o zemetraseniach je uvedená s uvedením časov nástupu vĺn rôzneho rádu, postupných maxím v hlavnej fáze, sekundárnych maxím atď. Okrem toho sa uvádzajú údaje o vlastných posunoch pôdy pri zemetraseniach.

Konečne seizmické pozorovacie body 2. kategórie sú určené na zaznamenávanie zemetrasení, ktoré nie sú zvlášť vzdialené alebo dokonca lokálne. Vo výhľade na túto stanicu sú tieto umiestnené Ch. arr. v seizmických oblastiach, ako sú Kaukaz, Turkestan, Altaj, Bajkal, polostrov Kamčatka a ostrov Sachalin v našej Únii. Tieto stanice sú vybavené ťažkými kyvadlami s mechanickou registráciou, majú špeciálne polopodzemné pavilóny pre inštalácie; určujú momenty nástupu primárnych, sekundárnych a dlhých vĺn, ako aj vzdialenosť od epicentra. Všetky tieto seizmické observatóriá slúžia aj ako časová služba, keďže prístrojové pozorovania sú vyhodnocované s presnosťou niekoľkých sekúnd.

Z ďalších otázok, ktorými sa zaoberajú špeciálne observatóriá, poukážeme na štúdium lunisolárnej príťažlivosti, t. j. slapových pohybov zemskej kôry, analogických javom prílivu a odlivu pozorovaným v mori. Pre tieto pozorovania bolo okrem iného vybudované špeciálne observatórium vo vnútri kopca pri Tomsku a tu boli inštalované 4 horizontálne kyvadla Zellnerovho systému v 4 rôznych azimutoch. Pomocou špeciálnych seizmických zariadení sa robili pozorovania vibrácií stien budov pod vplyvom dieselových motorov, pozorovania vibrácií opôr mostov, najmä železničných, pri pohybe vlakov po nich, pozorovania režim minerálnych prameňov a pod. Seizmické observatóriá v poslednom čase vykonávajú špeciálne expedičné pozorovania s cieľom študovať polohu a rozloženie podzemných vrstiev, čo má veľký význam pri vyhľadávaní minerálov, najmä ak sú tieto pozorovania sprevádzané gravimetrickými prácami. Napokon, dôležitou expedičnou prácou seizmických observatórií je výroba veľmi presnej nivelácie v oblastiach vystavených významným seizmickým javom, pretože opakovaná práca v týchto oblastiach umožňuje presne určiť hodnoty horizontálnych a vertikálnych posunov, ku ktorým došlo ako výsledkom jedného alebo druhého zemetrasenia a predpovedať ďalšie posuny a javy zemetrasenia.