История моего увлечения астрономией
Листая страницы Хабра, я периодически натыкаюсь на статьи по теме астрономии. Никогда не думал, что эта тема будет на Хабре так популярна и широко распространена. Любители астрономии и астрономических наблюдений — самый малочисленный круг людей из всех, с которыми я когда-либо сталкивался. В данной статье я хотел бы поделиться своей историей увлечения астрономией и астрономическими наблюдениями.
Тема астрономии и географии меня стала интересовать ещё едва ли не с детского сада. Любил рассматривать разные карты, атласы, и даже сам в тетради рисовал планы местности. Поимев общее представление о географии нашей планеты, меня стала интересовать «география» звёздного неба. Родители мне объяснили, что все звёзды сгруппированы и упорядочены определённым образом, образуя так называемые созвездия. Фигуры созвездий в свою очередь похожи на те или иные образы из мифов и сказок. Мне показали на небе созвездие Большой Медведицы в виде ковша. Конечно же, эта тема меня тогда очень заинтересовала. Даже были какие-то мультфильмы по телевизору, где затрагивалась тема созвездий. Кроме этого я проводил наблюдение за солнцем и луной в течение 2–3 лет и выявлял образные закономерности: зависимость высоты солнца над горизонтом от времени года и, более сложную, зависимость высоты луны от времени года и её фазы. Естественно, речь идёт про максимальную высоту, в кульминации. В школе я впервые увидел глобус с лампочкой и моторчиком, который можно было подключать в розетку для его вращения, демонстрируя процессы смены дня и ночи и времён года более наглядно. Благодаря нему, я окончательно понял, как это всё функционирует. В школе астрономии у нас не было, это изучалось поверхностно в рамках природоведения.
Когда я перешёл в 5 класс, родители где-то нашли и подарили мне две книги по астрономии: «М.М. Дагаев — Наблюдения звёздного неба» и астрономический календарь на 1982/83 учебный год.
Рис. 1. Мои первые книги по астрономии
Эти книги серьёзно поспособствовали моему развитию в области астрономии, и даже привили интерес к математике. Именно математический раздел астрономии меня интересовал больше всего. Я с большим интересом прочитал соответствующий раздел, и не просто прочитал, а разобрался во всём написанном. До этого я уже был знаком с земными координатами (широта и долгота). Благодаря книге я узнал о координатах небесной сферы, о горизонтальных координатах и об их связи и принципах расчётов в зависимости от координат места наблюдения на земле. Кроме модели небесной сферы я также изучил «географию» неба, наподобие изучения карты мира. В этом мне поспособствовала так называемая ПКЗН (подвижная карта звёздного неба), которая шла в комплекте с книгой. На ней были отражены звёзды и созвездия, видимые в средних широтах северного полушария земли. Это всё северное полушарие небесной сферы и часть южного. Отдельно хочу затронуть тему проекции. Не зная такого слова, я уже тогда обратил внимание, что на плоскую карту нанесена полусфера (даже больше) без искажений форм созвездий. Для меня это казалось неким парадоксом. Тяжело было представить, как такая ПКЗН выглядела бы для жителей экватора, где отсутствуют невосходящие созвездия, и нужно изобразить на плоскости всю небесную сферу. Благодаря накладному кругу с вырезом, который я сам вырезал по разметке для своей широты, у меня появилась возможность оценивать состояние звёздного неба на любую дату и время.
Рис. 2. Подвижная карта звёздного неба
С этого и начались мои первые наблюдения. Зимой во время таких наблюдений я узнал и вспомнил некие объекты звёздного неба, которые бросались в глаза ещё в раннем детстве: звёздное скопление Плеяды и своеобразное сочетание пояса Ориона с расположенными ниже звёздами. Попутно с изучением созвездий я также ознакомился с греческим алфавитом, с названиями ярких звёзд и с понятием «звёздная величина». С данным понятием, как ни странно, разобрался и сориентировался довольно быстро. Но больше всего меня удивляет, каким образом я запомнил два десятка сложных названий звёзд и помню их до сих пор. Это, пожалуй, самая ненужная информация в жизни. Видимо, по такому же принципу функционирует успешное изучение иностранных языков в детстве. Позднее в книжном магазине появилась в продаже карта звёздного неба с обоими полушариями. На изображении северного полушария с применением той же проекции, как на ПКЗВ, была нанесена часть южного, и наоборот. Я также с интересом рассматривал созвездия южного полушария. Однако невосходящие созвездия и их расположения мне так и не запомнились.
Рис. 3. Карта звёздного неба
Ещё вспомнил, как я искал зависимость между высотой солнца над горизонтом, высотой объекта, стоящего на земле, и длиной его тени. Это было в 5 или 6 классе. Интуитивно я понимал, что если солнце в зените (90°), то длина тени нулевая, независимо от высоты объекта. Если солнце на горизонте (0°), то длина тени бесконечно большая. А если высота солнца 45°, то длина тени, очевидно, равна высоте объекта, как это можно видеть, изобразив рисунок схематично в тетради в клеточку. Никаких понятий из тригонометрии у меня не было, даже такого слова не знал. Инженерного калькулятора у меня также не было, он появился у меня только годом позднее. Но у меня были таблицы Брадиса — книжечка с кучей чисел, расчётами разных непонятных мне на то время функций. И в ней я эмпирическим путём обнаружил нужную мне функцию — тангенс. Именно эта функция подходила под искомую зависимость — соотношение высоты объекта и длины его тени в зависимости от угла (высоты солнца над горизонтом). С помощью бумаги, линейки и транспортира я проверил её на других углах и убедился, что она действительно работает.
Рис. 4. Тангенсы в таблицах Брадиса
Кроме наблюдения звёзд, которые являются условно неподвижными объектами на небе, меня также интересовало наблюдение подвижных объектов: луна и планеты солнечной системы. Астероиды и кометы меня почему-то не интересовали. Интересовало не столько наблюдение, сколько расчёт координат на нужную дату. Компьютеров с программами и интернетами в то время естественно не было. Да и актуальных астрономических календарей найти в продаже в нашем городе не представлялось возможным. С луной и солнцем всё просто — продавался отрывной календарь на год, где расписаны на каждую дату фазы луны, время восхода и захода. Конечно же, это время было не совсем точным для моего пункта наблюдения.
Рис. 5. Отрывной календарь с информацией о Солнце и Луне
Одну из первых планет, которую я увидел сознательно, был Марс. Это было в конце лета 2003 года, когда Марс был в великом противостоянии. Об этом даже объявляли в новостях по ТВ. Примерно за год до этого я наблюдал очень яркую планету перед рассветом. Позже я узнал, что это была Венера. И самое удивительное, что меня тогда поразило, — я её продолжал наблюдать уже в дневное время суток, почти до полудня. Быстро сориентироваться и найти её на небе мне помогала луна, точнее, узкий месяц, расположенный рядом.
В одной из книг, которую я взял в библиотеке, я нашёл информацию о самостоятельном изготовлении телескопа-рефрактора. Попутно с этим я ознакомился с основами оптики, разновидностями и строением телескопов. До этого я уже чуть-чуть разбирался в теме оптики. Ведь, наверно, у каждого в детстве в те годы были фильмоскоп, фотоаппарат или фотоувеличитель. Так вот, мне захотелось изготовить простейший телескоп-рефрактор для астрономических наблюдений. В той книжной статье предлагался двухметровый телескоп с очковой линзой 0.5 дптр, которую можно было купить в любом соответствующем магазине. Окуляр с фокусным расстоянием 2 см у меня уже был. Родители помогли мне изготовить трубу из картона. В итоге такая конструкция меня, к сожалению, не удовлетворила. Я не смог добиться хорошей резкости в изображении. Видимо, слишком маленький был диаметр для такой длинной трубы. Спустя год я решил попробовать изготовить однометровый телескоп с линзой 1 дптр из рулонов обоев. Данная конструкция отлично заработала, резкость стала удовлетворительная, хоть и увеличение было вдвое меньше, чем у предыдущей трубы. Данной трубой и продолжал пользоваться в дальнейшем. Больше всего я любил рассматривать в неё Плеяды и Венеру.
Самое запоминающееся событие и наблюдение произошло в начале июня 2004 г. — прохождение Венеры по диску Солнца. Об этом я также услышал из новостей по ТВ. Я основательно подготовился к этому наблюдению, позвал одноклассников. И главное — погода в этот день не подвела. Светофильтр на телескоп не делал, но додумался расположить перед окуляром белый лист бумаги. Позже я узнал, что такая практика наблюдения реально существует. Я наблюдал данное прохождение до самого конца. Без телескопа данное наблюдение было доступно невооружённым глазом. Я смотрел на солнце через две плёнки от дискеты. Венера на фоне Солнца была действительно видна любому человеку с хорошим зрением.
Спустя 8 лет такое же явление повторилось — в июне 2012 г. на рассвете. Тогда я тоже установил телескоп и немного понаблюдал. Но небо было не особо чистое, да и само явление уже было на стадии завершения.
Рис. 6. Подготовка к наблюдению прохождения Венеры по диску Солнца
Рис. 7. Отображение явления на проекционном экране
Частные солнечные затмения мне приходилось наблюдать в марте 2006 г., в августе 2008 г., в марте 2015 г., в июне 2021 г. и в октябре 2022 г. Последнее из перечисленных затмений было самое большое и продолжительное. Затмение лета 2008 г. я пробовал наблюдать в телескоп с применением того же проекционного экрана.
Рис. 8. Закрепление телескопа перед наблюдением солнечного затмения
Рис. 9. Наблюдение солнечного затмения на проекционном экране
Тогда же случайно с удивлением обнаружил, как данное затмение наблюдалось на полу крыльца, куда пробивалось солнце через небольшое отверстие в шифере крыши. Получилось нечто похожее на камеру-обскуру.
Рис. 10. Отображение солнечного затмения на полу сквозь отверстие в крыше
Это я перечислил основные наблюдения, но на самом деле их было гораздо больше.
С появлением компьютера в 2004 г., точнее, интернета в 2006 г., на смену бумажным картам пришли компьютерные программы. Сначала я нашёл простую программу без визуализации, где в реальном времени в таблице показывались все параметры планет солнечной системы плюс два кастомных объекта небесной сферы по выбору из базы или с произвольными координатами.
Рис. 11. Первая астрономическая программа, которой я пользовался
Я уже от этой программы был в восторге и даже не предполагал, что существуют программы именно с визуализацией звёздного неба. Спустя год мне удалось найти как раз такую программу — StarCalc. От неё я был в восторге ещё больше. В её настройках можно было задать параметры проекции, хотя это не самое главное.
Рис. 12. Программа StarCalc
А спустя 10 лет я узнал о существовании программы-симулятора Stellarium. В данном случае у меня для комментариев просто нет слов. Кто знает, о чём идёт речь, тот поймёт. Более того, в данном симуляторе имеется возможность наблюдать звёздное небо не только с Земли, но и с любого объекта солнечной системы (астероидов, планет и их спутников) и с любого местоположения на поверхности данного объекта. Фото этой программы прикладывать смысла не вижу.
В учреждении дополнительного образования в нашем городе в те годы было множество различных кружков, но, к сожалению, не было кружка по астрономии. Я ходил на радиотехнический, а затем — на радиоспортивный кружок. Помню, как в 2005 году мы ездили в областной центр на один из конкурсов, что проходил в местном доме творчества. Там был кабинет секции астрономии, внутри которого я увидел огромную во всю стену ПКЗН с вращающимся накладным кругом в центре. Эмоции были просто непередаваемые. Когда я окончил школу и продолжил учёбу в областном центре, в нашем городе как раз таки открылся астрономический кружок. Преподаватель там действительно оказался специалистом в этой области. Поначалу воспитанники кружка реально изучали математическую часть астрономии и даже решали простейшие задачки на расчёт высоты светила.
Рис. 13. Задача на доске на астрономическом кружке
Кстати говоря, похожие задачи я решал самостоятельно. Точнее, рассматривал примеры различных значений склонения светила, широты места наблюдения и высоты над горизонтом, а затем записывал в тетрадь в виде задач. Причём, я их записывал в стиле «Дано/Найти/Решение» по аналогии с задачами физики и геометрии. Тогда я был в 7 классе. Как оказалось позже, на кружке астрономии воспитанники записывали и решали похожие задачи и с таким же оформлением.
Рис. 14. Простейшие примеры задач, которые я записывал в тетрадь
Но со временем оказалось, что для них это слишком сложно и не особо интересно. Не каждому такие вещи даются. В итоге кружок сменил образовательную программу на более простую. Дети стали в основном изготавливать поделки из бумаги на астрономическую тематику.
В настоящее время заниматься любительской астрономией стало гораздо проще. Имеются различные программы-симуляторы, приложения на смартфон, интернет-ресурсы, каналы видеоблогеров. С развитием техники стали доступны более качественные телескопы, фотоаппараты для астрофотографии. Несмотря на такие возможности, я не стал заниматься астрономией так глубоко, как этим занимаются некоторые ввиду наличия и доминирования других интересов. Однако многим интересным астрономическим событиям, которые доступны наблюдению невооружённым глазом, я по-прежнему продолжаю уделять внимание.
