Как наблюдать Луну и планеты
Наблюдение за Луной и планетами очень интересно. Наблюдению планет не мешает световая засветка и их можно наблюдать прям из города. Для наблюдения планет не требуются окуляры с большим полем зрения. Даже недорогие окуляры Плёссла могут обеспечить продуктивный результат визуальных наблюдений.
Юпитер, Сатурн и Марс являются, пожалуй, самыми доступными планетами, для астрономических наблюдений. Я до сих пор помню трепет и удивление от первого взгляда на Сатурн, который я увидел более 20 лет назад, в 80 мм «Большом Школьном Рефракторе». Однако часто поступают сообщения от начинающих любителей, о первых наблюдениях, в частности Юпитера и Марса, в которых присутствует доля разочарования. «Я просто вижу шар света без деталей», или «Я вижу маленький диск, на котором не могу полностью сфокусироваться». «Мой телескоп неисправен?» Именно дня начинающих любителей астрономии может быть полезной данная статья. В ней подробно описываются тонкости и особенности визуальных наблюдений планет Солнечной системы.
Планеты — это точки света в небе, а вот Луна большая и очень яркая. Однако Луна имеет много мельчайших деталей, так вот для их рассматривания необходимо использовать те же методики, что используются и для наблюдения планет. Есть несколько важных факторов, которые необходимо учитывать, чтобы получить наилучшее изображение с помощью вашего телескопа:
1) Увеличение
2) Разрешение
3) Блеск
4) Рассеяние света
5) Контрастность
6) Резкость
Увеличение
Самый неоднозначный фактор. Планеты маленькие, так что чем больше увеличение, тем лучше?! Не совсем. Вам необходимо использовать оптимальное увеличение для вашего телескопа. Самый простой способ найти его — рассчитать по оптимальному выходному зрачку телескопа. Выходной зрачок — это размер сфокусированного изображения, которое вы видите через окуляр в вашем телескопе.
Выходной зрачок высчитывается следующим образом: диаметр объектива в телескопа в мм, делим на увеличение, даваемое с тем или иным окуляром. Напомню, увеличение высчитывается делением значения фокусного расстояния объектива в мм, на фокусное расстояние применяемого окуляра.
Фокусное отношение (F/D) объектива телескопа высчитывается так: делим фокусное расстояние объектива делим на его диаметр (апертуру)
Получается, что для человеческого глаза 1 мм выходной зрачок обеспечивает наилучшее разрешение для хорошо освещенных объектов. Допустим, у вас есть 90 мм рефрактор с фокусным расстоянием 900 мм и соотношением фокусов F/D-10. В этом случае для получения наилучших видов Луны или планет необходимо использовать 10-миллиметровый окуляр. Для F/D-5 следует использовать 5 мм окуляр, для F/D-8, 8 мм окуляр и так далее. Используя данное увеличение, большую часть ночей вы сможете наслаждаться прекрасным видом планет.
Есть два исключения:
1) Если видимость (прозрачность и стабильность атмосферы, подробней будет сказано позже) действительно хорошее и ваш оптический телескоп имеет достаточно качественную оптику, вы можете поднять увеличение к 0,5 мм выходному зрачку (чтобы лучше видеть мелкие детали). Для объектива с фокусным отношением F/D-10 это 5 мм окуляр или 10 мм с 2-кратной линзой Барлоу.
2) Если видимость плохая и на выходе 1 мм зрачка, картинку планеты «струит и размывает», вам нужно снизить увеличение и перейти на 1,5 или 2 мм зрачек (чтобы увидеть хотя бы некоторые из основных деталей объекты). Для объектива F/D -10 это были бы окуляры 15 мм или 20 мм., соответственно.
Разрешение
Разрешение зависит от двух факторов: диаметра объектива телескопа (чем больше, тем лучше) и видимости. Видимость (синг)- это мера стабильности атмосферы. Если она устойчива, вы увидите больше деталей; если в атмосфере много турбулентности, то мелкие детали будут «замылены». Если видимость плохая, 10-дюймовый телескоп не покажет вам более 4-дюймового. На самом деле, небольшие инструменты справляются с плохой атмосферой несколько лучше. Так же, проведение наблюдения как можно выше от поверхности земли и вдали от источников тепла (например, крыш) поможет уменьшить негативный эффект «струения изображения». В советской литературе рекомендуется подниматься минимум на 300 м. от уровня моря, на вершины холмов, предгорные плато и т. п., для исключения негативного влияния на изображение приземного теплового слоя. Но надо знать, что вершины ОТДЕЛЬНОСТОЯЩИХ холмов будут плохим выборов из-за турбуленции воздуха.
Блеск
Луна и большинство планет очень яркие. Часто мельчайшие детали теряются при интенсивном освещении окуляра, ярким пятном, которое строит объектив, в своей фокальной плоскости. Как это контролировать? Самый простой способ— создать световое загрязнение. Ночная адаптация глаз бывает контрпродуктивна, когда дело доходит до наблюдения Луны и планет. Включите свет на крыльце, балконе или в любом другом месте, где вы проводите наблюдения. А еще лучше наблюдать в тот момент, когда небо еще синее. Лучшие виды Юпитера у меня были прямо перед закатом. Если этого недостаточно, вы можете либо применить диафрагму перед объективом (особенно рекомендуется по Луне, в случае отсутствия специализированного фильтра), либо использовать фильтры. Установка диафрагмы достаточно эффективна для светосильных телескопов, с фокусным отношением F/D-4…F/D-6. Для менее светосильных инструментов, с меньшей апертурой, такие как: F/D-8…F/D-15, я не рекомендую это делать, так как это уменьшает разрешение. Фильтры будут более эффективными (подробнее о выборе фильтра позже).
Рассеяние света
Рассеяние света происходит, когда яркий свет Луны, планет или звезд падает на стеклянную поверхность вашего телескопа. Эффекты рассеяния похожи на блики, потерю контрастности и разрешения. К сожалению, вы не можете контролировать рассеяние света с помощью фильтров. Единственный способ справиться с этим — выбрать диагональ, Барлоу, окуляры и фильтры с хорошим контролем уровня рассеяния света. Проще говоря хорошего качества, диагональ рекомендую выбирать с диэлектрическим покрытием поверхности зеркала.
Контраст
Цель наблюдения планет и Луны заключается в обеспечении высокой контрастности. Это достигается за счет контроля бликов и рассеяния света, а также выбора окуляров с хорошей контрастностью. Вы также можете улучшить контраст некоторых деталей поверхности Луны и планет, используя соответствующие фильтры (подробнее об этом ниже). Так же при применении больших увеличений можно заметить снижение контрастности.
Резкость
Некоторые оптические телескопы способны строить более «острое» изображение, чем другие. Предположу, что у вас, вероятно, уже есть телескоп, в этом случае лучше сосредоточиться на осознанном выборе окуляров и линзы Барлоу. Многие модели окуляров выдают «замыленную» картинку, при высоких увеличениях. К сожалению, некоторые из них продаются как планетарные окуляры. Ортоскопические окуляры — являются самыми лучшими окулярами для наблюдения планет. Бюджетные окуляры также могут ухудшить резкость изображения.
Рекомендации по выбору телескопа и аксессуаров к нему:
Телескоп
В ключе планетных наблюдений можно использовать любой телескоп, независимо от размера и оптической схемы. Однако, если вы делаете покупку специально для наблюдений Луны/планет, длиннофокусные инструменты, с соотношением F/D-8…F/D-15 дадут более качественные результаты. Конструкция без хроматических аберраций предпочтительна, так как ХА снижает разрешение, особенно при применении больших увеличений.
С точки зрения производительности можно порекомендовать:
80–120 мм длиннофокусные ахроматические рефракторы и небольшие 80–100 мм APO/ED рефракторы.
Так же можно порекомендовать катадиоптрические телескопы (Максутов, Шмидт-Кассегрен) диаметром 5–11 дюймов. Но использовать их потенциал, к сожалению, удастся не часто, из-за нестабильности атмосферы.
Более крупные рефракторы APO способны дать высококачественные, большие увеличения, но они дорогие. Крупные телескопы Ньютона и катадиоптрики потенциально могут обеспечить наилучшие виды планет. Однако, чтобы воспользоваться преимуществами большей апертуры (диаметр объектива), для получения большого разрешения, необходимо выбирать ночи с исключительной стабильностью атмосферы. Это происходит не очень часто, и в среднестатистическую ночь использование меньшего диаметра объектива, будет более практичным.
Фильтры
Фильтры должны быть вашим следующим приоритетом после телескопа, и они должны быть хорошего качества. Держитесь подальше от современных планетарных фильтров, выполненных из пластмассы, продаваемых многими производителями. Они ухудшают разрешение и увеличивают рассеяние света. Для покупки рекомендую стеклянные фильтры Baader, Lumicon или НПЗ. Можно поискать б/у на ебэй, астробарахолках и т.п., главное что бы фильтры небыли поцарапанными
Нейтральная плотность и поляризационные фильтры часто рекомендуются для Луны и планет. Я использовал их вначале, но понял, что цветные фильтры дают лучшие результаты.
Цветные фильтры не только уменьшают блики, но и улучшают контрастность деталей поверхности. Оранжевый № 21 — лучший фильтр для полумесяца Луны и для Сатурна, так же он хорошо работает по Марсу. Лучшие фильтры для Марса — красный №23A и для больших апертур — красный №25. Синий №80A подходит для Венеры и Меркурия, а зеленый №58 — для полнолуния. Юпитер был самым непростым, в плане подбора лучшего фильтра. За эти годы я испробовал много фильтров. Среди цветных фильтров мне на помощь пришел только синий №80A.
Есть пара специальных фильтров от Baader, которые я настоятельно рекомендую для Юпитера, Сатурна и Марса (хотя они слишком слабы для Луны, Венеры и Меркурия). Baader Moon and Sky Glow — лучший фильтр для Юпитера, намного лучше, чем синий №80A. Для Сатурна и Марса получить лучшие результаты можно с контрастным фильтром Baader Contrast Booster. Когда планеты очень яркие (вблизи противостояния), можно использовать два фильтра: Baader Moon and Sky Glow и Baader Contrast Booster вместе и использовать их для всех трех планет. Что мне особенно нравится в этих фильтрах, так это то, что они уменьшают блики и усиливают контраст, но не изменяют в значительной степени естественные цвета поверхности планет.
Окуляры
Ортоскопики! Независимо от того, какое бы у вас увеличение не было самым рабочим, я настоятельно рекомендую приобрести хотя бы один из них для планет. Ортоскопические окуляры сочетают в себе резкость, высокую контрастность и превосходное снижение рассевание света. Подержанные ортоскопы можно легко найти в диапазоне $40–60. Большинство из них производятся она дном или двух заводах в Японии, поэтому контроль качества, как правило, хороший. Если вы предпочитаете покупать новые, то лучшее соотношение цены и качества — это Baader Classic Orthos (BCO). BCO также имеют 50 градусное поле зрения, что гораздо больше, чем у обычных ортоскопических окуляров, а также окуляров Плёссла.
Двумя ограничениями ортоскопической схемы являются узкое поле зрения (40–50 градусов) и короткий вынос зрачка при малых фокусных расстояниях. Например, 18-миллиметровый ортоскопический окуляр имеет удобный вынос зрачка~14 мм. При использовании вместе с 2x Барлоу, эффективное фокусное расстояние становится 9 мм (применяется в телескопах с фокусными соотношениями F/D-8…F/D-10. При использовании 3x Барлоу, эффективное фокусное расстояние становится 6 мм (используется в телескопах с фокусными соотношениями F/D-5…F/D-7).
За эти годы я попробовал много окуляров, в диапазоне цен от начального, до среднего уровня. Некоторые из них имеют размытую картинку на высоких увеличениях, низкий контраст и ужасное рассеяния света. Ортоскопы — лучшее решение для планет. Однако, если вы предпочитаете более широкое поле зрения (особенно актуально для владельцев телескопа Ньютона, на монтировке Добсона, без возможности ведения за объектом при помощи микрометрическими винтами) или большой вынос зрачка, можно порекомендовать Vixen SLV, TeleVue Radians и Delites, Explore Scientific 68 и 82 серии и Meade 5000 UWAs как высококачественные Луна / планетарные окуляры. При очень ограниченном бюджете, можно обойтись и окулярами Плёссла, но только надо брать качественные.
Кто-то сказал бы: «Мои окуляры отлично работают по Луне», так оно и есть. Луна — очень легкий для наблюдения объект. Если ваш окуляр строит несколько размытое изображение, вы все равно увидите много деталей. Тем не менее, тестирование резких, топовых и совсем бюджетных окуляров, рядом друг с другом будет откровением. Подобно переключению с хорошего аналогового телевидения на HD вещание, разница весьма выразительная
Линзы Барлоу
Вам не нужна Барлоу, если у вас есть окуляры в нужном диапазоне фокусных расстояний. Кроме того, бюджетные линзы Барлоу могут ухудшить контрастность и увеличить рассеяние света. Тем не менее, хорошие, качественные Барлоу могут быть полезны. Чтобы получить 1 мм или меньше выходного зрачка в короткофокусном телескопе, необходимо использовать окуляр с коротким фокусным расстоянием. В этом случае может оказаться неудобным вынос зрачка. Лучшим вариантом, в данном случае, может быть использование 2-кратной или 3-кратной Барлоу, совместно с более длиннофокусным окуляром. Кроме того, Барлоу увеличивает эффективное фокусное расстояние телескопа, в результате чего можно получить более устойчивые планетарные изображения при комбинации линзы Барлоу + окуляр, по сравнению короткофокусным окуляром. Можно настоятельно рекомендовать Baader Q barlow 2.25x barlow, а в премиальном сегменте TeleVue 2x и 3x barlow.
Диагональ
Часто упускаемая из виду часть в оптическом тракте это диагональ. Она может быть причиной менее «звездных видов в окуляре телескопа». Одним из главных приоритетов должно стать повышение диаметра диагонали. Если у телескопа 2х-дюймовый фокусер, целесообразно перейти на 2-дюймовую диэлектрическую диагональ, что позволит улучшить изображение, как для DSO (Deep-Sky объектов), так и для планет. У меня был хороший опыт работы со средней по цене, диэлектрической диагональю от GSO. Так же можно рекомендовать производителей: Celestron, Orion, Explore Scientific.
Если вы ищете лучшую диагональ для Луны и планет, я бы выбрал призму хорошего качества. Призмы рассеивают меньше света, чем диэлектрические зеркальные диагонали и более предпочтительны для Луны и планет. С точки зрения соотношения производительности и цены, я бы порекомендовал призму Baader T2.
Наблюдение
Луна
На Луне большинство деталей видно на границе освещенной и не освещенной поверхности нашей спутницы. Поскольку терминатор (линия по которой идет граница дня и ночи) меняет свое местоположение каждый день вместе с фазой Луны, вы можете каждую ночь наслаждаться новыми видами. Даже в самые маленькие телескопы и бинокли можно увидеть много кратеров на поверхности Луны. Увеличение апертуры позволяет разрешить более мелкие детали. С моим 8-дюймовым телескопом Шмидт-Кассегрена, в среднем за ночь, я могу разобраться в деталях до ~1 км и провести всю наблюдательную сессию в одном кратере, изучая сложные формы стен, центральной горки, микрократеров и других мельчайших деталей.
Меркурий и Венера
Эти планеты не видны месяцами. Всего лишь на короткий промежуток времени они наблюдаются как «утренняя или вечерняя звезда». Меркурий труднее обнаружить, так как даже в периоды удаления от Солнца, он все равно расположен довольно близко к нашей звезде. Поиск Меркурия невооруженным глазом — это уже достижение. В редкие дни, совпадающие с элонгацией Меркурия (максимальным отдалением от Солнца), со спокойной, ясной атмосферой, планету можно заметить вблизи горизонта. Фазу Меркурия можно увидеть даже в небольшие инструменты.
Венеру увидеть легче. Элонгации планеты длятся неделями. Даже самый маленький бинокль способен показать фазы Венеры. В больших телескопах, с применением фильтров, иногда можно разрешать более темные облака в атмосфере Венеры.
Марс
В течение года Марс довольно быстро перемещается по зодиакальным созвездиям. Если он находится в небе, большую часть времени вы можете увидеть только маленький оранжевый диск планеты, без каких-либо деталей. Однако раз в два года Марс вступает в оппозицию (противостояние с Солнцем), когда его кажущиеся размеры значительно увеличиваются. Следующая оппозиция состоится 13 октября 2020 года, так что готовьтесь! :) Начинать наблюдения планеты можно уже с июля!
Марс — самая трудная планета для наблюдения из-за низкой контрастности деталей поверхности. Фильтры и окуляры обязательно должны быть хорошими. Но даже при наличии 80 мм телескопа и терпения, во время противостояния, можно разобраться во многих деталях на его поверхности. Фокус наблюдения в в том, что надо не торопиться, держать планету в поле зрения телескопа и ждать момента, когда детали поверхности «прорисуются» более отчетливо, в моменты успокоения атмосферы. Это, кстати, общая стратегия наблюдения за такими планетами как: Юпитер, Марс и Сатурн.
Юпитер
Юпитер обычно виден в течении 4–5 месяцев, каждый год. Благодаря динамичному квартету своих спутников и богатой деталям поверхности, Юпитер является одним из самых интересных объектов в астрономии. Даже бинокли с оптической схемой 10×50 разрешают диск планеты и 4 его спутника. Применяя большие увеличения и диаметр объективов бинокля (например 15×70, 20×80), можно без проблем увидеть пару основных полос на его диске. При наблюдении с применением высококачественных фильтров и окуляров, даже в 80 мм телескоп, появляется возможность увидеть сложную систему полос Юпитера. Вы также можете наблюдать транзиты Большого Красного Пятна и тени спутников Юпитера, по диску планеты. Увеличение диаметра телескопа до 8 дюймов и более, увеличит насыщенность цветов Юпитера, покажет больше мелких деталей в поясах и полярных регионах газового гиганта (включая небольшие штормы и фестоны). А также разрешит спутники планеты на маленькие диски. Наблюдение за Юпитером — это отличный навык, с практикой вы научитесь видеть больше.
Сатурн
Как Юпитер, Сатурн виден в течении 4–5 месяцев каждый год. Но в отличии от Юпитера, его видимый размер меньше. В бинокли 10×50 выглядит как яйцо, с некоторой практикой и резкой оптикой, в бинокль 15×70, вокруг диска можно разрешить крошечные кольца. Кольца легко обнаруживаются даже в скромных телескопах. Относительно небольшое увеличение апертуры покажет «щель Кассини» в его кольцах (фильтров не требуется). Система облаков Сатурна имеет гораздо более низкий контраст по сравнению с Юпитером. Для разрешения деталей на диске планеты и в ее кольцах, необходимы фильтры и увеличение диаметра объектива телескопа. Крупнейший спутник Сатурна — Титан, хорошо виден даже при малых увеличениях. С большим телескопом можно разрешить еще несколько спутников.
Уран и Нептун
Они имеют тенденцию оставаться в одном созвездии в течение многих лет. Осень является лучшим временем для наблюдения за ними, уже на протяжении последних нескольких лет. Обе планеты можно увидеть в виде «голубых звезд» в бинокль или в небольшой телескоп. При помощи 8 дюймового и больше инструмента, можно рассмотреть очень маленькие, зеленоватые диски планет, без деталей поверхности. Так же при помощи больших телескопов (от 8 дюймов и выше) можно увидеть Тритон, спутник Нептуна, и, по крайней мере три спутника Урана.
Плутон
Все еще планета в моем восприятии! :) Он находится в Стрельце, последние несколько лет. При очень стабильной атмосфере, его можно увидеть только как очень слабую звезду, используя телескоп диаметром 8 дюймов или больше.
«Парад планет»
Каждые два-три года планеты выстраиваются в линию, и видны все сразу, за одну ночь. Я наблюдал данное явление в прошлом — очень впечатляет! :) В следующий раз я сообщу об этом явлении заранее.
К сожалению я не смог описать все нюансы наблюдения Луны и планет в рамках одной, короткой статьи. Надеюсь, я предоставил достаточно информации, чтобы заинтересовать вас планетными наблюдениями. Надеюсь данная статья окажется для кого-то полезной.
Спросите, если у вас есть вопросы, не стесняйтесь!
Всем чистого неба и захватывающих наблюдений!
Главный редактор группы в вк «Open Astronomy», Константин Радченко.
