Турбуленция атмосферы

При наблюдении Луны, планет и двойных звёзд часто необходимо применение довольно большого увеличения, которое будет достаточно результативным лишь в случае хорошего качества изображения. Но качество построенного изображения далеко не всегда может зависеть лишь от оптики телескопа. Изображение может сильно портиться, а тонкие детали быть незаметными из-за так называемой турбуленции атмосферы. Суть этого явления заключается в том, что массы тёплого и холодного воздуха перемешиваются, создавая струи и вертикальные потоки «дрожащего» воздуха подобно тому, как это происходит над огнём или раскалённой поверхностью шоссе. Это сильно искажает изображение.Проходящие перед объективом струи создают округлые и динамично меняющиеся уплотнения воздуха, которые работают как некачественная линза, способствующая сильной потере резкости телескопа. Профессиональные астрономы, дабы избежать этого явления, располагают свои обсерватории на склонах высоких гор, а, кроме того, применяют адаптивную оптику. Адаптивная оптика это система, проводящая качественные и количественные измерения волнения атмосферы и, исходя из полученных и обработанных компьютером данных, искажающая поверхности оптических элементов, с целью подстроиться под атмосферу и повысить качество изображения. Удивительно, но некоторые из западных фирм уже разрабатывают подобные технологии для любителей занимающихся астрофотографией. На сегодняшний день подобные устройства несовершенны и очень дороги, но, возможно, через некоторое время всё изменится.

Всё-таки сейчас более доступным вариантом является поиск наблюдательных площадок с более стабильным небом. Но если такой возможности нет, необходимо исключить хотя бы искусственную турбуленцию. Накалившиеся за день здания, которые в течение ночи отдают своё тепло, могут испортить изображение куда сильнее, чем любые атмосферные потоки. Нужно стремиться удаляться от подобных источников тепла.

Астроклимат

Необычно, но наблюдения опытного любителя астрономии зачастую начинаются с подробного просмотра прогноза погоды и не просто наличия или отсутствия облаков в ночь наблюдений, а подробного анализа спутниковых карт облачности и наличия близлежащих сильных циклонов, влажности воздуха, перепада температуры между днём и ночью, силы и направления ветра. Чтобы уверенно получить лучший результат, на который способен Ваш телескоп, приходится учитывать все эти факторы.Несложно догадаться, что кроме тёмного неба, нам нужно ещё и спокойное небо. Конечно, идеальной будет ясная ночь где-нибудь высоко в горах, где воздух очень разряжен, а влажность низкая, никакого ветра и поднимающихся поблизости тёплых потоков воздуха… Но, увы, мало кто располагает возможностью часто наблюдать в таких условиях. Но не стоит отчаиваться, вместо этого можно достаточно подробно изучить астроклимат в доступной местности. Скажем в течение года вести журнал с отчётами о наблюдениях и качестве неба, спокойствии атмосферы и количестве облачных ночей. В конечном итоге наблюдатель получит информацию о том, какое количество и соотношение ясных ночей в году в данном регионе, в какие периоды атмосфера наиболее стабильна, вместе с этим можно записывать прогнозы погоды. Подобная информация может оказаться очень ценной для планирования будущих, в особенности серийных и систематических наблюдений. Кроме того, стоит улавливать моменты резкого изменения погоды. Резкие порывы ветра, перепады температуры, изменения давления и влажности это то, что обычно мало радует любителей астрономии в прогнозе погоды.

Помимо этого изображение небесных объектов может сильно меняться в течение ночи. Вот, например, весьма неплохие условия для наблюдения планет могут быть сразу после заката, когда воздух ещё не успел остыть, или же перед восходом, когда воздух принял довольно стабильную температуру после ночи. Резкие изменения температуры воздуха, через несколько часов после заката, обычно и являются причиной плохого изображения. Зачастую довольно хорошего изображения можно добиться после полуночи.

Для наблюдателя дип-скай немаловажными являются систематические оценки прозрачности атмосферы. Если для планет прозрачность не так важна, а важнее спокойствие и стабильность изображения, то лёгкая дымка на небе отнимет у Вас добрую половину каталога объектов дип-скай. Провести оценки прозрачности можно, наблюдая участок неба, например известное звёздное скопление, привязываясь к данным в звёздном атласе, каталоге или программе планетарии. Соответственно, при этом нужно учитывать предельно доступную телескопу звёздную величину. Если обнаруженная Вами наиболее тусклая звезда имеет звёздную величину приближённую или даже равную расчётной предельной величине телескопа, то можно быть уверенным, у Вас над головой прекрасное, прозрачное и первозданно тёмное небо.

Шкала Пикеринга

Известный наблюдатель конца девятнадцатого и начала двадцатого веков Вильям Пикеринг создал 10-ти бальную шкалу для оценки качества изображения звезды даваемого телескопом при разном состоянии атмосферы. Шкала растёт от одного до десяти и от худшего состояния атмосферы к лучшему (см. анимацию). Руководствуясь этим можно определить для себя спокойствие атмосферы над Вашей наблюдательной площадкой. Но нужно помнить, что для того, чтобы получить спокойное изображение, нужно сперва дать оптике телескопа остыть и принять температуру воздуха. А если даже после этого изображение звезды не стало чётким, не стоит сворачивать телескоп в чулан, ведь в течении ночи состояние атмосферы может ещё поменяться, а тем временем можно посвятить себя обзорному наблюдению объектов дип-скай.

1 — Совсем плохо

2 — Очень плохо

Заключение

Разобравшись в основных требованиях, выполнение которых необходимо для успешных наблюдений, новичок может запутаться и сделать для себя вывод, что в его условиях, зачастую это балкон квартиры в многоэтажном доме, проведение достаточно качественных наблюдений полностью невозможно. Но это вовсе не так, астрономические наблюдения всецело зависят от того, сколько усердствования и здорового энтузиазма наблюдатель приложил для выполнения цели. Каждому под силу улучшить и защитить свою наблюдательную площадку, чтобы добиться лучших результатов, некоторые из рекомендаций по этому поводу мы изложим во второй части статьи «Искусство визуальных наблюдений».А сейчас, в заключение статьи, давайте рассмотрим пример известного американского наблюдателя Джорджа Олкока (1912-2000г.). Ещё в детские годы, Джордж, будучи не на шутку увлечённым астрономией, изучал небо с помощью простого бинокля. Интересно, что массу комет, астероидов и новых звёзд Джордж Олкок открыл с помощью обычного бинокуляра и звёздного атласа. Будучи настолько опытным наблюдателем, даже в самых густонаселённых звёздами участков Млечного Пути, Джордж замечал новые звёзды. За свои заслуги Олкок был признан гигантом астрономии, как любителями, так и профессионалами, он стал членом Британского Королевского Астрономического Общества и Нью-Йоркской Академии Наук. Пример Джорджа Олкока ярко отображает то, что посредственные условия наблюдений и скромное оборудование это вовсе не такое серьёзное препятствие, чтобы добиться выдающихся результатов наблюдений.