Так получилось, что мне пришлось покинуть Астрофест ранее заявленного в программе на 22 апреля моего выступления на тему "Секреты визуальных наблюдений". Мне очень неловко - подвел организаторов и разочаровал участников. Приношу всем свои извинения. Надеюсь, у организаторов нашлась адекватная замена. Для малой компенсации этого конфуза выкладываю тут конспект несостоявшегося выступления.Секреты визуальных наблюдений1. В общем-то, никаких особенных секретов и нет! Всякий внимательный любитель астрономии после года-другого регулярных наблюдений сможет прочесть лекцию о «секретах» визуальных наблюдений. Все лежит более-менее на поверхности, да и литературы на эту тему немало... Более того, некоторым «практикам» - достаточно двух-трех наблюдений через форточку кухни, чтобы щедро налево и направо сыпать пространными рекомендациями и советами
.
Наблюдения должны быть удобными2. Первый и главный секрет: «Наблюдатель должен позаботиться о максимальных удобствах во время наблюдениях!» Наблюдения, во-первых, просто должны приносить удовольствие любителю астрономии, а трудности сами по себе привлекательны только небольшой части людей. Во-вторых, наблюдения много эффективнее, когда все под руками, наблюдатель находится в удобном положении, инструмент послушен и досадные мелочи не отвлекают.
3. Один мой знакомый говорит так: «Устойчивая табуретка правильной высоты увеличивает проницание телескопа на пол звездной величины». Присоединяюсь к этому мнению. От себя добавлю, что в Интернете есть предложения по специальным креслам переменной высоты для любителей наблюдений. Они весьма просты в самостоятельной постройке (много проще телескопа) и делают наблюдения очень удобными.
4. Следует подумать об удобном размещении листков поисковых карт, записной книжки и альбома для зарисовок. Они должны быть на расстоянии вытянутой руки от наблюдателя. Это может быть пюпитр, складной столик, просто магнитный держатель на трубе телескопа.
5. Натуральное направление взгляда человека - вниз от горизонтального. Следует позаботиться о том, чтобы окуляр телескопа смотрел вверх, а не вниз. Рефрактор и вариации кассегреновских телескопов (Шмидт-Кассегрен, Максутов-Кассегрен, Клевцов, Ричи-Кретьен) обязательно следует оснастить так называемой зенит-призмой или диагональю. Иначе наблюдения превращаются в мучительное занятие с постоянной болью в шейных позвонках. 90-градусный призмы/диагонали предпочтительнее 45-градусных (последние предназначены скорее для земных наблюдений).
6. В большинстве случаев наблюдения производятся в режиме «циклопа», то есть одним глазом. Второй глаз приходится как-то прикрывать. Просто зажмуривать не самое лучшее решение – постоянное напряжение в течение многочасовой наблюдательной сессии приводит к усталости и недостаточной эффективности наблюдений. Можно прикрывать ладонью, но обычно ней находится карандаш, запасной окуляр или она используется для тонкого ведения телескопа. Лучше сделать повязку (типа как у биатлонистов) с откидным козырьком, который может прикрывать глаз. Может оказаться удобной специальная заслонка для второго глаза расположенная прямо на фокусере телескопа.
7. При выборе телескопа стоит особенное внимание обратить на устойчивость его треноги (колонны) и жесткость монтировки. Неустойчивая монтировка с люфтами приводит к тому, что изображение (особенно при больших увеличениях) вибрирует и наведение становится мучительной и долгой процедурой, которая в процентном отношении занимает большую часть наблюдательной сессии. С этим нельзя мириться – хлипкую монтировку следует или модернизировать, или заменить. Ясных ночей не так много, чтобы тратить их на борьбу с железом.
8. Аналогичное внимание следует уделить механике фокусера. Перефокусировка не должна приводить к значительному смещению изображения в поле зрения окуляра. Фокусер не должен люфтить или «плыть» под весом аксессуаров. На рынке немало приличных фокусеров, если у вашего есть указанные недостатки – меняйте не задумываясь.
9. Наиболее часто используемые окуляры из вашего набора должны быть парфокальны. То есть при смене окуляра фокусировка не должна уходить. Если вам достался набор непарфокальных окуляров (такое случается), их нетрудно модернизировать. Используйте пластиковые (их можно отрезать от колпачка киндер-сюрприза) или проволочные колечки, которые будучи установлены в соответствующие позиции на юбки окуляров (ограничивая глубину их посадки в фокусер) сделают их парафокальными.
10. Окуляры с выточкой, которая предохраняет от выпадения из фокусера при неплотной затяжке фиксирующего винта, менее оперативны при смене увеличения по сравнению с теми, у которых гладкая юбка.
11. При наблюдениях в холодное время года термос со сладким чаем почти обязателен. Леденцы, помогают поддерживать наблюдателя в хорошем тонусе, и не очень обременительны.
12. Компания обычно очень помогает росту квалификации наблюдателя. При малейшей возможности объединяйтесь в группы! Тут правда есть некоторые «но». Начинающий в компании опытных наблюдателей оказывается в более выигрышной ситуации, чем опытный наблюдатель в окружении назойливых чайников. Требуется известная деликатность по отношению друг к другу. Соблюдение световой дисциплины (100% запрет на белый свет и фотовспышки). Не следует толпиться перед объективами телескопов, даже если они явно направлены выше ваших голов – тепло вашего дыхания портит изображение.
13. В холодное, а тем более морозное время следует одеваться буквально как на северный полюс. Особенное внимание следует уделить обуви (не бойтесь валенок). Ощущение холода многократно усиливается за городом ясной морозной ночью, при длительной неподвижности у окуляра.
14. Для аксессуаров заведите себе удобный ящик типа столярного, с отделениями под окуляры, линзы Барлоу, светофильтры, адаптеры, тряпочку для протирки глазных линз окуляра, фонарь белого света и красный осветитель, отвертку, набор ключей, запасные очки повышенной диоптрийности (если вы близоруки), карандаши, точилку, пару запасных винтов (от фокусера, юстировочных – всех, которые могут потеряться) и гаек, батареек.
15. Снабдите трубу удобной теплоизолированной ручкой (типа мебельной) для переноски, если ее не предусмотрел производитель. Ручка должна располагаться как можно ближе к центру тяжести. Аналогичные ручки следует прикрутить к монтировке Добсона так, чтобы при переноске она не била по коленкам.
16. Заведите кофр (лучше жесткий) для монтировки, если его не было в комплекте. Его можно заказать в специализированных фирмах, купить «родной», если он есть в продаже, сделать самому. Без кофра переноска монтировки будет всегда небольшим приключением, а выпавший крепеж безвозвратно потерянным.
17. При выезде на загородную наблюдательную сессию трубу лучше перевозить в багажном отделении, где она начнет охлаждаться еще в дороге. Крупную трубу Добсона можно прикрепить на внешнем багажнике, позаботившись о надежной укупорке (для предотвращения выпадения пыли и прочей дорожной грязи на оптику) и креплении.
Подготовка наблюдений – ключ к успеху18. Хорошая организация наблюдений часто оказывается гарантией успешных наблюдений. Составляющие такой организации это: выбор и обустройство места наблюдения, подготовка оборудования, программы наблюдений, доставка и установка оборудования на месте наблюдения, борьба с орошением при повышенной влажности.
Место наблюдения19. Каждое место наблюдения имеет свои преимущества и недостатки. Их оценка зависит от двух главных факторов: уровня засветки и турбуленции. А степень важности этих факторов усугубляется частотой удобных для наблюдений ясных ночей. Если таких ясных ночей немного – лучше приложить какие-то специальные усилия для того, чтобы «отнаблюдаться» в наилучших условиях. Если место наблюдения расположено в хорошем астроклимате (большой процент ясных ночей), то часть из них можно потратить в несколько худших наблюдательных условиях, но с большим комфортом.
20. Засветка складывается из следующих факторов: естественная (излучение атмосферы, звезд фона, зодиакальный свет и т.д.) и искусственная (артефактная). Искусственная засветка делится в свою очередь на общую (например, городскую от уличного освещения), локальную (фонари и прочие источники света в прямой видимости наблюдателя) и местную (источники света вблизи наблюдателя, обычно связанные с самим наблюдением).
21. Засветка (как естественная, так и искусственная) более или менее эффективно подавляется при помощи специальных интерференционных узкополосых фильтров. Это так называемые «дипскай» фильтры: OIII, Hβ, UHC, LPR и так далее.
22. Естественная засветка в небольшой степени подавляется переносом места наблюдения в горы, но в основном только повышением увеличения (и то до известного уровня). В общем-то это более или менее непреодолимое зло. Даже вынос точки наблюдения в космос поможет не много.
23. Общая искусственная засветка эффективно преодолевается возможно большим удалением от ее источника – городов. Уже в 50 км к югу от Санкт Петербурга хорошими ночами проницание невооруженным глазом достигает 6.3 звездной величины, в то время как в центре этого мегаполиса в хорошую ночь удается насчитать только с десяток звезд. Общая засветка усиливается дымкой и высокими облаками, которые рассеивают огни далеких городов.
24. Локальная засветка требует затенения места наблюдений. Следует использовать стены местных строений, деревья и проч. так, чтобы по возможности оградить себя от источников прямой засветки. На худой конец можно использовать черную накидку на голову и длинную бленду на объективный конец трубы телескопа. Этот же прием эффективен при наблюдениях солнца с апертурным фильтром. Понятно, что наиболее радикальным приемом борьбы будет оборудование обсерватории.
25. Местная засветка в руках самого наблюдателя. Следует исключить такие ее источники, как фонари белого света, экраны компьютеров без специальных красных фильтров, габаритные огни автомобилей, свет от зажигалок и тем более вспышек фотоаппаратов. Для подсветки поисковых карт, дневника и альбома для рисования используйте красный светодиодный фонарик и лучше с регулируемой яркостью.
26. Турбуленция это перемешивание теплых и холодных струй воздуха, которые, имея разницу в показателе преломления, приводят к более или менее сильным динамическим (изменяющимся во времени) искажениям изображения. Она возникает как на больших (много километров) высотах, так и вблизи места наблюдения (из-за тепловых вертикальных потоков). Локальная турбуленция отчасти преодолевается подъемом обсерватории над приземными токами воздуха. Чем выше, тем лучше. Для этого с большим успехом можно использовать отдельно стоящий холм, водонапорную башню и т.д. При некоторых условиях (конфигурация здания, направление ветра, защита от тепловых потоков) это может быть лоджия многоэтажного дома.
27. Источником местных тепловых потоков может быть также тело и дыхание самого наблюдателя, остывающая механика и оптика телескопа, двигатель и выхлоп автомобиля, асфальтовое покрытие, накопившее тепло солнечного дня, тепло отапливаемых помещений. Наблюдателю следует располагаться подветренно по отношению к трубе. Ферменную конструкцию трубы Добсона закрыть чехлом. Внутренность трубы телескопа следует активно вентилировать, ускоряя его остывание и перемешивая воздух в более однородную смесь. Автомобиль следует располагать на некотором удалении от точки наблюдения с подветренной стороны. Лучше наблюдать на травяной лужайке и подальше от отапливаемых строений.
28. Отдельного внимания заслуживают наблюдения из комнат через форточку или окно. Активные конвекционные потоки из открытых окон и форточек жилых помещений создают мощную турбуленцию, что не дает возможности наблюдать в телескоп при сколь-нибудь больших увеличениях. Наблюдение через закрытое окно более благоприятно в части конвекционных потоков, но четыре непросветленные поверхности (16% потерь на бликование) неизвестно какого оптического качества также не способствует росту разрешения и контраста.
Программа29. Если вы начинаете наблюдения без тщательно подготовленной программы – списка объектов наблюдений – провал наблюдений обеспечен. Будет телескоп, ясное небо над головой, но вы просто не будете знать, что делать. Поверьте, это довольно жалкое зрелище.
30. Надо иметь в запасе несколько программ, чтобы использовать подходящую в зависимости от ночи. Лунная ночь предполагает изучение ее рельефа, наблюдение двойных и планет. В отсутствие Луны на небе можно пройтись по заранее намеченному списку «дипов» (туманным объектам) и телескопическим кометам.
31. Планетно-лунная программа предполагает ее обновление перед каждой ночью. Надо уточнить время видимости красного пятна на Юпитере, конфигурацию спутников Сатурна и Юпитера (особое внимание уделить затмениям и прохождению по диску планеты), то какой стороной будет смотреть Марс (во время противостояний), по каким объектам пройдет лунный терминатор.
32. «Дипскай» программа обновляется раз в сезон. Программа должна включать последовательности близко расположенных туманных объектов, которые кульминируют (проходят главный меридиан) во время предполагаемого наблюдения. Следует отбирать объекты, ориентируясь на возможности вашего инструмента. Едва ли вы сумеете увидеть туманности тусклее, чем предельная звездная величина, заявленная производителем для вашего инструмента. Скорее следует уменьшить предельную величину на одну единицу.
33. Для каждого туманного объекта должна быть подготовлена поисковая карта. Когда в программе близкорасположенные объекты на одной такой карте могут быть несколько объектов наблюдения. Самые тусклые звезды, отображаемые на поисковой карте, должны соответствовать намеченным объектам (они могут быть на одну единицу ярче объектов наблюдения).
34. Желательно предварительно собрать возможно большую информацию об объектах наблюдения. В чем их особенности, трудности, интерес для вас? Источником наблюдательных программ могут быть многочисленные каталоги, начиная от каталога Месье и NGC/IC и до списка 45 самых трудных объектов, каталога Кадвела, Гершель 400 и т.д. Инструментом для подготовки программ и поисковых карт могут служить программы вроде Cartes du Ciel и ей подобные.
Подготовка оборудования35. Оптика должна быть всегда наготове. Хорошая погода случается вдруг и может не оказаться времени, чтобы собрать раскуроченную накануне трубу или разобранную по каким-то причинам монтировку. Инструмент должен ждать хорошей погоды вместе с хозяином. Оптика должна быть тщательно отъюстирована, помыта, неисправности обнаруженные в последнее наблюдение должны быть устранены по возможности быстрее.
36. Хранить оптику следует с учетом возможного осаждения пыли из воздуха. Пыль осаждается вниз. Для предохранения оптики от запыления трубу телескопа лучше хранить горизонтально или так, чтобы главное зеркало смотрело лицом вниз. Все отверстия должны быть закрыты заглушками и крышками. Разборку и обслуживание оптики лучше не производить в жилых сильно запыленных помещениях.
37. Оптику следует регулярно чистить и мыть. Крупногабаритная оптика требует чистки/мыться минимум раз в год (зависит от частоты использования). Понятно, что следует следовать рекомендациям производителя или другим надежным рецептам – астрономическая оптика имеет довольно нежные покрытия, которые легко испортить неквалифицированным уходом.
38. Важным условием оперативного наведения является соосность искателя и оси трубы телескопа. Ее можно выставить по достаточно удаленному (не менее 100 метров) объекту днем.
39. Полезно иметь в запасе окуляр с размером поля зрения кратным градусу. Например, 1 градус, 30 угловых минут и т.п. Это позволит откладывать угловые расстояния от опорных звезд, что ускорит поиск намеченных объектов. Размер видимого поля зрения w нетрудно определить, зная угловое поле зрения окуляра W по формуле w = W*f’ок/f’ = W/Г, где f’ок – фокусное расстояние окуляра, f’ – фокусное расстояние объектива телескопа, Г – увеличение телескопа.
40. При наблюдениях в холодное время года полезно иметь грелку для запотевших окуляров. Это может быть деревянный ящичек с подогревом от 4-5 ваттной лампочки накаливания или соответствующего резистора.
41. Оптику объектива телескопа в прохладный сезон и повышенной влажности следует оборудовать длинным (минимум 2 диаметра) противоросником и/или 10-20 ваттным электроподогревом оправы фронтальной линзы.
Учет особенностей физиологии зрения42. При всем выборе оборудования визуальные наблюдения сводятся в конце концов к рассматриванию изображения глазом и для эффективных наблюдений необходимо учитывать и использовать его свойства и возможности, такие как: адаптация, аккомодация, сумеречное и боковое зрение.
43. Наблюдения Луны и планет лучше не смешивать с наблюдениями туманностей. Слишком велик перепад их яркостей и глазу будет тяжело адаптироваться к столь разным объектам. На худой конец начинайте наблюдения с «дипов» и заканчивайте планетами. То есть переходите от более тусклых к более ярким.
44. Адаптация к темноте происходит довольно медленно, а разрушается быстро. Не стоит смотреть на источники белого света в перерывах между наблюдениями туманных объектов. Подсветку поисковых карт лучше производить слабым красным светом, который менее разрушителен в плане сохранения темновой адаптации.
45. При попытке увидеть или рассмотреть предельный по яркости объект стоит использовать прием «бокового зрения». Если объект не виден прямым зрением в предполагаемом по поисковой карте месте, следует начать, не торопясь, осматривать его окрестности, переходя от звезды к звезде, постепенно увеличивая радиус. Получится, что мы смотрим как бы в сторону, но внимание концентрируем на предполагаемом месте локализации объекта. В какой-то момент среди сероватых пятен фона (ложный фон, генерируемый сетчаткой глаза, своего рода тепловой шум нашего фотосенсора) мы на месте искомого объекта можем различить слабое едва уловимое тусклое пятно большего или меньшего размера. Если не получается – пробуем сменить увеличение, часто большее или меньшее увеличение делает видимым тусклый объект.
46. «Боковое зрение» довольно эффективный механизм и для высматривания формы и достаточно ярких объектов. Перевод центра поля зрения глаза чуть вбок (при этом телескоп трогать не обязательно, просто переводим взгляд с объекта наблюдения чуть в сторону), позволяет рассмотреть (или даже обнаружить) тусклое гало некоторых галактик, увидеть его ориентацию (которая может отличаться от ориентации ядра) и тонкие детали (включая так называемые «усы», темные полосы и т.д.).
47. Не следует ожидать ярких фотографических картинок и контрастной детализации – туманные объекты видны как тусклые пятна неясной формы, детали на дисках планет мало контрастны и постоянно замываются турбуленцией. Однако долгое рассматривание, адаптация к виду объекта, игра с увеличением, цветными или интерференционными фильтрами постепенно выявляет детали, которые вначале ускользали от поверхностного взгляда. Терпение наблюдателя играет тут важнейшую роль.
48. Для выявления деталей важную роль играют зарисовки у окуляра. Карандаш и бумага просто заставляют вас быть внимательнее и затратить какое-то время на рассматривание того, что же вы видите.
Дневник обязателен!49. Любительские наблюдения вроде бы и не требуют тщательной фиксации результатов. Но привычка записывать впечатления от увиденного заставляет вас внимательнее рассматривать то, что вы видите, и в результате становится видно больше!
50. Кроме того, дневник позволит вам обмениваться впечатлениями от увиденного с другими любителями, сравнивать собственные впечатления разного времени и, наконец, не пропустить возможное открытие! Все бывает – любители до сих пор открывают кометы, новые и сверхновые. Это лотерея. Вполне возможно именно ваше наблюдение по каким-то причинам окажется важным для «большой науки».
51. В дневнике стоит отметить дату, место наблюдения, погодные условия (прозрачность, степень засветки, метеорологические условия), кратко описать инструмент. Для каждого объекта дать более или менее пространное описание, используемое увеличение (или увеличения), поле зрения, фильтр. Рядом с галактиками хорошо зафиксировать все слабые звездочки (начиная с северного направления, против часовой стрелки). Положение неопознанных туманных объектов привязать к более-менее ярким идентифицированным по поисковым картам звездам и оценить их яркость методом расфокусировки соседних звезд сравнения.
