1. Dokumentacija – galimybė fiksuoti vykstančius reiškinius ir procesus ir ilgą laiką išsaugoti gautą informaciją.
2. Betarpiškumas – tai galimybė registruoti trumpalaikius įvykius.
3. Panoraminė – galimybė fiksuoti kelis objektus vienu metu.
4. Vientisumas – tai gebėjimas kaupti šviesą iš silpnų šaltinių.
5. Detalė – galimybė vaizde matyti objekto detales.

• Per teleskopą matome kuo daugiau:( rezoliucija) α = 14 "/D arba α= 206265·λ/D[Kur λ yra šviesos bangos ilgis ir D- teleskopo lęšio skersmuo] .
• Lęšio surenkamas šviesos kiekis vadinamas diafragmos santykis. Diafragma E= ~S (arba D 2) objektyvo. E=(D/d xp ) 2 , Kur d xp – žmogaus vyzdžio skersmuo normaliomis sąlygomis yra 5 mm (maksimalus tamsoje 8 mm).
• Padidinti teleskopas = objektyvo židinio nuotolis / okuliaro židinio nuotolis. W=F/f=β/α.

Dangaus kūnai gamina spinduliuotę: šviesą, infraraudonąją, ultravioletinę, radijo bangas, rentgeno spindulius, gama spinduliuotę. Kadangi atmosfera trukdo spinduliams prasiskverbti į žemę su λ< λ света (ультрафиолетовые, рентгеновские, γ - излучения), то pastaruoju metuĮ Žemės orbitą paleidžiami teleskopai ir ištisos orbitinės observatorijos: (t.y. kuriami stebėjimai už atmosferos ribų).

l. Medžiagos tvirtinimas .
Klausimai:

1. Kokią astronominę informaciją studijavote kitų dalykų kursuose? (gamtos istorija, fizika, istorija ir kt.)
2. Kokia astronomijos specifika, palyginti su kitais gamtos mokslais?
3. Kokius dangaus kūnų tipus žinote?
4. Planetos. Kiek, kaip sakoma, išdėstymo tvarka, didžiausia ir kt.
5. Kokia šiandienos astronomijos reikšmė šalies ekonomikai?

Vertybės šalies ekonomikoje:
- Orientacija pagal žvaigždes, siekiant nustatyti horizonto puses
- Navigacija (navigacija, aviacija, astronautika) - menas rasti kelią pagal žvaigždes
- Visatos tyrinėjimas, siekiant suprasti praeitį ir numatyti ateitį
- Kosmonautika:
- Žemės tyrinėjimas siekiant ją išsaugoti unikali gamta
- Medžiagų, kurių neįmanoma gauti antžeminėmis sąlygomis, gavimas
- Orų prognozė ir prognozė stichinių nelaimių
- Nelaimės ištiktų laivų gelbėjimas
- Kitų planetų tyrimai, skirti numatyti Žemės vystymąsi
Rezultatas:

1. Ką naujo išmokote? Kas yra astronomija, teleskopo paskirtis ir jo rūšys. Astronomijos ypatybės ir kt.
2. Būtina parodyti, kaip naudojamas kompaktinis diskas „Red Shift 5.1“, Stebėtojo kalendorius, astronominio žurnalo (elektroninio, pavyzdžiui, Nebosvod) pavyzdys. Rodyti internete, Astrotop, portale: Astronomija V Vikipedija, - naudodamiesi galite gauti informacijos apie dominančią problemą arba ją rasti.
3. Įvertinimai.

Namų darbai: Įvadas, §1; savikontrolės klausimai ir užduotys (11 psl.), Nr. 6 ir 7 sudaryti diagramas, pageidautina klasėje; 29-30 p. (1-6 p.) - pagrindinės mintys.
Išsamiai studijuodami medžiagą apie astronominius instrumentus, galite užduoti studentams klausimus ir užduotis:
1. Nustatykite pagrindines G. Galilėjaus teleskopo charakteristikas.
2. Kokie yra Galilėjos refraktorinės optinės konstrukcijos privalumai ir trūkumai, lyginant su Keplerio refraktorine optine konstrukcija?
3. Nustatyti pagrindines BTA charakteristikas. Kiek kartų BTA galingesnis už MSR?
4. Kokie yra erdvėlaiviuose įrengtų teleskopų pranašumai?
5. Kokias sąlygas turi atitikti astronomijos observatorijos statybos vieta?

Pamoką parengė „Interneto technologijų“ būrelio nariai 2002 m. Prytkov Denis (10 klasė) Ir Disenova Anna (9 klasė). Pakeistas 2007-09-01

1. Poreikis sekti laiką (kalendorių). (Senovės Egiptas – pastebėtas santykis su astronominiais reiškiniais)
2. Kelio paieška pagal žvaigždes, ypač jūrininkai (pirmasis buriniai laivai atsirado 3 tūkstančius metų prieš Kristų. e)
3. Smalsumas – suprasti dabartinius reiškinius ir panaudoti juos jums.
4. Rūpinimasis savo likimu, kuris pagimdė astrologiją.

I. Įvadas

1. Astronomijos dalykas

1. Kokios astronomijos studijos. Astronomijos ryšys su kitais mokslais, jos reikšmė

Astronomija * – mokslas, tiriantis dangaus kūnų ir jų sistemų judėjimą, sandarą, kilmę ir vystymąsi. Jo sukauptos žinios pritaikomos praktiniams žmonijos poreikiams tenkinti.

* (Šis žodis kilęs iš dviejų Graikiški žodžiai: astronas yra šviesulys, žvaigždės inomos yra dėsnis.)

Astronomija yra vienas iš seniausių mokslų, jis atsirado remiantis žmogaus praktiniais poreikiais ir vystėsi kartu su jais. Elementarioji astronominė informacija buvo žinoma prieš tūkstančius metų Babilone, Egipte ir Kinijoje, o šių šalių tautos ja naudojosi matuoti laiką ir orientuotis į horizonto puses.

O mūsų laikais astronomija naudojama tiksliam laikui ir geografinėms koordinatėms nustatyti (navigacijoje, aviacijoje, astronautikoje, geodezijoje, kartografijoje). Astronomija padeda tyrinėti ir tyrinėti kosmosą, plėtoti astronautiką ir tyrinėti mūsų planetą iš kosmoso. Tačiau tai toli gražu neišsemia sprendžiamų užduočių.

Mūsų Žemė yra Visatos dalis. Mėnulis ir Saulė sukelia ant jo atoslūgius ir srautus. Saulės spinduliuotė ir jos pokyčiai veikia žemės atmosferoje vykstančius procesus ir organizmų gyvybinę veiklą. Astronomija taip pat tiria įvairių kosminių kūnų įtakos Žemėje mechanizmus.

Astronomijos kursas baigia mokykloje įgytą fizikos, matematikos ir gamtos mokslų išsilavinimą.

Šiuolaikinė astronomija yra glaudžiai susijusi su matematika ir fizika, biologija ir chemija, geografija, geologija ir astronautika. Pasitelkusi kitų mokslų pasiekimus, tai savo ruožtu juos praturtina, skatina tobulėti, iškeldama jiems naujas užduotis.

Studijuojant astronomiją būtina atkreipti dėmesį į tai, kokia informacija yra patikimi faktai ir kokios yra mokslinės prielaidos, kurios laikui bėgant gali keistis.

Astronomija tiria materiją erdvėje tokiose būsenose ir masteliuose, kurios nėra įmanomos laboratorijose, ir taip plečia fizinį pasaulio vaizdą, mūsų idėjas apie materiją. Visa tai svarbu plėtojant dialektinę-materialistinę gamtos idėją.

Prognozuojanti Saulės ir Mėnulio užtemimų pradžią, kometų atsiradimą, parodžiusi galimybę natūraliai moksliškai paaiškinti Žemės ir kitų dangaus kūnų kilmę ir evoliuciją, astronomija patvirtina, kad žmogaus žinioms ribų nėra.

Praėjusiame amžiuje vienas iš idealistų filosofų, įrodinėdamas žmogaus žinių ribotumą, teigė, kad nors žmonės galėjo išmatuoti atstumus iki kai kurių šviesuolių, jie niekada negalės nustatyti žvaigždžių cheminės sudėties. Tačiau netrukus buvo atrasta spektrinė analizė, astronomai ne tik nustatė žvaigždžių atmosferų cheminę sudėtį, bet ir nustatė jų temperatūrą. Daugelis kitų bandymų nurodyti žmogaus žinių ribas taip pat žlugo. Taigi mokslininkai iš pradžių teoriškai įvertino Mėnulio paviršiaus temperatūrą, vėliau termoelementu ir radijo metodais išmatavo ją nuo Žemės, vėliau šiuos duomenis patvirtino žmonių sukurti ir į Mėnulį siunčiami automatinių stočių prietaisai.

2. Visatos mastelis

Jūs jau tai žinote natūralus palydovasŽemė – Mėnulis yra arčiausiai mūsų esantis dangaus kūnas, kad mūsų planeta kartu su kitomis didelėmis ir mažomis planetomis yra Saulės sistemos dalis, kad visos planetos sukasi aplink Saulę. Savo ruožtu Saulė, kaip ir visos danguje matomos žvaigždės, yra mūsų žvaigždžių sistemos – Galaktikos – dalis. Galaktikos matmenys tokie dideli, kad net 300 000 km/s greičiu skriejanti šviesa atstumą nuo vieno krašto iki kito nukeliauja per šimtą tūkstančių metų. Visatoje yra daug panašių galaktikų, tačiau jos yra labai toli, ir plika akimi galime pamatyti tik vieną iš jų – Andromedos ūką.

Atstumai tarp atskirų galaktikų paprastai yra dešimtis kartų didesni už jų dydžius. Norėdami susidaryti aiškesnį Visatos mastelio vaizdą, atidžiai išstudijuokite 1 pav.

Žvaigždės yra labiausiai paplitęs dangaus kūnų tipas Visatoje, o galaktikos ir jų spiečiai yra pagrindiniai jos struktūriniai vienetai. Erdvė tarp žvaigždžių galaktikų ir tarp galaktikų užpildyta labai retomis medžiagomis dujų, dulkių, elementariųjų dalelių, elektromagnetinės spinduliuotės, gravitacinių ir magnetinių laukų pavidalu.

Astronomija, tirdama judėjimo dėsnius, dangaus kūnų ir jų sistemų sandarą, kilmę ir vystymąsi, suteikia supratimą apie visos Visatos struktūrą ir vystymąsi.

Galite prasiskverbti į Visatos gelmes ir tyrinėti fizinę dangaus kūnų prigimtį naudodami teleskopus ir kitus instrumentus, kuriuos šiuolaikinė astronomija turi dėl sėkmės įvairiose mokslo ir technologijų srityse.

Astronomija tiria dangaus kūnų, jų sistemų ir visos Visatos struktūrą, judėjimą, kilmę ir vystymąsi. Kitaip tariant, astronomija tiria Visatos struktūrą ir evoliuciją.

Svarbūs astronomijos uždaviniai yra paaiškinimas ir numatymas
astronominių reiškinių, tokių kaip Saulės ir Mėnulio užtemimai, atsiradimas
menia, periodinių kometų atsiradimas, praėjimas šalia Žemės
asteroidai, dideli meteoroidai ar kometų branduoliai.

2. Kaip atsirado astronomijos mokslas? Apibūdinkite pagrindinius jo vystymosi laikotarpius.

Kaip ir kiti mokslai, astronomija kilo iš praktinių žmogaus poreikių: orientacijos poreikio klajokliško gyvenimo būdo metu, sezonų pradžios numatymo žemdirbystėje, laiko matavimo ir chronologijos (kalendorių darymo) poreikio.

3. Kokius objektus ir jų sistemas tiria astronomija? Išvardykite juos didėjančio dydžio tvarka.

Astronomija tiria ir tiria dangaus objektus (galaktikas, žvaigždes, tarpžvaigždinę terpę, planetas, planetų palydovus, nykštukines paletes ir mažus Saulės sistemos kūnus), aiškina ir prognozuoja astronominius reiškinius (saulės ir. mėnulio užtemimai, periodinių kometų atsiradimas, planetų judėjimas, asteroidai ir kt.), tyrinėjami Saulės ir žvaigždžių gelmėse vykstantys procesai, dangaus kūnų ir visos Visatos raida.

4. Iš kokių šakų susideda astronomija? Trumpai apibūdinkite kiekvieną iš jų.

1. Praktinė astronomija. Plėtoti prekybą ir navigaciją, reikalingą orientavimo metodams sukurti, nustatyti geografinė padėtis stebėtojas, tikslus laiko matavimas, pagrįstas astronominiais stebėjimais.
2. Dangaus mechanika. Dangaus kūnų judėjimo tyrimas.
3. Lyginamoji planetologija. Mokslininkai pradėjo tyrinėti ir lyginti Žemę su kitomis planetomis ir palydovais, naudodami optinius prietaisus.
4. Astrofizika. Fizinių reiškinių ir cheminių procesų dangaus kūnuose, jų sistemose ir kosminėje erdvėje tyrimas.
5. Žvaigždžių astronomija. Žvaigždžių judėjimo mūsų galaktikoje tyrimas, kitų žvaigždžių sistemų savybių tyrimas.
6. Kosmologija. Visatos kilmės, sandaros ir evoliucijos tyrimas.
7. Radijo astronomija. Radijo spinduliuotės iš Saulės ir tolimų kosminių objektų tyrimas.

5. Kas yra teleskopas ir kam jis naudojamas?

Teleskopai naudojami šviesai iš tiriamų dangaus kūnų rinkti ir jų vaizdams gauti. Teleskopas padidina matymo kampą, iš kurio matomi dangaus kūnai, ir surenka daug kartų daugiau iš žvaigždės sklindančios šviesos nei plika stebėtojo akimi. Dėl to teleskopas gali apžiūrėti netoliese esančių dangaus kūnų, kurie yra nematomi iš Žemės, paviršiaus detales, taip pat daugybę silpnų žvaigždžių.

"IN šiuolaikinis mokslas nevyksta pramonės
taip pat greitai, kaip ir kosmoso tyrimai“
S. P. Korolevas
(1966 m.)

1930-aisiais. Dėl šiuolaikinės fizikos vystymosi pradėta kurti vadinamoji „neoptinė“ įranga, kuri leido atlikti tyrimus ir kituose elektromagnetinės spinduliuotės diapazonuose (be matomos). Tokia įranga iš esmės skiriasi nuo optinių teleskopų ir dažnai įrengiama artimuose Žemėje ir kosminiuose palydovuose. Taip yra dėl to, kad Žemės atmosfera sugeria beveik visų tipų elektromagnetinę spinduliuotę, išskyrus matomą, o registruojant spinduliuotę įvyksta poslinkis infraraudonųjų ir radijo diapazonų link. XX amžiaus viduryje, plėtojant kvantinę teoriją ir elementariųjų dalelių fiziką, buvo sukurta įranga, skirta tirti kosminius reiškinius UV, rentgeno ir gama diapazonuose, taip pat neutrinų skaitiklius.

Šiuolaikinis astronomas, kaip taisyklė, yra specialistas, tiriantis Visatą tam tikrame elektromagnetinės spinduliuotės dažnių diapazone. Tačiau jis sujungia keletą įvairių metodų tyrimai (skirtingiems diapazonams), leidžiantys gauti platesnės informacijos apie stebimą kosmoso objektą ar reiškinį.

Pagal naudojamos įrangos tipus ir tyrimo metodus astronomijoje išskiriami keli skyriai.

Radijo astronomija

Radijo astronomija gimė 1930 m. dėka inžinieriaus Karlo Jansky darbo ir naudoja radijo teleskopus, kuriems derinti reikia specialaus triukšmo. Janskis, bandydamas suprasti triukšmo, trukdančio radijo ryšiui tarp stočių Žemėje ir pakrantėje esančių laivų, prigimtį, 1932 m. atrado dviejų tipų trukdžius. Pirmasis trukdžių tipas buvo susijęs su oru. Antrojo tipo trukdžiai (triukšmas) tuo metu pasirodė nežinomo pobūdžio, jie periodiškai kartojosi kiekvieną dieną. 1933 ir 1935 metais atlikti tyrimai leido daryti išvadą, kad šie triukšmai sklinda iš Paukščių Tako centro. Astronomas mėgėjas ir radijo mėgėjas Groutas Reberis, sužinojęs apie Janskio kūrybą, 1937 metais sukonstravo parabolinę skersmens anteną. 9,5 m. Radijo spinduliuotės šaltinius jis atrado Šaulio, Cygnus, Cassiopeia, Canis Minor, Puppis, Perseus žvaigždynuose ir 1944 metais paskelbė radijo dangaus žemėlapius, taip pat išsiaiškino, kad Saulė taip pat yra radijo bangų šaltinis. Radijo astronomijos tyrimai suklestėjo po Antrojo pasaulinio karo.

Dangaus objektai radijo bangas skleidžia įvairiais būdais:

• kai kurie skleidžia poliarizuotas radijo bangas kintamu greičiu;
• kiti (ypač pulsarai) skleidžia sinchrotroninę spinduliuotę;
• Be to, radijo bangos gali skleistis dėl šiluminio efekto, t.y. dėl aukštos jų šaltinių temperatūros;
• galiausiai yra radijo spinduliuotė dėl to, kad vandenilio atome vienintelis elektronas keičia savo sukimosi kryptį (sukimąsi), tada bangos ilgis viena prasmė 21 cm(dažnis – 1421 MHz).

Tokią elektromagnetinio spektro liniją teoriškai 1944 metais numatė Janas Orthas. Pirmą kartą jis buvo atrastas 1951 m. ir dabar leidžia stebėti šaltus ūkus ir tarpžvaigždinę medžiagą.

Radijo spinduliuotė iš kosminių objektų registruojama radijo teleskopais. Radijo teleskopai klasifikuojami: a) priklausomai nuo antenos formos (sukimosi paraboloidai, paraboliniai cilindrai); b) priklausomai nuo angos tipo (užpildyta ar neužpildyta); c) priklausomai nuo fizikinio tyrimo metodo (atšvaitai, refraktoriai).

Bet kuris radijo teleskopas, kaip taisyklė, susideda iš trijų pagrindinių dalių (1.1 nuotrauka): 1) antena, kuri rezonansiškai paima signalus; 2) detektorius, kuris stiprina signalus; 3) duomenų registravimo ir analizės sistemos.

Nuotrauka 1.1. Radijo teleskopai „Kvazar-KVO“ (Svetloje, Leningrado sritis, Rusija)

Antenos skersmuo gali siekti keliasdešimt ar net šimtus metrų. Daugeliu atvejų antena gali būti nukreipta, nes ji sumontuota ant rėmo, kuris leidžia nukreipti ją norima kryptimi.

Didelei raiškai gauti naudojama interferometrinė technologija, o į skirtingus radijo teleskopus patenkantys signalai surenkami ir apdorojami viename kompiuteryje. Šiuo atveju du ar daugiau radijo teleskopų atlieka vieno įrenginio, kurio skersmuo lygus atstumui tarp jų, vaidmenį. Šis atstumas gali būti lygus žemynui, tokiu atveju sistema turi platų interferometrinį pagrindą.

Radijo teleskopai įrengti įvairiose planetos vietose (1.1 lentelė).

Infraraudonųjų spindulių astronomija

Pirmuosius IR stebėjimus atsitiktinai 1800 m. atliko Williamas Herschelis. Jis pastebėjo, kad termometras, galintis matuoti virš raudonojo saulės spektro galo, užfiksavo temperatūros padidėjimą. Šiuolaikinė infraraudonųjų spindulių astronomijos raida įvyko po Antrojo pasaulinio karo, kurio metu buvo sukurti naktinio matymo prietaisai.

IR spinduliuotės žmogaus akis neaptinka ir turi gana ilgas bangas – iki maždaug 100 mikronų (0,1 mm). Jį daugiausia sugeria vandens garai viršutiniuose žemės atmosferos sluoksniuose. Todėl stebėjimams šiame diapazone būtina įrengti teleskopus dideliame aukštyje, dažniau ant oro balionų, lėktuvų, bet paprastai – ant palydovų (1.2. nuotrauka).

Nuotrauka 1.2. Palydovas su IR astronomijos įranga (ISO – infraraudonųjų spindulių kosmoso observatorija – infraraudonųjų spindulių kosmoso observatorija)

Pagrindiniai antžeminiai IR teleskopai pateikti lentelėje. 1.2.

Astronomijoje IR diapazonas naudojamas palyginti šaltiems objektams, planetoms, dulkių debesims ir K ir M šaltų spektro klasių žvaigždėms stebėti. Šią spinduliuotę sukelia kūnus sudarančių molekulių sukamieji ir vibraciniai judesiai.

Optinė astronomija

Pirmieji optiniai teleskopai astrofiziniams tyrimams buvo sukurti remiantis Keplerio sukurta optine sistema. Šiuo metu modernizuotos optinės konstrukcijos optiniai teleskopai (reflektoriai ir refraktoriai) naudojami kosmoso tyrimams mokslinėse observatorijose, taip pat mėgėjiškiems astronominiams stebėjimams (1.3. nuotrauka).

Nuotrauka 1.3. Optinis teleskopas LX200 su Schmidt-Kassegeren optine sistema Svetloye, Leningradas. regionas, Rusija)

Pagrindinės optinių teleskopų charakteristikos yra šios.

Optinio vamzdelio ilgis teleskopas yra lygus objektyvo ir okuliaro židinio nuotolių sumai:

L = ƒ aps. + ƒ apytiksl.

Bet kuris dangaus sferos 1 0 teleskopo židinio plokštumoje pavaizduotas segmentu, lygiu maždaug 10/573 objektyvo (arba veidrodžio) židinio nuotolio. Teleskopo objektyvas sukuria tikrą vaizdą pagrindiniame fokusavimo centre. dangaus kūnai, kurio padidėjimas lygus

W = ƒ aps. / ƒ apytiksl.

Teleskopo objektyvas taip pat pasižymi diafragmos santykiu arba santykinė skylė, kurį suteikia santykis

A = D / ƒ aps.

Ši reikšmė paprastai išreiškiama trupmena dvitaškiu: 1:2, 1:7, 1:20 ir t.t.

Skiriamoji galia (arba kampinė skiriamoji geba) Teleskopo Dj apibūdina kampinį atstumą tarp dviejų žvaigždžių, kurios stebėjimo metu nesusilieja viena su kita. Teorinė šio dydžio vertė nustatoma dėl elektromagnetinės spinduliuotės, kurios bangos ilgis λ, difrakcijos reiškinio teleskopo lęšio D skersmenyje:

Δφ ≈ λ /D.

Jei teleskopo objektyvas yra ilgo fokusavimo ir turi diafragmos santykį

D / ƒ rev< 1 / 12 ,

tada praktiniams vertės Δφ skaičiavimams naudokite formulę:

Δφ ≈ 11.″6/D,

(lęšio skersmuo matuojamas centimetrais, Δφ – lanko sekundėmis). Jei teleskopas turi kitokio tipo objektyvą, galite naudoti formulę:

Δφ ≈ 13.″8/D,

Prasiskverbianti galia teleskopui būdingas maksimalus žvaigždžių dydis, matomas pro teleskopą visiškai giedrą naktį, ir yra maždaug lygus

m ≈ 7,5 + 5 log D,

(D– centimetrais).

Kita spektrinių astrofizinių instrumentų savybė yra spektrinė skiriamoji geba, lygus

(Δλ - mažiausias intervalas tarp dviejų artimų spektro linijų, kurių vidutinis bangos ilgis λ, kurios vis dar registruojamos kaip atskiros).

Svarbios spektrinių prietaisų charakteristikos yra šios:

— kampinė dispersija

(Δα – kampas tarp šviesos spindulių, einančių per dispersinį elementą – prizmę, difrakcijos gardelę – ir besiskiriančių bangos ilgiu Δλ);

— tiesinė dispersija

C′ = ƒ Δα / Δλ

(ƒ – optinės sistemos, esančios už dispersinio elemento, židinio nuotolis).

Tam tikra informacija apie didžiausius optinius teleskopus pasaulyje pateikta 1.3 lentelėje:

Ultravioletinė astronomija

UV spinduliuotę sugeria atmosfera, ypač ozono ir deguonies molekulės. Paprastai jis skirstomas į artimus bangos ilgius iki 3000 ¸ 900 angstremų(arba 300 ¸ 90 nm) ir toli su bangos ilgiu 900 ¸ 100 angstremų (90 ¸ 10 nm).

Kosminiai stebėjimai UV diapazone atliekami iš kosminių palydovų. Pirmą kartą jie buvo įgyvendinti šeštajame dešimtmetyje. stebint Saulę naudojant raketose esančią įrangą. Nuo 1960 m. Šiame diapazone tapo įmanoma stebėti ryškiausias žvaigždes. Tačiau raketos gali pasiekti maksimalus aukštis tiesiog 150 km, ir net tada tai truks neilgai – kelias minutes. Todėl stebėjimams artimame UV diapazone šiuo metu naudojami palydovai, o įranga panaši į optinius teleskopus. Svarbiausią informaciją pateikė: a) palydovas OAO-2 (paleistas 1970 m.); b) IUE zondas (Tarptautinis ultravioletinis, paleistas 1978 m.); c) EUVE zondas (Extreme Ultraviolet Explorer, paleistas 1992 m., 1.4 nuotrauka); d) Hablo kosminis teleskopas (nors matomas pagrindinis jo veikimo diapazonas).

Nuotrauka 1.4. EUVE palydovas (UV diapazonas)

Antžeminės įrangos, naudojamos beveik UV diapazone ryšiui užtikrinti, pavyzdys yra Sazhen-TM-BIS kvantinė optinė sistema (QOS), kuri registruoja bangos ilgį. 532 nm(Svetloje, Leningrado sritis, Rusija).

Kalbant apie stebėjimus tolimajame UV diapazone, jiems negalima naudoti panašių į optinius teleskopus, nes didelės energijos fotonai neatsispindės, o bus sugerti paties reflektoriaus. Todėl jie naudoja įrangą su srautine optika, t.y. UV spinduliai ant atšvaitų krenta ne tiesia linija, o dideliu kampu.

Pagrindiniai UV astronomijos pasiekimai: 1) Paukščių Tako ir kitų galaktikų šaltųjų dujų halo identifikavimas; 2) žvaigždžių vėjo aptikimas, t.y. medžiagos praradimas dėl žvaigždžių; 3) dvejetainių sistemų evoliucijos tyrimas; 4) kometų išleidžiamų vandens garų nustatymas; 5) Supernovos SN1987A spektro tyrimas.

Rentgeno astronomija

Rentgeno spinduliams įrašyti ir analizuoti naudojama įranga yra detektoriai, o ne teleskopai. Jis sumontuotas palydovuose, o pirmuosiuose rentgeno astronomijos vystymosi etapuose - balionuose ~ aukštyje 40 km, o paskui raketose. Visų pirma, 1948 m., kai įranga buvo sumontuota raketoje V2, buvo galima aptikti rentgeno spinduliuotę iš Saulės, o 1960 m. buvo gautas pirmasis Saulės vaizdas rentgeno spindulių diapazone. 1962 m. mokslininkų komanda, įskaitant italų astronomus Rossi ir Giacconi, pritvirtino Geigerio skaitiklį prie 350 sekundžių trukusios raketos ir aptiko rentgeno šaltinį Skorpiono žvaigždyne. 1966 metais buvo aptiktas pirmasis ekstragalaktinis rentgeno spinduliuotės šaltinis – milžiniška elipsinė galaktika M87.

Pirmasis palydovas, gabenęs rentgeno įrangą, buvo Uhuru (paleistas 1970 m.). Po jo sekė Einšteino palydovas (paleistas 1978 m.), HEAO (High Energy Astronomical Observatory) ir kt. Naujausias tokio tipo palydovas – Europos XMM palydovas (paleistas 1999 m., 1.4 nuotr.).

Nuotrauka 1.4. XMM palydovas (rentgeno juosta)

Elektromagnetinio spektro rentgeno spindulių diapazonas taip pat paprastai skirstomas į dvi dalis: a) „minkštuosius“ rentgeno spindulius (bangos ilgis nuo 1 mmį 10 mm); b) „kieti“ spinduliai (bangos ilgis nuo 0,01 mmį 1 mm). Jei signalas nėra labai stiprus, tada minkštame diapazone jie naudoja įrangą su „srauto optika“. Tačiau stebėjimui atliekant kietuosius rentgeno spindulius įrangą sudaro sekančias dalis: 1) aptikimo mechanizmas, paverčiantis fotonų energiją elektroniniais signalais; šie signalai leidžia nustatyti užfiksuotos energijos kiekį, spinduliuotės trukmę ir kitus spinduliavimo požymius; 2) specifinis detektorinis teleskopas, kuris surenka rentgeno spindulius į siaurą spindulį ir sukuria vaizdą, kuris savo konstrukcija iš esmės skiriasi nuo optinio teleskopo.

Dangaus galaktikos rentgeno spindulių šaltiniai dažnai siejami su dvejetainėmis sistemomis, kuriose yra didelio tankio objektas, pavyzdžiui, neutroninė žvaigždė. Tokios sistemos paprastai skleidžia išsklaidytą spinduliuotę. Ekstragalaktiniai šaltiniai apima aktyvius galaktikos branduolius (AGN), galaktikas ir galaktikų spiečius.

Gama spindulių astronomija

Gama spinduliai, sklindantys iš kosmoso, skirstomi į „minkštuosius“ (bangos ilgis nuo 0,001 mmiki 0,0 1 mm) ir „kietas“ (bangos ilgis mažesnis 0,001 mm). Gama spinduliuotės registravimo įranga pagal savo konstrukcijos ypatybes yra detektoriai, o ne teleskopai.

Pirmasis gama spindulių astronomijos palydovas buvo COS-B (paleistas 1975 m.). Jis atrado du gama spinduliuotės šaltinius, esančius priešingose ​​Galaktikos pusėse. Vienas iš jų siejamas su Tauro žvaigždyne esančiu Krabo ūku, kurio supernovos liekana – pulsaras. Antrojo šaltinio, vadinamo „Jeminga“, pobūdis dar nebuvo išaiškintas. 1991 metais NASA paleido GRO palydovą (Gamma Ray Observatory, 1.5 nuotrauka).

Nuotrauka 1.5. GRO palydovas (gama juosta)

Pagrindiniai gama spindulių astronomijos atradimai: 1) atrasta difuzinė (nelygi) gama spinduliuotė iš mūsų Galaktikos; 2) Parus ir Cygnus žvaigždynuose nustatyti intensyvios spinduliuotės šaltiniai; 3) aptiktas ekstragalaktinis gama spinduliuotės šaltinis 3S273.

Neutrinų astronomija

Neutrinas yra elementarioji dalelė, neturintis elektros krūvio. 1931 m. šveicarų fizikas Wolfgangas Pauli pasiūlė tokią dalelę, jai pavadinimą suteikė Enrico Fermi (iš italų „neutrino“ - „mažasis neutronas“), o neutrinas buvo eksperimentiškai atrastas tik 1956 m. dėl labai silpnos dalelės. sąveika su materija

Astrofizikos požiūriu neutrinai yra labai svarbūs. Šiuo metu atliekami eksperimentai neutrino masei apskaičiuoti: kol kas manoma, kad ji mažesnė nei 1/25000 elektronų masė. Jei neutrinų masė tikrai nėra lygi nuliui, tada, kaip siūloma, jie gali būti sudaryti iš sekcijų tamsioji medžiaga Visata. Be to, Saulės ir kitų žvaigždžių viduje vykstančių branduolinių reakcijų metu susidaro daug neutrinų, todėl sumažėja jų radioaktyvumas.

Saulės neutrinai (ir juos galima aptikti) pasiekia Žemę pastebimais kiekiais (bet mažesniais kiekiais, nei tikėtasi teoriškai). Kas 1 cm 2 žemės paviršiaus praeina ~ 109 neutrino. Toks srautas yra unikalus itin greitas „transporto“ tipas, galintis perduoti informaciją tiesiai iš Saulės „širdies“. Galiausiai, neutrinai visada susidaro Supernovos sprogimo metu, todėl jie neša informaciją apie žvaigždžių evoliuciją ir jų kompaktiškų liekanų likimą. Vienintelis kartas, kai buvo aptiktas neutrinų šaltinis, išskyrus Saulę, buvo supernovos 1987A sprogimas Didžiajame Magelano debesyje.

Dėl labai silpnos neutrinų sąveikos su medžiaga jie netrukdomi (be absorbcijos) prasiskverbia pro Žemės skersmens objektus. Todėl juos sunku studijuoti. Neutrinams aptikti naudojami dideli rezervuarai – kubilo formos gaudyklės, užpildytos cheminiu junginiu chloro (1.6 pav.) arba galio pagrindu. Chloro atomai sąveikauja su neutrinais ir virsta argonu. Didelis spąstų dydis atsiranda dėl padidėjusios bet kurio neutrino sąveikos su spąstų medžiaga tikimybės. Nepaisant viso to, per dieną aptinkami vos keli neutrinai.

Ryžiai. 1.6. Devison chloro detektoriaus, skirto saulės neutrinams aptikti, schema

Kad netyčia neatsirastų pašalinių signalų, kai pro spąstus prasiskverbia kito tipo dalelės, spąstai dedami: a) giliai kalnuose, pavyzdžiui, japoniškas SuperKamiokande detektorius yra 1 km gylyje kalno viduje Japonijoje; b) giliai po žeme, pavyzdžiui, Japonijos požeminiai detektoriai Kamiokande-II (1986-1995) ir KamLAND (paleisti 2002 m.) yra maždaug 1 km gylyje ir veikia remiantis Vavilovo-Čerenkovo ​​efektu; c) vandenyno dugne (dar neįgyvendinta); d) Baikalo ežero vandenų gelmėse, kaip aštuntojo dešimtmečio pabaigoje pasiūlė akademikas A. E. Chudakovas, detektorius NT-200 (1.7 pav.) pradėtas statyti 1990 m. daugiau nei 1 km gylyje, o vėliau pirmą kartą povandeniniai neutrinai pasaulyje buvo užregistruoti 1994 m.; d) Antarkties lede, pavyzdžiui, AMANDA, AMANDA-II ir IceCube detektoriai (1.8 pav.) Amundsen-Scott stotyje. Antrinę kosminę spinduliuotę, kuri lengvai sąveikauja su medžiaga, žymiai sugeria kalnai ir vanduo, o neutrinai lengvai patenka į spąstus.

Žodis astronomija kilęs iš dviejų graikų kalbos žodžių: stron – žvaigždė, nomos – įstatymas. Praktinis poreikis tyrinėti žvaigždėtą dangų paskatino mokslo užuomazgų atsiradimą, kuri vėliau gavosi Senovės Graikija maždaug IV amžiuje prieš Kristų pavadinimas astronomija. Tačiau pats pavadinimas visai nėra astronomijos kilmės ir vystymosi įrodymas tik Senovės Graikijoje. Astronomija atsirado ir vystėsi savarankiškai tarp visų tautų, tačiau jos išsivystymo laipsnis, žinoma, tiesiogiai priklausė nuo tautų gamybinių jėgų ir kultūros lygio.

Astrometrija yra astronomijos šaka, tirianti tariamą dangaus kūnų judėjimą. Dangaus mechanika yra astronomijos šaka, tirianti tikrąjį dangaus kūnų judėjimą. Astrofizika yra astronomijos šaka, tirianti dangaus kūnų prigimtį. Kosmogonija yra astronomijos šaka, tirianti dangaus kūnų kilmę. Kosmologija – astronomijos šaka, tirianti dangaus kūnų evoliuciją (vystymąsi).

Stebėjimai atliekami naudojant astronomines observatorijas. Pirmoji observatorija buvo įkurta 4000 m. e. Stounhendžo miestelyje (Anglija). Garsiausios Rusijos Federacijos observatorijos: Pagrindinė astronomijos observatorija Rusijos akademija Mokslai – Pulkovskaja (Sankt Peterburge); Specialioji astrofizikos observatorija (Šiaurės Kaukaze); pavadintas Valstybinis astronomijos institutas. PC. Sternbergas (Maskvoje).

Teleskopas yra optinis instrumentas, padidinantis matymo kampą, iš kurio matomi dangaus kūnai, ir leidžiantis surinkti daug kartų daugiau šviesos iš žvaigždės nei stebėtojo akis. Yra keletas optinių teleskopų tipų apie s F2 F1 Lens Eyepiece F1 Image S Telescope – refraktorius – pagrindinė dalis – objektyvas arba lęšių sistema. Teleskopo padidinimas (G) = objektyvo židinio nuotolis (F1) / okuliaro židinio nuotolis (F2) G = OF1 / OF2

Fotografavimui pritaikyti teleskopai vadinami astrografais. Teleskopais atliekami ne tik vizualiniai ir fotografiniai stebėjimai, bet ir fotoelektriniai bei spektriniai stebėjimai. Fotografinių stebėjimų privalumai: dokumentacija... momentiškumas... panoramiškumas... vientisumas... detalė... Spektriniai stebėjimai (spektrinė analizė) leidžia gauti informaciją apie dangaus kūnų temperatūrą, cheminę sudėtį, magnetinius laukus, taip pat jų judėjimas. Radijo teleskopai skirti dangaus kūnams tirti radijo diapazone.

Teleskopai yra labai įvairūs: - optiniai (bendrosios astrofizinės paskirties, koronagrafai, teleskopai palydovams stebėti); - radijo teleskopai; - infraraudonųjų spindulių; - neutrinas; - Rentgenas. Su visa jų įvairove, visi teleskopai, kurie priima elektromagnetinė spinduliuotė, išspręsti dvi pagrindines problemas: sukurti kuo ryškesnį vaizdą ir vizualinių stebėjimų metu padidinti kampinius atstumus tarp objektų (žvaigždžių, galaktikų ir kt.); surinkti kuo daugiau spinduliuotės energijos, padidinti objektų vaizdo apšvietimą.

Pirmąjį teleskopą 1609 m. pastatė italų astronomas Galilėjus Galilėjus. Teleskopas buvo nedidelių matmenų (vamzdžio ilgis 1245 mm, objektyvo skersmuo 53 mm, okuliaro 25 dioptrijos), netobula optinė konstrukcija ir 30 kartų padidinimas. Jis leido padaryti daugybę nuostabių atradimų (Veneros fazės, Mėnulio kalnai, Jupiterio palydovai, Saulės dėmės, žvaigždės Paukščių Takas). Labai prasta vaizdo kokybė pirmuosiuose teleskopuose privertė optikus ieškoti būdų, kaip išspręsti šią problemą. Paaiškėjo, kad padidinus objektyvo židinio nuotolį žymiai pagerėja vaizdo kokybė. Galilėjaus teleskopai (Mokslo istorijos muziejus, Florencija). Du teleskopai yra pritvirtinti prie muziejaus stovo Vinjetės centre yra sulaužytas pirmojo Galilėjaus teleskopo "Galileo Telescopes" (Mokslo istorijos muziejus, Florencija) objektyvas. Du teleskopai yra pritvirtinti prie muziejaus stovo Vinjetės centre yra sulaužytas pirmojo Galilėjaus teleskopo objektyvas

Heveliaus teleskopas buvo 50 m ilgio ir buvo pakabintas lynų sistema ant stulpo. Ozu teleskopas buvo 98 metrų ilgio. Be to, jis neturėjo vamzdžio, o objektyvas buvo ant stulpo beveik 100 metrų atstumu nuo okuliaro, kurį stebėtojas laikė rankose (vadinamasis oro teleskopas). Stebėti su tokiu teleskopu buvo labai nepatogu. Ozu nepadarė nė vieno atradimo. Hevelijaus teleskopas

1663 metais Grigalius sukūrė nauja schema atspindintis teleskopas. Gregory pirmasis pasiūlė naudoti veidrodį, o ne lęšį teleskope. Pagrindinės objektyvo objektyvų aberacijos – chromatinės – veidrodiniame teleskope visiškai nėra. Pirmąjį atspindintį teleskopą 1668 m. pastatė Isaacas Niutonas. Schema, pagal kurią ji buvo pastatyta, buvo vadinama „Niutono schema“. Teleskopo ilgis buvo 15 cm.

1963 metais Puerto Riko saloje esančiame Arecibo mieste pradėjo veikti 300 metrų radijo teleskopas su sferine antena, įrengtas didžiulėje natūralioje duobėje kalnuose. 1976 metais Rusijoje Šiaurės Kaukaze pradėjo veikti 600 metrų radijo teleskopas RATAN-600. Radijo teleskopo kampinė skiriamoji geba esant 3 cm bangos ilgiui yra 10".