АСТРОНОМИЯ ЛЮБИТЕЛЬСКАЯ

Содержание статьи

• Любители астрономии и астрономы-любители.
• Основные направления исследований.
• Выдающиеся астрономы-любители.
• Организации любителей астрономии.
• Инструменты и пособия для любителей астрономии.

АСТРОНОМИЯ ЛЮБИТЕЛЬСКАЯ – занятие астрономическими исследованиями как хобби. В отличие от широко распространенного «потребительского» интереса к науке – чтения научно-популярных книг и журналов, просмотра познавательных телепередач и кинофильмов, – любительское занятие наукой, в частности – астрономией, предполагает целенаправленный поиск в определенной области исследований, дополняющий или дублирующий работу профессиональных ученых.

Любительские научные исследования вообще характерны для поисковых областей знания, таких как археология, палеонтология, история, топонимика, энтомология. В области физико-математических наук в нашу эпоху граница научного поиска ушла так далеко от возможностей ученого-любителя, что сколько-нибудь плодотворное занятие физикой, химией или математикой в качестве хобби представляется затруднительным. И только в астрономии усилия профессионалов и любителей до сих пор вполне органично объединяются в общем процессе познания. Причина этого именно в том, что астрономические исследования в значительной своей части до сих пор имеют поисковый, наблюдательный характер. Многие астрономические явления уникальны, поэтому грамотно поставленные любительские наблюдения, пусть даже со скромными аппаратными средствами, представляют ценность для науки.

Любители астрономии и астрономы-любители.

Астрономия – одна из древнейших наук. Сознательными наблюдениями за небесными светилами люди стали заниматься очень давно параллельно со своими основными занятиями (скотоводство, морская навигация, культовое служение, педагогическая практика и т.п.), поэтому всех ранних исследователей неба формально можно было бы причислить к астрономам-любителям. В какой-то мере и великие умы Позднего Возрождения, такие как Коперник и Тихо Браге, также были астрономами-любителями.

Более определенный смысл это понятие обрело с появлением в 17 в. государственных астрономических учреждений и работающих в них профессиональных астрономов. В ту эпоху рождалась современная наука с ее характерными чертами: государственной поддержкой, подготовкой дипломированных специалистов, необходимостью проведения общественно полезных работ (для астрономии это служба времени, картографирование, служба Солнца) и, главное, с методологией науки, предполагающей точное описание условий опытов и наблюдений, жесткое взаимное рецензирование работ и опору на публикации только в авторитетных научных журналах, не допускающих на свои страницы результаты низкопробных исследований. Именно эти качества отделили профессиональную науку от любительской. Хотя движущая сила и той и другой заключается в природной любознательности ученых, профессионалы обязаны регулярно выдавать качественные результаты исследований, а любители могут работать на любом доступном для них уровне и лишь в том объеме, который доставляет им удовольствие. Уровень этих занятий может быть различен: от простого любования ночным небом и созерцания доступных объектов (Луна, планеты, Солнце) до систематического поиска комет и астероидов (см. КОМЕТА; АСТЕРОИД), изучения переменных звезд (см. ПЕРЕМЕННЫЕ ЗВЕЗДЫ) и солнечной активности (см. СОЛНЦЕ), конструирования новых приборов и участия в работе профессиональных научных коллективов.

В связи с этим нередко тех, кто увлечен созерцанием неба и чтением астрономической литературы, называют «любителями астрономии»; а тех, кто в качестве хобби занимается систематическими исследованиями определенных небесных объектов, называют «астрономами-любителями». О количестве тех и других можно судить по тиражам научно-популярных журналов и книг, по составу некоторых научных обществ. В США в 2002 было около 100 тыс. активных любителей астрономии; в странах Западной Европы – десятки тысяч; в России – несколько тысяч.

Основные направления исследований.

Традиционно научные задачи астрономов-любителей требуют не очень сложного оборудования, но внимания, аккуратности и хорошего знания звездного неба. Это поиск комет, изучение метеорных потоков (см. МЕТЕОР), поиск метеоритов (см. МЕТЕОРИТ), наблюдение за серебристыми облаками (см. СЕРЕБРИСТЫЕ ОБЛАКА), изучение переменных звезд, систематическая зарисовка поверхности планет, выявление изменений на поверхности Луны.

Чтобы стимулировать поиск уникальных объектов, таких как кометы, метеориты, вспышки новых и сверхновых звезд, официально приняты меры поощрения, особенно ценные для астрономов-любителей. Например, новым кометам присваивают имена первооткрывателей; авторы открытия астероидов получают право предлагать для них имена (см. АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ: ОТКРЫТИЕ И ПРИСВОЕНИЕ ИМЕН). В качестве поощрения некоторые обсерватории приглашают опытных любителей на курсы лекций, дают им возможность работать на крупных инструментах и пользоваться профессиональным оборудованием. А если обратиться к карте Луны, то и на ней можно найти немало имен выдающихся любителей астрономии.

В конце 20 в. ситуация с любительской астрономией существенно изменилась. С одной стороны, на некоторых обсерваториях начали работать автоматические телескопы для поиска комет и астероидов, составившие серьезную конкуренцию любителям. С другой – появление персональных компьютеров, сети Интернет и недорогих электронных приемников света открыло перед любителями новые возможности. Например, любители получили возможность пользоваться профессиональными каталогами и базами данных крупнейших наземных и космических обсерваторий, вычислять эфемериды астрономических явлений именно для своего места наблюдения (это, в частности, позволяет наблюдать покрытия звезд Луной и астероидами). Теперь астрономы-любители могут делать серьезные открытия даже вне зависимости от наличия у них телескопа или хорошей погоды: некоторые энтузиасты обнаружили уже несколько новых комет на фотографиях неба, полученных через Интернет с борта обсерватории SOHO.

Для стимулирования любительской астрономии меценаты учреждают специальные премии. Так, в 2002 Смитсоновская обсерватория (США) назвала имена астрономов-любителей, удостоенных премии Эдгара Уилсона за открытия комет с 10 июня 2001 по 10 июня 2002. По несколько тысяч долларов получили Вэнс Петрю из Канады (комета P/2001 Q2), Каору Икейя из Японии и Дацин Чжан из Китая (C/2002 C1), Дуглас Снайдер из США и Шигеки Мураками из Японии (C/2002 E2), Сиого Уцуномия из Японии (C/2002 F1) и Уильям Квон Ю Ен из США (P/2002 BV). Последняя из этих комет была открыта с помощью ПЗС-камеры, а прочие обнаружены при визуальных наблюдениях в любительские телескопы.

В 2002 были отмечены не только ловцы комет, но и астероидов. Пять астрономов-любителей из США, Австралии и Люксембурга получили Шумейкеровские гранты Планетного общества США, которые им предстоит потратить на поиски и изучение околоземных астероидов и комет. Размер грантов составляет от 900 до 10000 долларов США.

Выдающиеся астрономы-любители.

В 17–18 немногочисленный штат государственных обсерваторий был, в основном, занят прикладными исследованиями, направленными на совершенствование службы времени и методов определения географической долготы. Поэтому поиском комет и астероидов, изучением переменных звезд и явлений на поверхности Солнца, Луны и планет в основном занимались астрономы-любители. В 19 в. профессиональные астрономы стали уделять больше внимания звездно-астрономическим и астрофизическим исследованиям, но и здесь весьма часто любители науки были в первых рядах.

На рубеже 18 и 19 веков работал величайший из астрономов-любителей – музыкант, дирижер и композитор Вильям Гершель, верной помощницей и продолжателем дела которого была его сестра Каролина. С точки зрения любительской астрономии главная заслуга В.Гершеля состоит не в открытии планеты Уран или составлении каталогов тысяч туманностей и звездных скоплений, а в демонстрации возможности кустарного изготовления крупных телескопов-рефлекторов. Именно это определило основное направление любительского телескопостроения на несколько столетий вперед.

Менее известен другой любитель астрономии – англичанин Уильям Парсонс (1800–1867), третий лорд Росс, продолживший деятельность Гершеля по развитию технологии крупных рефлекторов. Крупнейший телескоп Росса диаметром 1,8 м, установленный в семейном поместье Ирландии, позволил ему разрешить многие туманности на звезды (т.е., увидеть звезды по отдельности) и впервые совершенно определенно установить спиральную форму некоторых из них. Фактически, В.Гершель и У.Парсонс открыли эру галактической (звездной) и внегалактической астрономии.

В 19 в. было налажено производство высококачественных рефракторов, что привлекло многих профессиональных и самодеятельных астрономов к наблюдению планет и поиску новых объектов Солнечной системы. Стало очень популярным составление карт лунной поверхности. Существенные результаты были получены банкиром Вильгельмом Бером (1797–1850) и астрономом И.Мёдлером (1794–1874), работавшими совместно. Проделав микрометрические измерения сотен деталей в качества реперных точек и измерив тени более тысячи гор для определения их высот, они составили в 1836–1837 карту Луны с подробным описанием рельефа.

Немецкий фармацевт Генрих Швабе (1789–1875) с 1826 регулярно наблюдал поверхность Солнца и в 1843 открыл периодичность в количестве солнечных пятен. К тому же он первым детально исследовал Большое Красное пятно на Юпитере (1831). За свой вклад в науку он был награжден Золотой медалью английского Королевского астрономического общества и в 1868 избран в члены Королевского общества – весьма редкая привилегия для любителя науки.

Высочайший уровень любительской астрономии 19 века продемонстрировал Уильям Хёггинс (1824–1910) который в собственной обсерватории развил методы астрономической фотографии и спектроскопии; фактически, он стал первым английским астрофизиком.

Американский врач, профессор естествознания Генри Дрэпер (1837–1882) построил частную обсерваторию с 71-см рефлектором, зеркало для которого он шлифовал сам. На фотопластинках с мокрыми коллоидными эмульсиями Дрэпер одним из первых получил высококачественные фотографии Луны, Солнца и солнечного спектра (для этой цели он разработал точный механизм часового ведения телескопа). Он первым в 1872 получил спектр звезды – Веги. С 1879 он работал с сухими фотоэмульсиями и сфотографировал спектры ярких звезд, планет, комет и туманностей. После ранней смерти исследователя его вдова Анна Палмер-Дрэпер учредила денежный фонд, позволивший астрономам Гарвардской обсерватории создать фундаментальный каталог спектров звезд – знаменитый Дрэперовский каталог, и разработать Гарвардскую спектральную классификацию звезд (см. ЗВЕЗДЫ), ставшую основой астрофизики.

В 20 в. возможности астрономов-любителей уже не могли конкурировать с оборудованием профессиональных обсерваторий, поэтому любители сосредоточились на поисковых работах, в основном связанных с кометами. Уникальный для 20 в. пример авангардной роли любительской астрономии дает работа Грота Ребера, который в конце 1930-х единственный во всем мире проводил радиоастрономические исследования, создавая своими силами и на собственные средства весьма совершенные радиотелескопы. В середине 20 века, в связи с развитием космонавтики, радиоастрономия совершила колоссальный рывок, и ее уровень стал совершенно недоступен для любителей. Однако к концу 20 в. любительская радиоастрономия возродилась на основе новых технологий; возникло даже Общество радиоастрономов-любителей.

В области оптического поиска и исследования новых объектов (кометы, переменные звезды и т.п.) астрономы-любители до сих пор успешно дополняют профессионалов, используя свои главные преимущества – широкоугольные оптические приборы (бинокуляры, кометоискатели), прекрасное знание звездного неба и невероятное упорство в проведении наблюдений. Такие известные «ловцы комет», как Икейя, Бредфилд, Олкок, проводят визуальные наблюдения практически каждую ночь в течение нескольких десятилетий.

Например, англичанин Джордж Олкок (1912–2000), отслужив в армии и всю жизнь проработав школьным учителем младших классов, с юношеских лет проводил астрономические и метеорологические наблюдения, открыв за это время визуально, при помощи бинокуляра, 5 комет и 6 Новых звезд. За научные заслуги он стал членом Британских Королевских Астрономического и Географического обществ, был удостоен множества наград, в том числе медалей Тихоокеанского астрономического общества и Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд, его имя присвоено малой планете. Как показал опыт Гершеля и Олкока, облачное небо Англии – вовсе не преграда для упорных наблюдателей.

Австралиец Пол Камильери с помощью обыкновенного фотоаппарата (фокусное расстояние объектива 135 мм, чувствительность пленки 400 ед.) только в одном 1991 открыл четыре вспышки Новых звезд.

Организации любителей астрономии.

Во всем мире есть огромное количество кружков, клубов, обществ и союзов астрономов-любителей. Они объединяют энтузиастов либо по территориальному признаку, либо по тематике исследований. Некоторые клубы обладают своими довольно мощными обсерваториями. По сравнению с индивидуальными любителями члены астрономических объединений обладают значительно бoльшими возможностями при строительстве или покупке крупного телескопа и аппаратуры к нему, включая современные ПЗС-камеры. С опытом такой работы знакомит, например, Центр любительской астрофизики (Center for Backyard Astrophysics: cba.phys.columbia.edu). Наиболее известные среди любительских организаций:

Астрономическая лига – Astronomical League, объединяет более 240 любительских астрономических обществ и клубов США (www.astroleague.org);

Американская ассоциация любителей астрономии – The American Association of Amateur Astronomers (www.corvus.com);

Международная организация любительских наблюдений Солнца (www.inter-sol.org);

Общество радиоастрономов-любителей – The Society of Amateur Radio Astronomers (www.bambi.net/sara.html);

Московский астрономический клуб (www.astroclub.ru).

Наиболее плодотворными и авторитетными являются смешанные организации, объединяющие как любителей, так и профессионалов. К их числу относятся:

Тихоокеанское астрономическое общество (Astronomical Society of the Pacific) – объединение любителей и профессиональных астрономов, базирующееся на Западе США (www.aspsky.org);

Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд – The American Association of Variable Star Observers (www.aavso.org);

Американское метеорное общество – American Meteor Society (www.amsmeteors.org);

Ассоциация наблюдателей Луны и планет – The Association of Lunar and Planetary Observers (www.lpl.arizona.edu/alpo);

Международный центр наблюдений покрытий Луной – International Lunar Occultation Centre (lunar-occultations.com).

В бывшем СССР Всесоюзное астрономо-геодезическое общество (ВАГО) активно работало с 1932 по 1994 в тесном контакте с Академией наук СССР, объединяя 8000 действительных членов, около 2000 членов юношеских секций и 225 членов-коллективов. После распада СССР структура ВАГО также распалась на ряд местных организаций и клубов.

В мире есть несколько центров для накопления данных о наблюдении переменных звезд и для получения этих данных не только профессионалами, но и любителями астрономии:

Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд (AAVSO). Почтовый адрес: Janet Mattei, 25 Birch St., Cambrige, MA 02138, USA. Сайт: www.aavso.org. Адрес для отправки наблюдений: observations@aavso.org.

Японская сеть исследователей переменных звезд (VSNET). Сайт: www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/vsnet/. Адрес для отправки наблюдений: vsnet-obs@kusastro.kyoto-u.ac.jp

Чрезвычайно полезные каталоги и базы данных для наблюдений можно найти на сайтах Центра астрономических данных в Страсбурге (cdsweb.u-strasbg.fr/Cats.html) и Центра астрономических данных НАСА (adc.gsfc.nasa.gov/adc/adc_amateurs.html).

Замечательные новые возможности уже дает идея «виртуального телескопа», сейчас так называют базу данных Европейской южной обсерватории (проект Astrovirtel), в которой собираются снимки, полученные на нескольких крупных телескопах при наблюдениях самых разных объектов. Важно, что Astrovirtel доступен не только профессионалам, но и всем желающим, хотя для работы с ним требуется квалификация. И это лишь первый шаг к более масштабному проекту Астрономической виртуальной обсерватории, которая объединит в цифровом виде все изображения неба, полученные за всю историю науки астрономами всех стран.

Инструменты и пособия для любителей астрономии.

Для первого знакомства со звездным небом самым подходящим оптическим инструментом является бинокль, но для опытных астрономов-любителей главным инструментом служит телескоп. Оптические фирмы предлагают широкий выбор любительских телескопов и принадлежностей к ним: от простейших, доступных любому школьнику, до вполне профессиональных, но очень дорогих и доступных лишь крупным коллективам любителей. Возможности телескопа возрастают вместе с диаметром его объектива, но вместе с ним растет и цена, поэтому многие любители предпочитают строить телескопы самостоятельно, изготавливая все части или заказывая наиболее важные из них (объектив, окуляры) у оптических фирм. Телескопы астрономов-любителей часто оригинальны и стимулируют профессионалов к разработке аналогичных инструментов.

Важным дополнением к телескопу служит камера – фотографическая или электронная. В последние годы разработаны высокочувствительные фотопленки и недорогие ПЗС-камеры, позволяющие любителям получать превосходные изображения небесных объектов. Электронные фотометры дают возможность любителям исследовать переменные звезды на профессиональном уровне.

Для планирования наблюдений и обработки полученных изображений астрономы-любители создали множество полезных компьютерных программ, которыми они обмениваются, обычно, безвозмездно. Специально для любителей астрономии некоторые фирмы выпускают коммерческие программы: виртуальные планетарии, анимированные лекции, галереи изображений и каталоги небесных объектов. Самые мощные программы – такие как RedShift и Starry Night – дают возможность демонстрировать звездное небо, туманности и галактики, астероиды и кометы, планеты и их спутники (включая детали их поверхности), солнечные и лунные затмения, сумеречные явления и т.д. При этом наблюдатель может располагаться в любой точке Земли или космического пространства и выбирать практически произвольный момент времени наблюдения. Эти программы широко используются и профессиональными астрономами.

В большинстве развитых стран издаются научно-популярные журналы и серии книг специально для любителей астрономии. Всемирно известны журналы «Sky & Telescope» (skyandtelescope.com), «Astronomy» (www.astronomy.com), «Astronomy Now» (www.astronomynow.com/), «The Astronomer» (www.theastronomer.org), а также «Mercury» и «SkyNews» (на английском), «Star Observer» (нем.), «l'Astronomie» (франц.), «l'Astronomia» (итал.), «Meteor» (венгер.) и др. В России с 1965 издается журнал Академии наук «Земля и Вселенная», а с 1995 – журнал для любителей астрономии «Звездочет» (www.astronomy.ru). Звездные карты и атласы, астрономические ежегодники и справочники – необходимая принадлежность любого наблюдателя неба. Специально для любителей астрономии в России с 1895 издается весьма подробный «Астрономический календарь», а для начинающих любителей – более простой «Школьный астрономический календарь».

Владимир Сурдин