Способы наблюдения за солнцем

Наблюдение Солнца

Для покупки оптических приборов рекомендуем нашего партнера 4глаза.ру

В телескоп на Солнце можно посмотреть всего
два раза — сначала правым глазом, а потом — левым.

Наблюдение Солнца требует использования специального оборудования и специальной подготовки перед наблюдением. Это обусловлено тем, что Солнце имеет достаточно большую яркость, то есть, следовательно, светосила телескопа должна быть не очень большой. Хотя здесь следует отметить, что Солнце является не самой мощной звездой во Вселенной, а ее яркость обусловливается лишь близостью к Земле (поэтому наша Звезда светит 500 000 раз ярче полной Луны). Именно из-за этой яркости вредно и опасно для зрения наблюдать Солнце днем невооруженным глазом или обычным биноклем и телескопом. Для этого требуются специальные затемняющие светофильтры, которые приглушали бы солнечную яркость. Они устанавливаются перед объективом бинокля или телескопа. Хотя, несмотря на эффективность светофильтров, рекомендуется все же пользоваться другим способом наблюдения – проецировать солнечное изображение через телескоп на белый экран и изучать солнечные пятна, а также грануляцию и факелы на поверхности Солнца уже непосредственно с экрана. Таким образом, Солнце можно наблюдать, используя даже маленький любительский телескоп.

Следует учитывать тот факт, что атмосфера Земли сильно мешает при наблюдении Солнца (как впрочем, и при наблюдении других космических объектов), так как большинство невидимых (а также видимых) излучений поглощаются воздухом и не достигают поверхности Земли. Поэтому, конечно, лучше всего наблюдать Солнце с высокой горы, где атмосферный слой гораздо тоньше. Недаром многие обсерватории расположены на большой высоте.

Теперь немного слов о специальных солнечных телескопах. Конструкция солнечного телескопа достаточно громоздка (иногда может достигать десятков метров!), поэтому вращать ее достаточно трудно. Хотя в этом и нет большой необходимости, так как положение Солнца на небе ограничивается поясом всего 46 градусов. Плюс к этому, часто солнечные телескопы делают неподвижными, а освещают их солнечными лучами с помощью вращающихся зеркал (такие зеркала вращаются вокруг оси, параллельной оси вращения Земли при помощи специального часового механизма). Современные телескопы, как правило, строятся в виде башни, на которой вверху устанавливаются подобные зеркала. Кроме телескопа и зеркал существует и другие дополнительные приборы для анализа полученных данных при наблюдения Солнца. Это, прежде всего спектрограф, в котором длина видимого спектра Солнца достигает десятка метров. Потом из всего этого спектра выбирается несколько узких областей, которые в свою очередь измеряются фотографическими и фотоэлектрическими методами.

Итак, теперь, после краткого обзора возможных приборов для изучения Солнца, можно перейти непосредственно к наблюдению. Сначала перед самим наблюдением следует определиться с диаметром диска Солнца (при использовании проекции на экран). Для этого нужно учитывать яркость изображение, которое дает конкретный телескоп. Наиболее удобным диаметров является, как правило, 15 см. Далее следует правильно навести телескоп на Солнце. Для этого обычно используют тень от телескопа на экране, при этом если тень прямая (а не искаженная), то Солнце будет находиться в поле зрения телескопа. При наблюдении Солнца через проекцию на экран следует заранее на этом экране нарисовать окружность необходимого диаметра, а потом уже отрегулировать экран так, чтобы изображение Солнца точно совпало с окружностью.

Далее идет подробная зарисовка диска Солнца (то есть зарисовка образований на диске). Только не стоит увлекаться мелкими деталями, чтобы не напутать с масштабом. Здесь же нужно включить описание атмосферы. Например: «небо чистое без облаков, Атмосфера спокойная дрожания изображения нет». Зарисовав отдельные детали, нужно их пронумеровать, а на самом общем изображении Солнца отметить ориентацию по сторонам горизонта, а также суточную параллель.

При последующем анализе наблюдений удобно использовать таблицу с шапкой, состоящей из следующих граф:

• дата
• время
• g — количество групп пятен
• grfp — количество пятен с полутенями в группах
• grfn — количество пятен без полутеней в группах
• efp — количество одиночных пятен с полутенями
• efn -количество одиночных пятен без полутеней
• W — индекс Вольфа рассчитывается по формуле W=R(10*g+f), f — общее количество пятен.
• Is — индекс INTER SOL рассчитывается по формуле Is= g+grfp+ grfn+ efp+efn
• R — коэффициент пропорциональности

Следует помнить, что помимо зарисовок пятен, следует проводить их классификацию, которых в мире существует две: классификация по Цесевичу, Цюрихская классификация. Можно выбрать любую из них.

Классификация по Цесевичу		Цюрихская классификация
Класс	Описание	Класс	Описание
I	Бурно растутщая группа пятен	I	Униполярная группа пятен без полутеней
II	Не очень бурно растущая группа пятен	II	биполярная группа без полкутеней
III	Группа не изменяет своих размеров	III	Биполярная группа с полутенью у одного пятна на конце вытянутой группы (размер менее 5°)
IV	Группа уменьшается в размерах	IV	Биполярная группа с полутенями на обоих концах (длинна по долготе не более 10°)
V	Быстро уменьшающаяся группа	V	Длинна по долготе 10-15°
		VI	Длинна по долготе более 15°
		VII	Униполярная группа с полутенью и мелкими пятнами на расстоянии менее 3° от полутени основного пятна — остатки старой группы

Кстати, обратите внимание, как смещаются пятна друг относительно друга изо дня в день. Это объясняется газообразным строением Солнца: более близкие к экватору пятна станут опережать пятна средних широт.

Конечно, говоря о наблюдении Солнца, следует обязательно сказать несколько слов о наблюдении солнечного затмения. Солнечное затмение, также как и просто Солнце тоже лучше наблюдать с помощью проекции на белый экран (это может быть белый лист или даже майка). При наблюдениях солнечного затмения всегда интересно отметить моменты начала и конца затмения. При наблюдении затмения обратите внимание на неровности лунного края, которые, по сути, являются лунными горами и кратерами. Интерес при наблюдении солнечных затмений представляет обычно серебристо-жемчужная корона, которая простирается до 10 градусов от Солнца, и состоит из внешней короны (это слабоконтрастные детали — лучи, опахала, шлемы, перья, арки), и внутренней короны, которая расположена у самого края Солнца (контрастные тонкие детали). За несколько секунд до полного солнечного затмения можно увидеть солнечной хромосферу в виде яркого оранжевого кольца, над которой простирается слой протуберанцев (выбросы вещества разного размера). Если телескоп достаточно мощный можно заметить и шероховатый край Солнца – спикулы, которые образуют внешнюю границу хромосферы.

Напоследок, хочется повторить основные пункты техники безопасности при наблюдении Солнца:

• Ни в коем случае не наблюдайте Солнце без специальных затемняющих фильтров или солнечного экрана.
• Не наводите пучок света на части тела или голову, так это может привести к ожогам.
• Никогда не оставляйте телескоп, наведенный на Солнце, без присмотра.
• Никогда не используйте фильтры, которые ненадежно крепятся на объективе.

Источник

Наблюдаем Солнце: 5 видов гаджетов, от 5$ до 5000$

Как ни странно, но на Хабре/Geektimes было довольно много статей по астрономии, но про наблюдение нашего самого яркого светила практически нет ни одной статьи. Восполним этот пробел, и посмотрим как можно наблюдать Солнце. Ведь как известно, просто так в телескоп на Солнце можно посмотреть 2 раза — левым и правым глазом.

Посмотрим, как это сделать, чтобы было и интересно и безопасно.

1. Проекционный экран

Про этот способ я читал, когда еще был пионером, и испытывал его самостоятельно, с помощью трубы из очковых стекол.

Метод подходит только для труб небольшого диаметра, и не подходит для зеркальных телескопов, т.к. их внутреннее зеркало может перегреться. Но если в наличии есть небольшой рефрактор, и нужно показать окружающим например, солнечное затмение или прохождение Венеры по диску Солнца, то способ вполне неплох. При желании можно даже приобрести специальную ширму от компании Geoptik, позволяющую наблюдать проекцию с достаточным комфортом:

2. Пленка Baader Planetarium Astrosolar

Самый бюджетный и доступный для наблюдателей способ, дающий более-менее приличное качество. Примерно за 30-50$ можно купить пленку, которая внешне похожа на фольгу.

Её можно нарезать на любые размеры, и сделать из ватмана и синей изоленты адаптеры на любой инструмент, от смартфона или театрального бинокля до 10″ Добсона. Выглядеть это может как-то так:

Картинку можно получить примерно такую:

В реале, увеличение будет разумеется, зависеть от используемого инструмента, его апертуры и увеличения. Сама пленка, очевидно, изображение не увеличивает.

Небольшой готовый фильтр вместе с корпусом можно купить в Китае за несколько долларов, такой комплект может быть удобен например, для бинокля.

3. Стеклянный фильтр

По сути, способ мало чем отличается от предыдущего, но не нужен «колхоз» (это может быть как плюс, так и минус), и чуть лучше качество картинки. Цена вопроса, разумеется, тоже выше, и составляет от 30$ до 200$ в зависимости от диаметра и производителя.

Как очевидно из фотографии, данный фильтр уже нужно подбирать под конкретный диаметр трубы.

Пойдем дальше. Если мы хотим наблюдать еще больше деталей, нам понадобится специальный узкополосный фильтр. Этот фильтр пропускает только узкую полосу светового потока, и кстати говоря, является самой дорогой частью в специализированном солнечном телескопе. Посмотрим, какие модели можно найти на рынке.

4. Телескопы Coronado PST

PST расшифровывается как Personal Solar Telescope, хотя по сути, это скорее подзорная труба чем телескоп.

Фокусное расстояние у PST всего лишь 400мм, а апертура 40мм, так что на большие увеличения рассчитывать не придется. В комплекте идет окуляр на 18мм, что дает увеличение лишь 22х. Зато окуляры можно менять, так что если есть другие, то увеличения тоже можно варьировать, оптимальным можно считать диапазон до 8мм, что даст 50-кратное увеличение.

Но главный плюс Coronado — это собственно, узкополосный H-a фильтр, что позволяет наблюдать гораздо больше деталей на поверхности Солнца, и также видеть солнечные протуберанцы.

В реале мы конечно, настолько детальной картинки, как на фото ниже, не увидим, но примерную идею того, что видно на Солнце через H-a, понять можно:

И теперь о грустном — о цене. Coronado PST продается в двух вариантах, с обычным ( Видео

Источник

Способы наблюдения за солнцем

Звёзды, даже самые ближайшие, отдалены от нас настолько, что в какой бы телескоп мы не смотрели, они всё равно остаются точками света, как и видны невооружённым глазом. Другое дело Солнце, оно доступно для подробного изучения в каждый ясный день, наблюдать его можно продолжительное время и в комфортных условиях.

Безусловно, самыми интересными для наблюдения являются знаменитые солнечные пятна. Целые группы пятен без особых затруднений наблюдаются в небольшие телескопы, а особо крупные образования заметны порой даже невооружённым взглядом. Первые сообщения о появлении пятен на Солнце были зафиксированы ещё за 800 лет до нашей эры в Китае. Во время восхода и захода, наше дневное светило становится несколько тусклее из-за явлений, происходящих с солнечными лучами в атмосфере земли, порой в эти моменты можно заметить на желто-оранжевом диске небольшие чёрные пятнышки, которые на самом деле являются крупными участками возмущения магнитных линий Солнца.

Любительские астрономические наблюдения особенно увлекают тогда, когда понимаешь на что смотришь, и просто красивая картинка для большинства, наблюдателем воспринимается как настоящая драма во Вселенной. Солнечные пятна не могут быть исключением. Не вдаваясь глубоко в физику процесса, можно определить эти самые пятна как места выброса сильнейших магнитных полей. При этом, если средняя температура поверхности Солнца примерно равна 5700 градусов Цельсия, то в местах выброса магнитного поля она ниже примерно на 1500 градусов. Пятна выглядят тёмными именно из разности температур, на раскалённом фоне более холодный участок кажется совсем чёрным.

Все начинается с возмущений в магнитном поле, которые подчиняются циклам активности Солнца. Сквозь фотосферу, видимую поверхность Солнца, в корону прорываются магнитные линии, унося за собой плазменное вещество. Возникает так называемый факел, сила магнитной индукции быстро нарастает, и в местах возмущений появляются небольшие пятна, жизнь которых может длиться от нескольких часов, до нескольких месяцев. Сильнейшие магнитные линии уносят вещество далеко за пределы короны, так и появляются эти одновременно пугающие и загадочные протуберанцы. Отголоски магнитных возмущений сказываются на жизни всей Солнечной системы, земляне об этом уже наслышаны.

Солнце, как и любая другая звезда, невероятно удивительно, физика процессов, происходящих в его недрах, остаётся одной из величайших загадок для науки. И, если наблюдая далёкую галактику или какое-нибудь звёздное скопление, мы можем всё видеть так же, как это видели наши предки много тысяч лет назад, то Солнце невероятно динамично, оно меняется каждый час, каждую минуту, а предсказывать очередные сюрпризы дневной звезды человечество научилось лишь совсем недавно.

Безопасные наблюдения дневного светила

«Астроном смотрит на Солнце два раза в жизни – правым и левым глазом» вот такая злая шутка бытует в лексиконе любителей астрономии. И, как любая другая шутка, она не лишена доли правды. Долгое нахождение под солнцем или его наблюдение прямым зрением не лучшим образом сказывается на зрении. Когда мы наводим на Солнце телескоп, его объектив собирает во много раз больше света, чем человеческий глаз.

Давайте вспомним, до чего интересно было в детстве выжигать на бумаге или дереве с помощью увеличительного стекла. Учитывая то, насколько быстро обгорала или воспламенялась поверхность в месте сфокусированного солнечного зайчика, совсем не хотелось бы, чтобы в этом месте оказалась какая либо часть тела, особенно глаз. Очевидно, что телескоп в этом деле намного эффективней увеличительного стекла.

• Никогда не наводите оптические приборы на Солнце, если только они для этого специально не предназначены!
• Старайтесь не концентрировать ничем не защищенный взгляд на Солнце продолжительно время. .

• Не рекомендуется наблюдать Солнце на солнечном экране для телескопа. Во-первых, метод не особенно эффективен, контраст изображения довольно низкий, отслеживать объект немного сложнее, чем при просмотре в окуляр. Во-вторых, в зависимости от конструкции оптики телескопа, его можно такими наблюдениями испортить, даже, несмотря на то, что некоторые производители комплектуют такими экранами свои телескопы. Дело в том, что воздух внутри трубы и все оптические детали сильно нагреваются от лучей, особенно это касается тех узлов, которые находятся в близости от фокуса телескопа. Это могут быть вторичное или диагональное зеркало, фильтры, окуляры, оборачивающие системы, фокусёр и т.д. Зачастую, от сильного нагрева, пластиковые корпуса бюджетных окуляров просто плавятся на глазах, а линзы, которые от сильного нагрева пережаты в металлическом корпусе окуляра лопаются. То есть, ощутимых преимуществ нет, а вот проблем и неприятных последствий хватает.
• Категорически запрещено использовать окулярные солнечные фильтры. Такие фильтры вкручиваются в юбку окуляра, подобно лунному фильтру или каким-либо другим. Но в случае с Солнцем, такой фильтр находится в непосредственной близости от фокуса телескопа, то есть за считанные секунды он накаляется до высокой температуры и просто лопается, убирая какую-либо преграду для сфокусированных телескопом лучей. Известно немало случаев, когда такие фильтры лопались прямо во время наблюдений, а наблюдателю чудом удавалось сохранить зрение, инстинктивно убрав голову от горячего потока лучей. Хотя, определённые неприятности со зрением после не заставляли себя долго ждать.

У опытного любителя астрономии и наблюдателя само понятие «солнечный телескоп» ассоциируется, как правило, с довольно сложным и дорогим инструментом для наблюдений солнечной короны и протуберанцев. Эти телескопы позволяют выделять узкие спектральные линии водорода и сильно блокировать «белый» свет, что даёт возможность вживую видеть бурную активность нашего дневного светила.
Телескоп для узкополосных наблюдений Солнца весьма не дёшевы и редкий любитель астрономии может позволить иметь в арсенале настолько узкоспециализированный и дорогой инструмент. Куда проще переоборудовать обычный телескоп для солнечных наблюдений с применением специального апертурного фильтра. В таком случае мы можем наблюдать лишь фотосферу, то есть структуру грануляции Солнца и пятна, но даже это представляет довольно большой интерес.

Апертурный фильтр, как правило, изготовлен из специальной оптической плёнки или плоскопараллельного стеклянного диска. В обоих случаях поверхность фильтра имеет специальное светоотражающее покрытие, которое пропускает лишь несколько процентов видимого света. Таким образом, используя фильтр, мы полностью блокируем возможные негативные последствия от просмотра Солнца. В трубу попадает лишь несколько процентов света, то есть воздух, и оптика внутри трубы не нагревается и, по сути, такие наблюдения ничем не отличаются от привычного просмотра Луны или земных объектов.

К большинству популярных моделей телескопов производители выпускают уже готовые фильтры. Обычно это простая пластиковая оправа, которая напоминает кромку крышки трубы телескопа. В самой оправе натянута специальная оптическая плёнка и, будучи установленным на трубу вместо крышки, такой фильтр легко и просто открывает для вас мир солнечных наблюдений. Не стоит забывать о том, что сам фильтр является единственной, пусть даже очень надёжной, защитой ваших глаз от солнечных лучей.
Поэтому к его установке нужно отнестись со всей ответственностью. Прежде чем наводить телескоп, убедитесь, что фильтр закреплён надёжно и нет никакой вероятности того, что он может быть сорван порывом ветра или случайным прикосновением. Наблюдая, в компании детей, лучше прихватить оправу фильтра к трубе парой кусочков скотча, как бы плотно она не сидела на трубе.

Помните, что оптический искатель на трубе это тоже телескоп, просто маленький. Соответственно, он также имеет некоторую опасность для глаз, а его оптика подвержена сильному перегреву. Исходя из этого, стоит позаботиться о небольших фильтрах и для искателя, либо не использовать его вовсе. Наводиться на Солнце, вполне успешно можно и не применяя прицел.

Установив фильтр и окуляр с самым маленьким увеличением, направляем трубу телескопа примерно в сторону Солнца. Отходим в сторонку и смотрим на тень, которую отбрасывает телескоп на землю. Поправляем трубу так, чтобы тень стала как можно меньше и концентричней, в таком случае солнечные лучи проходят параллельно стенкам трубы.

Если в этот момент посмотреть в окуляр и немного осмотреть окрестности поля зрения, диск нашей звезды однозначно попадётся. Наводим резкость и вперед к изучению загадок Солнца!

Источник