Наблюдения планет в телескоп

Надо признать, что в настоящее время визуальные наблюдения и зарисовки планет практически потеряли какую-либо научную ценность. Современная приемная аппаратура, установленная на профессиональных телескопах и космических станциях, дает гораздо более полную и объективную информацию, чем человеческий глаз. И все же, по моему убеждению, любительские исследования планет никогда не исчерпают себя хотя бы из-за того огромного удовлетворения, которое испытывает наблюдатель в процессе "живого" разглядывания планеты при помощи телескопа, пусть даже самого скромного.

Нет смысла тягаться с профессионалами, пытаясь выйти на передний край науки, но почему бы не посоревноваться с самим собой, выбирая все более сложные задачи? Например, изучить распределение полос на диске Юпитера, проследить за изменением вида полярной шапки на Марсе, попытаться различить хоть какие-то детали на поверхности Меркурия - поистине, этот список можно продолжать до бесконечности! Очевидно, что каждая успешно выполненная наблюдательная программа, каждый установленный "личный рекорд" доставят вам огромную радость и удовольствие от осознания своих возросших возможностей как наблюдателя.

А стать хорошим наблюдателем планет очень непросто. Для этого требуется серьезная подготовка. Сколько раз будет так, что вы находитесь в хорошей форме, а небо напрочь закрыто тучами. Или наоборот, погода успокоилась, но у вас уже нет сил работать ночью. Только необыкновенная волевая закалка может позволить довести до конца какой-нибудь серьезный цикл наблюдений. Физическая нагрузка, которая ложится на наблюдателя, также очень велика - ведь необходимо долгое время держать тело в полной неподвижности.

Наилучшими инструментами для наблюдений планет являются длиннофокусные рефракторы с диаметром объектива 20-40 см. Тому есть две причины. Во-первых, при одинаковой апертуре разрешение у рефрактора выше, чем у рефлектора, а во-вторых, светосильный инструмент всегда уступает длиннофокусному по разрешающей способности, столь необходимой для изучения тонких деталей на планетах. К сожалению, качественные рефракторы очень дороги, поэтому в качестве разумного компромисса можно остановиться на длиннофокусном рефлекторе.

Телескоп желательно установить стационарно - с переносным инструментом хорошего результата добиться практически невозможно. В идеале он должен размещаться в специальном павильоне как можно выше от уровня земли, с защитой от ветра, дождя, пыли, насекомых, уличной засветки и возможного вандализма. Обсерватория должна быть безупречна с точки зрения техники безопасности: электро- и пожаробезопасность, свободные проходы, надежные конструкции, отсутствие острых выступающих предметов и возможности падения. Павильон не должен подвергаться влиянию вибрации от транспорта и от постукивания веток деревьев по корпусу строения.

Не следует забывать и об экологии, которая позволяет несколько улучшить астроклимат: газон вокруг обсерватории, низкие деревья или кустарник, орошение, отсутствие задымленности и залета сухих листьев, цветков, пуха деревьев. Материалы, из которых строится обсерватория, должны обладать наименьшей тепловой инерцией, что особенно важно при проведении вечерних наблюдений, поскольку долго остывающие стенки и крыша павильона создают вредные восходящие потоки теплого воздуха. В этом смысле наихудшим вариантом является строительство обсерватории с северной стороны теплого дома. Наконец, не последнюю роль при выборе места установки телескопа играет близость к дому - необходимость добираться транспортом на другой конец города может не просто испортить настроение, но и сорвать наблюдения.

Очень большое значение имеет правильная организация рабочего места наблюдателя. Рабочее место у телескопа - как чистый лист бумаги, на который нужно нанести результат своего замысла. Здесь не должно быть ничего лишнего, отвлекающего. Здесь наблюдатель должен сосредоточиться и слиться воедино с объектом наблюдений, никаких присутствующих, кроме редкого помощника...

От степени комфорта места наблюдателя зависит полнота использования возможностей телескопа. Работа в темноте требует выработки определенного стереотипа действий: все должно работать "как часы", все под руками, и все действия носят автоматический характер, дабы ничто не отвлекало внимание.

Прежде всего, необходимо иметь достаточно свободного пространства, чтобы руки не цеплялись за подвешенный фонарик, пульт управления, кремальеру, а голова не стучала по трубе телескопа или окуляру при смене позы. Кресло наблюдателя и столик для записей следует сделать мобильными, но без излишней легкости - для обеспечения устойчивости, которая нужна при зарисовках планет. По периметру столика надо закрепить небольшие бортики, которые будут предохранять от скатывания карандаши и другие мелкие предметы. Сиденье должно быть довольно мягким, с возможностью откинуться на спинку кресла для краткого отдыха от напряжения. Желательно также предусмотреть возможность регулировки яркости лампы, освещающей стол, а выключатель объемного мягкого освещения обсерватории должен располагаться таким образом, чтобы до него можно было достать, не вставая с кресла.

Для выполнения зарисовок вам понадобятся карандаши трех категорий твердости, а также ластик - твердый, но со свежими потертостями на углах, чтобы не скользить по плотной бумаге. Пользуясь ластиком, старайтесь не мазать графит по бумаге, а собирать его в мелкие комочки и затем аккуратно смахивать или сдувать. Лучшая бумага для планетных зарисовок - фотографическая подложка, то есть картон средней плотности, не толстый и не тонкий. Но можно использовать и обычную бумагу, желательно плотную, гладкую, имеющую наивысшую категорию белизны.

Перед началом серии зарисовок обязательно надо приготовить специальные карточки, на которых нанести по шаблону контуры дисков планет. Особенно важно сделать это для Юпитера и Сатурна, которые имеют очень заметную сплюснутость у полюсов и, соответственно, просто не могут быть правильно изображены в рамках обыкновенной окружности. Для Венеры следует заранее пометить фазу, так как она меняется в широком диапазоне. На диске Юпитера можно нанести полутонами полярные области, полосы и ретушь потемнения к краю; на Марсе - разметку деталей на вычисленное время, которую в ближайшие ночи дополнять тонкими деталями, полутонами и исправлениями. Ориентация рисунка должна быть всегда одинаковой - астрономической: юг - наверху, восток - справа.

На каждой использованной карточке надо обязательно указать дату, время, долготу центрального меридиана планеты, качество изображения, диаметр телескопа, увеличение, светофильтр, местоположение обсерватории и фамилию наблюдателя. Вся дополнительная информация, в том числе и пометки о возможных ошибках при нанесении деталей диска планеты на рисунок, должна отображаться уже не на карточке, а в специальном дневнике.

Не следует делать зарисовки при первом же наблюдении планеты. Вначале надо привыкнуть к рабочему месту, к условиям работы, к самому объекту исследований. Попробуйте подобрать оптимальное увеличение и светофильтр для данной планеты, проследите за изменением ее вида под влиянием атмосферной турбуленции, изучите расположение основных структур на диске и лишь после этого переходите к зарисовкам.

Яркие диски Луны, Венеры, Марса можно рассматривать при увеличении, в два раза превышающем значение диаметра объектива (D), выраженного в миллиметрах. Юпитер и Сатурн требуют коэффициент 0.8 от оптимального увеличения - тогда детали или полоски будут наблюдаться контрастнее. Считается, что полное разрешение достигается уже при условии 1.4D. Например, для объектива диаметром в 100 мм нужно применить увеличение как минимум 140 крат, чтобы при высоком качестве изображения использовать всю полноту возможности данной апертуры. При значительно больших увеличениях выходной зрачок телескопа становится менее миллиметра, и контраст деталей снижается из-за дифракционных явлений на поверхности глаза. Завышенные увеличения оправданы только для малых апертур, хотя в этом случае на первое место выходят ограничения, связанные с разрешающей способностью инструмента.

Применение светофильтров может подчеркнуть детали, но ухудшает комфортность и приводит к появлению бликов. При наблюдениях в небольшие телескопы можно применять голубые, светло-зеленые и желтые светофильтры, так как они имеют малые коэффициенты поглощения и не очень сильно ослабляют яркость планетного диска. Но, к сожалению, как раз такие широкополосные светофильтры дают слабый эффект. Голубой ореол хроматической аберрации рефрактора можно устранить применением светло-желтого фильтра, но Венера и Юпитер с голубым фильтром смотрятся более цветоконтрастными, хотя это и противоречит установившемуся мнению.

Техника рисунка, применяемая автором, достаточно проста. Сначала "закрепляем" основные детали с помощью карандаша средней твердости, а потом "выводим" полутона твердым закругленным карандашом.

Как же заметить слабые полутона или мелкие детали? Как определить степень их реальности, убедить себя, что увиденное - деталь на диске планеты, а не волновые причуды земной атмосферы? Старый метод прост и надежен - нужно длительно всматриваться, ожидая успокоения изображения. Именно в эти мгновения, когда диск планеты перестает замываться, становятся видны новые подробности и структуры.

Однако, запомнив увиденное, сразу убеждаемся, что попытка нанести ту или иную деталь на заготовленный шаблон сперва не венчается успехом - нет навыка, опыта или деталь новая, непривычная. Здесь нужна оперативность и расчетливость: сначала отдельно в дневнике или в специальном протоколе наблюдений зарисовываем картину несколько раз, пока не произойдет совпадение с увиденным, и только потом наносим слабые контуры детали на шаблон. С улучшением качества изображения и выявлением новых мелких подробностей постепенно усиливаем контраст и интенсивность наблюдаемой структуры, оконтуривая светлые площадки.

Глаз видит больше, чем может отобразить карандаш на бумаге. В некоторых случаях полезно сосредоточиться на каком-то одном фрагменте диска планеты, нарисовав его в большем масштабе. Это значительно лучше, чем пытаться вносить исправления в только что сделанный рисунок планеты. Художественную обработку зарисовки - усилить интенсивность до полного насыщения, подчистить ластиком светлые площадки - можно выполнить уже дома.

Законченный рисунок является по сути готовым отчетом о проведенных наблюдениях, тогда как фотография - только начальный этап наблюдений, причем с низким разрешением. Используя пометки о времени прохождения центрального меридиана, удачные фотографии, записи об изменении яркости и интенсивности деталей на восходе и заходе, у лимба планеты, можно переходить к научной обработке наблюдений: составлению карты вида планеты или графика движения интересной детали. Справочная литература предлагает координатные сетки для зарисовок дисков планет, эфемеридные таблицы помогут рассчитать долготы деталей в разных системах, укажут фазу и наклон полюса планеты.

При сборе и хранении информации необходимо строго придерживаться раз и навсегда заведенной системы, например, в виде тетради с наклеенными изображениями диска планеты, либо в виде картотеки. Клей должен быть бесцветным, не желтеющим от времени, между страницами тетради полезно сделать прокладки из тонкой чистой бумаги. Параллельно можно хранить удачные фотографии планеты, сводные таблицы движения избранных объектов, оформленные и доработанные протоколы и дневники наблюдений. Весь этот материал пригодится для анализа повторяющихся событий или изменений на диске планеты, а также для обретения новых подходов к интерпретации увиденной картины.

Технология зарисовок планет, как и сами наблюдения, требует искусства, и не каждый способен им овладеть. Хорошая зарисовка - это сконцентрированное сочетание всех благоприятных обстоятельств: достаточная апертура для данного объекта, высокое качество оптики, мертвый штиль по всей высоте атмосферы, комфорт рабочего места, квалификация и вдохновение наблюдателя. Настоящий любитель астрономии не должен бояться появления каких-либо проблем, наоборот, они для него - материал, радость труда и путь к успеху. А успех, как вкусное блюдо - получив его, испытываешь радость удовлетворения; в этом счастье любого исследователя и наблюдателя.