Реферат: Наблюдение затмений небесных тел
М. Е. Гусев (Ярославский педуниверситет)
Введение
Многие слышали о лунных и солнечных затмениях. Некоторые их может и наблюдали. И несомненно те кто видел запоминали на всю жизнь. Это красивейшее явление природы заключается в покрытии тенью одних небесных тел другими небесными телами. Так например во время лунного затмения Луна закрывается тенью от Земли и поскольку это происходит не мгновенно, то можно увидеть как тень постепенно наползает на лунный диск, затем наступает фаза полного затмения, а через некоторое время Луна снова выходит из тени. Самой красивой является фаза полного затмения, однако научный интерес представляют и другие фазы затмения. Наблюдая лунные затмения можно решить следующие задачи: [1,2]
Изучить структуру и форму Земной тени и полутени.
Проанализировать состояние верхних слоёв Земной атмосферы.
Оценить блеск Луны в различных фазах её затмения.
Оценить цвета отдельных деталей её поверхности.
Определить моменты начала и конца затмения.
Определить моменты покрытия тенью деталей лунной поверхности, а так же моменты их выхода из тени.
Определить расстояние до Луны, её форму и размеры.
Для частичного решения данных задач можно использовать фотографии лунного затмения в различных его фазах (чем больше фотографий сделано тем лучше). Всё это по силам любителям астрономии.
Самым трудным и важным этапом является фотосъёмка. Для проведения фотосъёмки лучше выбирать места с относительно хорошим астроклиматом: удалённые от источников света (уличных фонарей, автострад, железных дорог, крупных населённых пунктов, а также низких мест с повышенной влажностью).
Так как фотосъёмка проводится ночью, то фотоплёнки должны быть соответствующей чувствительности. Подойдут плёнки чувствительностью 400 и 800. Как цветные так и чёрно-белые.
Фотосъёмку необходимо проводить со штатива и желательно спуск затвора фотоаппарата осуществлять тросиком, чтобы при больших выдержках не происходило дрожание фотоаппарата.
Другим очень важным фактором является фокусное расстояние объектива фотоаппарата. Так например при съёмке телеобъективом МТО-1000 изображение лунного диска на негативе составляет около 10 мм. Таким образом вполне приемлемыми являются объективы с фокусным расстоянием от 100 мм. и более. Можно использовать телескопы, однако следует учитывать диаметр зеркала. Так как диаметр зеркала больше диаметра зрачка, то и освещённость фотоплёнки больше, а следовательно фотоэкспозиция должна быть меньше на отношение D/d. Где D-диаметр зеркала телескопа, d-диаметр зрачка глаза (в среднем 6-8 мм.). Фотосъёмку с помощью телескопа следует осуществлять только в прямом фокусе.
Вследствие постоянного движения Луны не рекомендуется ставить выдержки более 7-10 секунд, иначе изображение будет смазанным (нечётким).
Лунное затмение 16 сентября 1997 года
Лунное затмение 16 сентября 1997 года наблюдалось синхронно из двух различных пунктов: астрономической абсерватории Ярославского государственного педагогического университета и посёлка Некрасовское Некрасовского района Ярославской области. В абсерватории использовались: телескоп АЗТ-9, видеокамера, фотоаппарат "Зенит ЕТ" с объективом "Юпитер-3М". При наблюдении в Некрасовском районе фотоаппараты: "Практика" объектив "Практика" с фокусным расстоянием 76 мм, и фотоаппарат "Зенит ЕТ" объектив "Юпитер-6М"с фокусным расстоянием 135 мм.
Была получена серия фотографий: фото 1-6.
А также составлена следующая таблица:
| Диаграмма:(1/ ) | 2 | 3,5 | 5,6 | 8 | Пленка |
| Экспозиция (в секундах) | |||||
| Полная Луна | 1/30 | 1/15 | 1/2 | 1 | 400 |
| 1/60 | 1/30 | 1/15 | 1/2 | 800 | |
| 1/2 диска Луны | 1/15 | 1/2 | 1 | 2 | 400 |
| 1/30 | 1/15 | 1/2 | 1 | 800 | |
| 1/4 диска Луны | 1/2 | 1 | 2 | 4 | 400 |
| 1/15 | 1/2 | 1 | 2 | 800 | |
| 1/8 диска Луны | 1 | 2 | 4 | 8 | 400 |
| 1/2 | 1 | 2 | 4 | 800 | |
| 1/16 диска Луны | 2 | 4 | 8 | 16 | 400 |
| 1 | 2 | 4 | 8 | 800 | |
| 1/32 диска Луны | 4 | 8 | 16 | 32 | 400 |
| (Полное затмение) | 2 | 4 | 8 | 16 | 800 |
Программный пакет PHENOMENA
В помощь историкам в ближайшее время предполагается выпустить "Канон солнечных затмений, с 1000 по 2050 года". Все материалы для Канона вычисляются при помощи программного пакета PHENOMENA [4].
Программа позволяет предвычислить все величины, характеризующие солнечное затмение на нужную дату как для всей Земли (с построением карты затмения), так и для конкретного пункта с большой точностью по модифицированной теории Бесселя.
Программный пакет PHENOMENA позволяет также производить обработку наблюдений солнечных затмений с измеренными моментами контактов, из которых можно получить эфемеридную поправку и поправку к радиусу Солнца.
Таблица солнечных затмений наблюдаемых в Европе
| СОЛНЕЧНЫЕ ЗАТМЕНИЯ: (Для Москвы) | |||
| Дата: | Начало: | Фаза: | |
| Полное | 11.09.1999 | 11 ч 9 мин 50 сек | 0.665 |
| Кольцеобразное | 31.05.2003 | 3 ч 24 мин 53 сек | 0.774 |
| Кольцеобразное | 3.10.2005 | 9 ч 39 мин 35 сек | 0.183 |
| Полное | 29.03.2006 | 11 ч 15 мин 21 сек | 0.651 |
| Полное | 1.09.2008 | 10 ч 9 мин 5 сек | 0.578 |
| ЛУННЫЕ ЗАТМЕНИЯ: | |||
| Полное | 21.01.2000 | 4 ч. 43.5 | 1.328 |
| Полное | 9.01.2001 | 1.194 | |
Метод определения расстояния до ИСЗ в момент его затмения
Кроме фотометрических наблюдений затмений естественных небесных тел можно проводить астрометрические наблюдения искусственных небесных тел. В частности определять сферические координаты ИСЗ, толоцентрические расстояния до ИСЗ в период максимального их блеска [3 cтр. 24-31].
Так как в настоящее время околоземное пространство Земли сильно засорено космическим мусором, то становится актуальной проблема обнаружения космических тел слабого блеска, вращающихся на околоземных орбитах.
Поскольку блеск отражающего солнечный свет объекта определяется выражением:
E=Es* S* a* F(f)* ρ -2,
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--