Олимпиада "Наноэлектроника"
Неофициальный сайт

Данный реферат посвящен любительской астрономии и оформлен в соответствии с [1-2].
Астрономия – одна из древнейших наук, переживающая в XX-XXI вв. новое рождение. В течение многих тысячелетий люди получали знания о космосе, просто вглядываясь в небо. Наблюдая за светом, исходящим от звезды, даже древние люди отмечали ее яркость, положение на небе и цвет. Эта информация помогала различать небесные объекты между собой.
Современная астрономическая наука изучает процессы, протекающие в макро– и мегамире. Небесная механика, астродинамика, астрометрия изучают закономерности макроуровня; внегалактическая астрономия и космология – процессы мегауровня.
Все больше и больше в мире появляется астрономов-любителей. Так как в XX веке методика визуального наблюдения считалась достаточно хорошей, оказывалось, что разница между любителем и профессионалом сводилась на нет.
В XXI веке у учёных появились мощные электронные «глаза». Но все же профессиональных астрономов и обсерваторий немного, и они могут сосредоточиться на изучении лишь небольшой доли астрономических объектов. Любители же раскиданы по всему миру в больших количествах, поэтому имеют возможность постоянно следить за тысячами объектов, патрулировать небо, тем самым внося серьезный вклад в развитии "науки о звездах".
Объединяя знания, ученые обосновывают теории строения Мира, устройстве и эволюции Вселенной, а также строят предположения о том, что ждет нас в будущем.

Астрономия — наука о Вселенной, изучающая расположение, движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и образованных ими систем. Слово "астрономия" происходит от греческих
astro – звезда и nomos – закон. Существуют две главные ветви: наблюдательная и теоретическая.
Наблюдательная астрономия — это получение наблюдательных данных о небесных телах, которые затем анализируются.
Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных, математических или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений.
Также астрономию подразделяют на профессиональную и любительскую.
В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается как синоним астрофизики.
Любительской астрономия занимаются не ученые, а обычные люди.

Астрономия - наука о строении, развитии и свойствах Вселенной.
В древности Интернет еще не был изобретен, поэтому математикам, философам и прочим мечтателям оставалось только смотреть в небо и пытаться раскрыть его тайны. Тогда-то и заметили, что некоторые небесные тела перемещаются, мерцают, меняют яркость. Эти перемещения происходили и некоторой периодичностью, а звезды при этом всегда складывались определенным образом. Хитрецы брали это на заметку, становясь жрецами-пророками, и предсказывали очевидные вещи, например, время сева, сбора урожая и полнолуния. Позже стремления изучать небесные знамения переросло как в псевдонаучные изыскания (астрология), так и в исследования других планет с помощью изобретенного телескопа и открытие гелиоцентрической системы.
С тех пор люди успели сами слетать в космос, наследить на Луне, потревожить Марс, отправить зонды для исследования других планет, их спутников, космического пространства в целом, а так же узнать всякие мелочи вроде вычисления времени Большого Взрыва.
С точки зрения большинства людей, знакомых лишь с историями про НЛО, зеленых человечков, а также с антинаучно-фантастическими фильмами и литературой, пользы от астрономии - никакой. Более того, в их умах эта наука находится на одной полке с колдовством. Причина этого недоразумения проста - реальная польза от всех многотысячелетних исследований пришла лишь в ХХ веке, если забыть о навигации по звездам, о календарях, созданных благодаря вековым наблюдениям за Солнцем, Луной, звездами и планетам. Также многие предметы быта (от зубной пасты в тюбиках до компьютеров) появились у нас именно благодаря развитию астрономии и космологии.
Астрономия пересекается со многими областями физики: от земной геологии до квантовой механики. Возможно, скоро удастся подтвердить Теорию суперструн, а также Теорию Всего. А уж смогут ли ученые создать суперкомпьютер, основанный на ней, сверхсветовую связь, мегаисточник энергии и понимание, как работает человеческий мозг - остается только догадываться.
К сожалению, астрономия не включена в курс школьной программы. И факультативно изучается очень редко.
И все же, астрономия является единственной наукой, которая действительно ищет помощи у любителей, поскольку открыть, например, вспышку сверхновой звезды может абсолютно любой человек простым визуальным наблюдением. Подробнее рассказано в [3].
Профессиональных астрономов и обсерваторий немного, и они могут сосредоточиться лишь на небольшой части астрономических объектов. На рисунке 1 изображен VLT (Very Large Telescope – рус. Очень большой телескоп) – комплекс из нескольких огромных телескопов, расположенный в пустыне Атакама (Чили) и управляемый Европейской Южной Обсерваторией.

Рисунок 1 - Very Large Telescope.

Во всем мире и в России в частности очень много астрономов-любителей: почти в каждом большом городе можно найти астроклуб или сообщество. Как явление любители-активисты существуют и в других областях, но польза от них предвидится едва ли, а вот вред очевиден.
Существуют также частные обсерватории, которые "вооружены" по последнему слову техники, выпускают собственные журналы и имеют публикации в цитируемых астрономических журналах.

Любительскую астрономию можно разделить на несколько областей деятельности:
1. Наблюдательная или визуальная: наблюдение за небесными телами и явлениями ради эстетического удовольствия.
2. Астрофотография (Съемки фотокамерой неба напрямую или креплением ее к окуляру телескопа).
3. Телескопостоение.
4. Наукоёмкие исследование и открытия новых небесных тел.

Высказывание о том, что наблюдать за небом нужно только по ночам - ошибочно. Днем производят наблюдения за Солнцем (протуберанцы, вспышки, пятна, излучения, активность). Ближе к вечеру на небе появляется растущая Луна (когда фаза убывающая - восходит во второй половине ночи и видна бывает вплоть до полудня). Во время гражданских сумерек уже можно наблюдать за Венерой и искусственными спутниками.
Также очень интересны полярные сияния и серебристые облака. На рисунке 2 показано северное сияние в небольшом городе Норвегии.

Рисунок 2 – Северное сияние.

На рисунке 3 - волшебные серебристые облака, которые появляются в вечерних сумерках и держатся почти всю ночь на протяжении лета по всему миру.

Рисунок 3 – Серебристые облака.

Ближайшая звезда. На Солнце нельзя смотреть без специального солнечного светофильтра. Среди астрономов даже ходит злая шутка, а том, что на Солнце через незащищенный телескоп можно посмотреть всего 2 раза: сначала одним глазом, потом другим. Все потому, что в трубе телескопа (или бинокля) стоит линза, которая собирает свет и направляет через оптическую систему прямо в глаз. Вы пробовали в жаркий день лупой выжигать бумагу, получать огонь? Вот то же самое случится с глазом, если не использовать светофильтр из специального материала наподобие фольги. Он ограничивает излучение, пропуская только безопасное количество в окуляр, без искажения цвета звезды.
Луна. Взгляд на Селену даже в бинокль неимоверно впечатляет. Огромная, яркая, рельефная, с тенями от кратеров, Морями и вулканами. Её можно наблюдать годами. Именно с нашей спутницы начинают своё покорения космоса все новоиспеченные звездочеты и многие любители астрофотографии. Рисунок 4 – МКС на фоне восходящей растущей Луны. Завораживает, не правда ли?

Рисунок 4 – МКС на фоне восходящей растущей Луны.

Планеты. Даже в небольшой телескоп (объектив не менее 80мм) уже видны фазы Меркурия и Венеры, красный Марс с полярными шапками, полосатый диск Юпитера и кольца Сатурна. Сам факт того, что планета видна заметной горошиной, заставляет сердце замирать от восторга. На рисунке 5 - Сатурн с щелью Кассини. Фотография с балкона многоэтажного дома г. Москвы.

Рисунок 5 – Сатурн.

Двойные звезды. Наведя телескоп (или астрономический бинокль) на кажущуюся обычной белую звезду, внезапно выясняешь, что их там две, три, четыре, а то и больше! Казалось бы, ничего интересного, но завораживает. По статистике, каждая вторая звезда во Вселенной входит в состав двойной, тройной или многократной системы — как планеты вращаются вокруг Солнца, так и звёзды находятся в более-менее тесной связи со своими соседками.
Астеризмы. Это небольшие, по десятку или меньше, скопления видимых невооружённым взглядом ярких звёзд.
Рассеянные и шаровые скопления. Этих уже «полчища» в каждой группе, они видны только в бинокли и телескопы, и являются друг другу родственниками по рождению.
Туманности. А вот тут незадача – в телескоп или астрономический бинокль видны не те красочные картины, которые получают от «Хаббла», а мутные пятна и бледные тени. Но если выехать подальше от города, запастись хорошим оборудованием, то вполне можно распознать краски туманностей и даже сфотографировать их.
Полярные сияния. Также относятся к области интересов астрономов-любителей из-за своего ночного появления. Сейчас Солнце приближается к одиннадцатилетнему максимуму активности, поэтому сияния можно наблюдать даже в средних широтах.
Метеоры. В просторечии — падающие звёзды. Их можно увидеть невооруженным взглядом, нужно только терпение и календарь крупных метеорных потоков. Названия звездные дожди (метеорные, не путать с метеоритными) получают в зависимости от созвездия, через которые проходит Земля. Самые крупные - Персеиды, Квадрантиды, Геминиды и Ориониды. Последние, кстати, по происхождению связаны с кометой Галлея.
На фронтисписе фотография метеорного потока, сделанная с небольшой выдежкой.
Кометы. Гигантские комки льда и пыли. Именно они, врезаясь в Землю, принесли на нашу молодую, формирующуюся планету, воду. Это редкая возможность взглянуть на образец первоначальной Солнечной системы, ведь период обращения комет вокруг Солнца от 100 лет до миллионов. Некоторые даже не возвращаются никогда.
Спутники. Не совсем то, потому что они искусственные и летают вокруг Земли. Но их много, и их движение можно предсказать заранее. Отслеживать МКС и Иридиум бывает очень даже интересно. На следующем рисунке 6 отчетливо виден МКС с шаттлом Discovery.

Рисунок 6 – МКС с шаттлом Discovery.

Больше информации ищите в [4].

В необъятной бочке вышеописанного астрономического мёда, есть ложка дёгтя — это засветка. Уличное и промышленное ночное освещение рассеивается в атмосфере, вдобавок ещё и отражаясь в частицах пыли. Из-за этого объекты в телескоп выглядят как бледные пятна. В результате, в небе больших городов при ясной погоде в принципе невозможно разглядеть что-либо, кроме Луны, нескольких звезд, планет и искусственных спутников. Это тот самый случай, когда житель деревни может невозбранно смотреть на жителя города сверху вниз. Горожанам остаётся только что-то постоянно совершенствовать и мериться размерами, светосилами и прочими лямбдами .
Во всем мире городские астрономы всеми силами пытаются выехать подальше за черту полисов, куда еще не добралась коварная индустриализация, чтобы там наблюдать небо. С каждым годом сделать это все сложнее, т.к. повсюду строятся дома и предприятия. Картину дополняет облачность, которая всегда появляется в самый неподходящий момент и заботливо помогает астрономам раз за разом пропускать наблюдение редких астрономических явлений.

Одно из самых ужасных и неправильных представлений об астрономии, которое имеют те, кто только приходит в это хобби - то, что это - легкий источник мгновенного удовольствия. Стоит установить телескоп, посмотреть в него - и будете поражены. Нет, в астрономии, в отличие от многих других хобби, так не получается. Одна лишь юстировка при каждой сборке аппарата займет порядочное количество времени.
Ваш успех и получение удовольствия от астрономии зависит полностью на Вашей готовности работать над техникой наблюдения и качеством Вашего оборудования.
Если Вы когда-либо рыбачили, Вы поймете это. Требуется много лет практики, последовательных усилий и готовности изучить это занятие, чтобы стать хорошим рыбаком. Хороший рыбак нуждается в надлежащем оборудовании. Длинные удилища способны поймать маленькую и самую увёртливую рыбу, короткие - большую и ленивую. Хороший рыбак нуждается в клубах. Хороший рыбак - интегрирован в систему, союз клубов, рыбаков, объединение практики и способностей.
Вы не должны, подходя к телескопу, ожидать немедленно увидеть все великолепие, которое небо "должно" предложить при первом показе. У Вас должно быть правильно подобранное оборудование, знание, как использовать его и заботиться о нем, понимание принципов его работы. Ваши глаза, Ваш мозг и Ваш телескоп - это части интегрированной системы наблюдения. Визуальная астрономия - одновременно способ получения удовольствия и наука.
Успех основан на качественном оборудовании, тщательно отточенных навыках наблюдений и удаче. Хотя, техника наблюдения и знания имеют даже большее значение, чем качество оборудования.
Астрономия, как любое творческое хобби, является довольно тяжелой работой! Но не стоит отчаиваться и бросать это дело как "слишком сложное". Если человеку нравится это дело, то любые трудности преодолеются, пусть и не с первого раза. Зато он будет сполна вознаграждён своим усердием и целеустремлённостью, увидев впервые своими глазами что-то такое, о чём даже не догадываются его друзья.
Итак, если Вы решили записаться в ночные романтики, не спешите сразу покупать самый прогрессивный аппарат. Для начала подойдет небольшая подзорная труба или бинокль. Если наблюдения принесли радость, то это уже верный признак того, что надо покупать телескоп. Если же Вы «перегорите» и решите, что астрономия – это не Ваше, то у Вас просто останется отличный прибор для путешествий.
Выбирая телескоп, нужно сразу учесть возможность наблюдений с балкона и транспортировки его одним человеком. Если у Вас есть громоздкий телескоп, но нет возможности для выезда за город, а балкон на первом этаже и загорожен высотками, то деньги на аппарат будут выкинуты в чёрную дыру.

Линзовый или рефрактор. Длинная узкая сужающаяся к окуляру труба. Классический телескоп.
Плюсы: можно собрать самому за 30 минут из бумаги, изоленты и старых очков, достаточно прочен.
Изображение получается четкое, яркое, без искажения цвета. Долговечный.
Минусы: длинный, тяжёлый, дающий действительно качественное изображение стоит очень
дорого. Относительно простой вариант собственной сборки даёт среднее качество изображения,
которое можно заметно улучшить при помощи сложной системы линз, правда, недешёвых и отнюдь не

Зеркальный или рефлектор. Часто - собранный по системе Ньютона длинный цилиндр.
Плюсы: относительно лёгкий, достаточно дешёвый, неплохое качество.
Минусы: сложный в эксплуатации и капризный. Одно неверное движение — и Вы счастливый
обладатель кучи обломков. Зеркала со временем мутнеют, выцветают, и картинка получается
Самый медленный рост стоимости с ростом диаметра, относительно других схем.
Зеркально-линзовый или катадиоптрик. Внешне напоминает короткий цилиндр.
Плюсы: компактный, удобный, простой в использовании, отличное качество, дешевле рефракторов в
Минусы: Сложен в изготовлении и следовательно нестабильное качество картинки от экземпляра к экземпляру, дорого. Нечто среднее между рефракторами и рефлекторами.

Монтировка это не оружие из игры «Half Life», а всего лишь поворотное устройство телескопа. Как правило, монтировки бывают двух типов:
Экваториальная. Удобная, настраивается на любые (даже самые мельчайшие) углы обзора, но сложная, тяжёлая и дорогая, обязательно нужна только для астрофотографии и наблюдений перемещения объектов.
Для «просто посмотреть» подойдёт…
Азимутальная. Неудобная, т.к. дает возможность поворачивать телескоп только в одной плоскости, но простая, лёгкая и дешёвая. Выглядит, как упрощенная экваториальная. Если оснащена автоматизированным гидированием, то вполне подходит для астрофотографии. Также существует её вариант, простой как дверь и дешёвый как доска, это…
Доб. Монтировка Добсона – тип альт-азимутальной монтировки для телескопа. Модель названа в честь американского астронома-любителя Джона Добсона, впервые сконструировавшего ее. Простая, дешевая, удобная, деревянная. Также ее называют монтировкой типа Go-to.
Вдобавок, телескоп любого типа может быть оснащён: автонаведением, -слежением, -фокусировкой, GPS-навигатором для позиционирования, ПЗС-матрицей и выводом изображения на ноутбук, и прочими гаджетами. Однако cтоит заметить, что в телескоп без прибамбасов можно увидеть в разы больше, чем в навороченный, при равной цене оных. Средний звездочет обычно делает выбор в пользу мощности, предпочитая жертвовать удобством. Аппараты в которых предельные мощь и качество оптики все же совмещены с крутой автоматикой — стоят как новый Ford Focus, а то и несколько. Такие телескопы неиллюзорно вызывают восторг, восхищение и зависть окружающих
На рисунке 7 изображены телескоп рефракторного типа на экваториальной монтировке, установленные на треноге-штативе, и деревянная монтировка Добсона с любительским телескопом рефлекторного типа.

Рисунок 7–Телескоп-рефрактор на экваториальной монтировке и телескоп-рефлектор на Добсовской.

Больше информации о телескопах, а так же, как собрать его самому, можно найти в [5].

В данном реферате были рассмотрены основы любительской астрономии.
Для познания мира вне Земли следует уделять больше внимания изучению естественных и точных наук, наблюдениям за космическими объектами и совершенствовать оборудование.
Так как профессиональные астрономы занимаются изучением небольших частей неба, и серьезных обсерваторий мало, то, объединившись, совместными усилиями с астрономами-любителями можно будет познать большие пространства нашего необъятного мира, глубже вникнуть в тайны мироздания, забраться в каждый уголок Вселенной и совершить прорывы в науке и технике.

1. Лапшинский В.А. Методические рекомендации по оформлению конспекта. – М.: МИФИ, 2013. – 10 с.
2. ГОСТ 7.32-2001 (2006) – Правила оформления отчетов НИР.
3. http://www.ru.wikipedia.org/Любительская астрономия
4. Маран С. «Астрономия для чайников». – Wiley Publishing, inc., 2004 – 269 с.
5. Наващин М.С. «Телескоп астронома-любителя». – М.: «Наука», 2009. – 222 с.