что такое обсерватория в астрономии
Огромные линзы и 8-этажный телескоп: самые современные обсерватории мира
С 1990 года ученым удалось подтвердить существование более 4 000 планет за пределами нашей Солнечной системы. Чтобы изучать космическое пространство, исследователи совместно с предпринимателями, научными университетами и филантропами по всему миру строят мощные обсерватории. В этом материале мы собрали современные обсерватории, рассказали, где находится самый большой телескоп и зачем китайские исследователи переселили целую деревню.
Обсерватория Кека
Обсерватория Кека является частью W. M. Keck Foundation, основанной в 1954 году предпринимателем и филантропом Уильямом Кеком, который поддерживал научные, инженерные и медицинские исследования. Обсерватория находится на вершине Мауна-Кеа (остров Гавайи) на высоте 4 145 м над уровнем моря. Она оснащена двумя телескопами высотой в восемь этажей, которые обнаруживают цели с точностью до нанометра. Телескопы могут отслеживать объекты в течение нескольких часов. Каждый из них весит 300 т, а зеркала состоят из 36 шестиугольных сегментов.
До 2007 года и появления в Испании Большого канарского телескопа телескопы Кека считались крупнейшими в мире. Они находят планеты, работая по принципу эффекта Доплера — измеряя изменения звездного света. Благодаря этим телескопам ученые обсерватории открыли наибольшее количество экзопланет, в том числе самую молодую LkCa 15 b.
Астрономы обсерватории Кека первыми в истории получили изображение планетной системы на орбите вокруг звезды, которая не является Солнцем. В 2017 году NASA заключила пятилетнее соглашение (действует с 2018 по 2023 год) с владельцами обсерватории на совместное исследование космического пространства. До этого ученые Кека помогли NASA осуществить миссию Kepler/K2, предоставив фотографии высокого разрешения для проверки и описания существования сотен орбит экзопланет. А с помощью телескопов обсерватории удалось обнаружить первые признаки водяного пара на одном из 79 спутников Юпитера. В 2019 года это подтвердили ученые NASA.
Астрономическая обсерватория
Астрономи́ческая обсервато́рия — учреждение, предназначенное для проведения систематических наблюдений небесных тел; возводится обыкновенно на высокой местности, с которой открывался бы большой кругозор во все стороны. Каждая обсерватория оборудована телескопами, как оптическими, так и работающими в других областях спектра (Радиоастрономия)
Содержание
История
Так как необходимость астрономических наблюдений для разделения времени и для земледельческих работ была осознана ещё в самые первые времена зарождения человеческой культуры, то начало устройства обсерваторий теряется в глубокой древности. Личным персоналом прежних обсерваторий были жрецы и служители религии. Халдеи строили зиккураты или храмы-обсерватории; у китайцев, как филиальные отделения математического трибунала, с незапамятных времён существовали обсерватории в Пекине, Лояне и других городах; египетские пирамиды, судя по ориентированию их боков по странам света, тоже возводились с целью производства известных астрономических наблюдений; следы существования прежних обсерваторий найдены в Индии, Персии, Перу и Мексике. Кроме больших правительственных обсерваторий в древности возводились и частные, например пользовавшаяся большой известностью обсерватория Евдокса в Книде.
Главными инструментами древних обсерваторий были: гномон для систематических наблюдений полуденных высот Солнца, солнечные часы и клепсидры для измерения времени; без помощи инструментов наблюдали Луну и её фазы, планеты, моменты восхода и заката светил, прохождения их через меридиан, солнечные и лунные затмения.
Первой обсерваторией в современном смысле этого слова был знаменитый музей в Александрии, устроенный Птолемеем II Филадельфом. Ряд таких астрономов как Аристилл, Тимохарис, Гиппарх, Аристарх, Эратосфен, Геминус, Птолемей и другие подняли это учреждение на высоту небывалую. Здесь впервые начали употреблять инструменты с разделёнными кругами. Аристарх установил на портике музея медный круг в плоскости экватора и с его помощью наблюдал непосредственно времена прохождения Солнца через точки равноденствия. Гиппарх изобрёл астролябию с двумя взаимно перпендикулярными кругами и диоптрами для наблюдений. Птолемей ввёл квадранты и устанавливал их при помощи отвеса. Переход от полных кругов к квадрантам был, в сущности, шагом назад, но авторитет Птолемея удержал квадранты на обсерваториях до времён Рёмера, который доказал, что полными кругами, наблюдения производятся точнее; однако, квадранты были совершенно оставлены только в начале XIX века.
После разрушения александрийского музея со всеми его коллекциями и инструментами — обсерватории начали вновь устраиваться арабами и покорёнными ими народами; появились обсерватории в Багдаде, Каире, Мараге (Наср-Эддин), Самарканде (Улуг-бег) и пр. Арабский учёный Гебер устроил обсерваторию в Севилье, древнейшую в Европе. С начала XVI века именно в Европе начали возводиться обсерватории, сперва частные, а затем и правительственные: Региомонтан устроил обсерваторию в Нюрнберге, Вильгельм IV, ландграф гессенский, в Касселе (1561) и др.
в Европе
Первая правительственная обсерватория в Европе — т. н. Круглая башня — была построена в 1637—1656 годах в Копенгагене. До пожара 1728 года она имела фигуру башни в 115 датских футов высотой и 48 — в диаметре. Сама обсерватория помещалась на вершине башни, куда вела винтовая дорога, полого поднимавшаяся внутри стен. Известно, что по этой дороге в 1716 году Пётр Великий въехал верхом, а Екатерина I в карете, запряжённой шестёркой лошадей. Ещё Рёмер заметил невыгоды этой высокой башни для установки приборов и изобретённый им пассажный инструмент поставил в своей частной обсерватории на уровне земли и вдали от проезжей дороги.
Парижская обсерватория заложена в 1667 году и окончена в 1671 году по настоянию Кольбера, на щедрые средства, отпущенные Людовиком XVI; её строил известный Клод Перро — архитектор Лувра. Гринвичская обсерватория, построена Реном и открыта вслед за парижской в 1675 году.
В декрете английской королевы была ясно и определённо выражена цель устройства обсерватории, которую она преследует и поныне: составлять точные каталоги звёзд и таблицы движений Луны, Солнца и планет, чтобы совершенствовать искусство навигации. Парижская и Гринвичская обсерватории были при самом основании обильно снабжены наиболее точными, для своего времени, инструментами и послужили образцами для устройства других, позднейших обсерваторий в городах: Лейдене (1690 — Лейденская обсерватория), Берлине (1711), Болонье (1714), Утрехте (1726), Пизе (1730), Упсале (1739), Стокгольме (1746), Лунде (1753), Милане (1765), Оксфорде (1772), Эдинбурге (1776), Дублине (1783) и других.
К концу XVIII века в Европе действовало более 100 обсерваторий, а к началу XX века число их достигло 380. Более или менее удовлетворительные обсерватории существуют при каждом университете и каждом политехническом институте. В начале XX века особенно быстро возрастало число частных обсерваторий, устраиваемых астрономами-любителями; огромное число их имелось в Англии и в Соединённых Штатах, где на них жертвовали целые капиталы. Из таких обсерваторий особенно замечательны Ликская близ Сан-Франциско и Йеркская возле Чикаго, с наибольшими в мире (на то время) великолепными рефракторами с объективами в 36 и 40 дюймов в диаметре.
Астрономическая обсерватория в Тарту (ранее Дерпт, Юрьев)
Астрономическая обсерватория имени Региомонтана Нюрнберг
Астрономическая обсерватория в Лунде
Строительство университетской обсерватории в Свердловске. 30-е годы ХХ века.
в России
В 1830 году профессор юрьевского университета В. Струве по Высочайшему повелению послан за границу со специальной целью осмотреть главнейшие обсерватории Западной Европы и разработать проект новой русской. Около этого же времени граф Кушелев — Безбородко предложил в дар под обсерваторию участок своей дачи на Выборгской стороне, но место это признано неудобным вследствие близости к городу. Назначенная специальная комиссия остановила выбор на вершине Пулковской горы, указанной самим императором Николаем I и лежащей к югу от столицы, в 14 верстах от Московской заставы, на высоте 248 футов над уровнем моря.
Для разработки подробного проекта новой обсерватории в 1833 году образован комитет из академиков Вишневского, Паррота, Струве и Фусса, под председательством адмирала Грейга, уже соорудившего за несколько лет до этого обсерватории в Николаеве. Проект здания и само его осуществление поручены архитектору А. П. Брюллову, а инструменты одновременно заказаны в Мюнхене Эртелю, Рейхенбаху и Мерцу и Малеру, в Гамбурге — братьям Репсольд. Закладка Пулковской обсерватории состоялась 21 июня 1835 г., а торжественное освящение оконченных зданий — 7 августа 1839 г. Общая стоимость сооружения достигла 2100500 руб. ассигнациями, включая сюда 40000 руб. ассигнациями, выданных государственным крестьянам, имевшим свои усадебные места на отчуждённом под обсерваторию участке в 20 десятин.
По § 2 устава обсерватории цель её состоит в «производстве:
Первоначально построенные здания заключались в собственно обсерваторию, с тремя башнями наверху, и 2-х домов по бокам для проживания астрономов. Впоследствии возведено несколько небольших башен для малых инструментов, в том числе совершенно отдельная небольшая обсерватория для офицеров-геодезистов, новая большая башня к югу от прежних и астрофизическая лаборатория. Середину главного здания занимает круглая зала с бюстом основателя обсерватории — императора Николая I, портретами последующих императоров и знаменитейших астрономов. Над этой залой помещается библиотека, имевшая в начале XX века 15000 томов и около 20000 брошюр астрономического содержания. Главные инструменты: большой 30-дюймовый рефрактор Репсольда с объективом А. Кларка и приспособлениями для спектроскопических наблюдений и фотографирования небесных светил, первоначальный 15-дюймовый рефрактор Мерца и Малера, большой пассажный инструмент, вертикальный круг Эртеля, меридианный круг Репсольда, пассажный инструмент Репсольда, установленный в 1-м вертикале, гелиометр Мерца и Малера, астрограф, малые рефракторы, астрофотометрические приборы, кометоискатели, часы, хронометры, геодезические инструменты и пр. При обсерватории имеется механическая мастерская для починки инструментов, в ведении особого механика. По первоначальному штату в Пулковской обсерватории полагалось: директор, 4 астронома и смотритель, по новому штату 1862 г. полагалось: директор, вице-директор, 4 старших и 2 адъюнкт-астронома, учёный секретарь, 2 вычислителя и неопределённое число сверхштатных астрономов, обыкновенно из молодых людей, окончивших курс университета и готовящихся посвятить себя астрономии. Первым директором назначен был В. Я. Струве, с 1862 по 1890 г. его сын О. Струве, потом Ф. Бредихин (до 1895 г.), а после этого О. Баклунд. Северная широта Пулкова не благоприятствует наблюдению зодиакальной зоны неба, и потому обсерватория поставила себе главной задачей наблюдать звезды для составления точнейшего каталога. Так называемые «пулковские звезды» служат теперь основанием для вывода положения прочих звёзд, наблюдаемых на других обсерваторий. Астрономы Пулковской обсерватории за почти 60-летнее её существование издали 16 больших томов «Наблюдений» и около 500 сочинений, напечатанных отдельно и в астрономических журналах.
Прочие русские обсерватории не могли и сравниваться с Пулковской ни по числу наблюдателей, ни по богатству инструментами. Главнейшие из них: военная в Ташкенте (директор Д. Гедеонов в начале XX века), морские в Николаеве (И. Кортацци) и Кронштадте (В. Фусс) и университетские в Санкт-Петербурге (С. Глазенап), Москве (В. Церазский), Казани (Д. Дубяго), Юрьеве [До постройки Пулковской обсерватории Дерптская (потом Юрьевская) была лучшей в России на начало XX века (см. Струве).] (Г. Левицкий), Варшаве (И. Востоков), Киеве (М. Хандриков), Харькове (Л. Струве), Одессе (А. Кононович) и Гельсингфорсе (А. Доннер). Прежняя академическая обсерватория в Санкт-Петербурге закрыта, а инструменты её перевезены в Пулково, где, в особой галерее вокруг новой башни большого рефрактора, устроен астрономический музей.
Обсерватории в мире
в Европе
в Америке
Китт-пикская астрономическая обсерватория — национальная обсерватория США, расположенная на горе Китт-Пик (Kitt Peak, 2095 м), в 72 км от г. Тусон (Аризона).
в СССР
Пулковская обсерватория — основная астрономическая обсерватория Российской академии наук, располагается в 19 километрах к югу от центра Санкт-Петербурга (или в 4 км от КАД) на Пулковских высотах (75 м над у. м.).
в современной России
После распада СССР в стране резко снизились затраты на финансирование и развитие фундаментальных исследований. Рост доходов на душу населения и выход из кризиса в конце 90-х годов снова привлёк внимание широкой публики к астрономии. Сейчас на территории страны начинают появляться негосударственные обсерватории, оснащённые техникой профессионального уровня: Ка-Дар — первая частная публичная обсерватория в России, обсерватория ПМГ с 41-см телескопом, обсерватория Бориса Сатовского и другие. Также развивается проект Астротел-Кавказ (учредители — Б. Сатовский и КГУ), где на территории Казанской наблюдательной станции на горе Пастухова (САО РАН) установлен 30 см телескоп с дистанционным управлением через Интернет.
Радиоастрономия
Радиоастроно́мия — раздел астрономии, изучающий космические объекты путём исследования их электромагнитного излучения в радиодиапазоне. Метод исследования — регистрация космического радиоизлучения с помощью радиотелескопов.
Виртуальные обсерватории
Что такое обсерватория и для чего она нужна?
Обсерватория — это научное учреждение, в котором сотрудники — учёные разных специальностей — наблюдают за природными явлениями, анализируют наблюдения, на их основе продолжают изучать то, что происходит в природе.
Особенно распространены астрономические обсерватории: их мы и представляем обычно, когда слышим это слово. В них исследуют звёзды, планеты, крупные звёздные скопления, прочие космические объекты.
Но есть и другие виды этих учреждений:
– геофизические — для исследования атмосферы, полярного сияния, магнитосферы Земли, свойств горных пород, состояния земной коры в сейсмоактивных регионах и других подобных вопросов и объектов;
– авроральные — для изучения полярного сияния;
– сейсмические — для постоянной и детальной регистрации всех колебаний земной коры и их изучения;
– метеорологические — для изучения погодных условий и выявления погодных закономерностей;
– обсерватории космических лучей и ряд других.
Где строят обсерватории?
Обсерватории строят в тех местностях, которые дают учёным максимум материала для исследований.
Метеорологические — по всем уголкам Земли; астрономические — в горах (там воздух чистый, сухой, не «ослеплён» городским освещением), радиообсерватории — на дне глубоких долин, недоступных искусственным радиопомехам.
Астрономические обсерватории
Астрономические — самый древний вид обсерваторий. Астрономами в древности были жрецы, они вели календарь, изучали перемещение Луны и Солнца по небосводу, занимались предсказаниями событий, судеб людей в зависимости от соположения небесных тел. Это были астрологи — люди, которых боялись даже самые свирепые правители.
Древние обсерватории располагались обычно в верхних комнатах башен. Инструментами служили прямая планка, оснащённая скользящим визиром.
Великим астрономом древности стал Птолемей, который собрал в Александрийской библиотеке огромное число астрономических свидетельств, записей, сформировал каталог положений и силы блеска для 1022 звёзд; изобрёл математическую теорию перемещения планет и составил таблицы движения — этими таблицами учёные пользовались более 1 000 лет!
В Средневековье обсерватории особенно активно строят на Востоке. Известна гигантская самаркандская обсерватория, где Улугбек — потомок легендарного Тимура-Тамерлана — вёл наблюдения за перемещением Солнца, описывая его с небывалой до того точностью. Обсерватория радиусом 40 м имела вид секстанта-траншеи с ориентацией на юг и отделкой мрамором.
Величайшим астрономом европейского средневековья, перевернувшим мир почти буквально, стали Николай Коперник, который Солнце «переместил» в центр мироздания вместо Земли и предложил считать Землю ещё одной планетой.
А одной из самых продвинутых обсерваторий был Ураниборг, или Небесный замок, — владение Тихо Браге, датского придворного астронома. Обсерватория была оснащена лучшим, самым точным на то время инструментом, имела собственные мастерские по изготовлению инструмента, химическую лабораторию, хранилище книг и документов и даже печатный станок для собственных нужд и бумажную мельницу для производства бумаги — роскошь по тем временам королевская!
В 1609 году появился первый телескоп — главный инструмент любой астрономической обсерватории. Создателем его стал Галилей. Это был телескоп-рефлектор: лучи в нём преломлялись, проходя сквозь ряд стеклянных линз.
Усовершенствовал телескоп Кеплер: в его приборе изображение было перевёрнутым, но более качественным. Эта особенность стала в итоге стандартной для телескопических приборов.
В XVII веке, с развитием мореплавания, начали появляться государственные обсерватории — парижская Королевская, Королевская Гринвичская, обсерватории в Польше, Дании, Швеции. Революционным последствием их строительства и деятельности стало введение стандарта времени: его теперь регламентировали световыми сигналами, а потом — с помощью телеграфа, радио.
В 1839 году была открыта Пулковская обсерватория (Санкт-Петербург), ставшая одной из самых известных в мире. Сегодня в России действует более 60 обсерваторий. Одна из самых больших в международном масштабе — Пущинская радиоастрономическая обсерватория, созданная в 1956 году.
В Звенигородской обсерватории (в 12 км от Звенигорода) работает единственная в мире камера ВАУ, способная осуществлять массовые наблюдения за геостанционными спутниками. В 2014 году МГУ открыл обсерваторию на горе Шаджатмаз (Карачаево-Черкессия), где установили самый большой для России современный телескоп, диаметр которого равен 2,5 м.
Лучшие современные зарубежные обсерватории
Мауна-кеа — находится на Большом гавайском острове, имеет самый большой на Земле арсенал высокоточного оборудования.
Комплекс VLT («огромный телескоп») — расположен в Чили, в «пустыне телескопов» Атакама.
Йеркская обсерватория в Соединённых Штатах — «место зарождения астрофизики».
Обсерватория ORM (Канарские острова) — имеет оптический телескоп с наибольшей апертурой (способностью собирать свет).
Аресибо — находится в Пуэрто-Рико и владеет радиотелескопом (305 м) с одной из самых больших в мире апертур.
Обсерватория университета Токио (Атакама) — самая высокая на Земле, находится у вершины горы Серро-Чайнантор.
Крупнейшие астрономические обсерватории мира
Обсерватория — научное сооружение, стационарное место, организация с развитой инфраструктурой и оборудованное научными приборами, для постоянного наблюдения и слежения за различными объектами и явлениями на Земле и в Космосе.
Современные астрономические обсерватории обычно содержат один или несколько стационарно установленных телескопов, находящихся в строениях с вращающимся либо убирающимся куполом. Часто сами помещения для инструментов (телескопов), называют также обсерваториями.
Из истории обсерватории
Трудно даже назвать время появления первых обсерваторий. Конечно, это были примитивные сооружения, но все-таки в них велись наблюдения за небесными светилами. Самые древние обсерватории находятся в Ассирии, Вавилоне, Китае, Египте, Персии, Индии, Мексике, Перу и в других государствах. Древние жрецы по сути и были первыми астрономами, потому что они вели наблюдения за звездным небом.
Стоунхендж – обсерватория, созданная еще в каменном веке. Она находится недалеко от Лондона.
Это сооружение было одновременно и храмом, и местом для астрономических наблюдений — истолкование Стоунхенджа как грандиозной обсерватории каменного века принадлежит Дж. Хокинсу и Дж. Уайту. Предположения о том, что это древнейшая обсерватория, основаны на том, что ее каменные плиты установлены в определенном порядке. Общеизвестно, что Стоунхендж был священным местом друидов – представителей жреческой касты у древних кельтов. Друиды очень хорошо разбирались в астрономии, например, в строении и движении звёзд, размерах Земли и планет, различных астрономических явлениях. Считается, что они унаследовали знания от истинных строителей Стоунхенджа и, благодаря этому, обладали большой властью и влиянием.
На территории Армении найдена еще одна древнейшая обсерватория, построенная около 5 тыс. лет назад.
В XV веке в Самарканде великий астроном Улугбек построил выдающуюся для своего времени обсерваторию, в которой главным инструментом был огромный квадрант для измерения угловых расстояний звезд и других светил.
Обсерватория в Самарканде
Первой обсерваторией в современном смысле этого слова был знаменитый музей в Александрии, устроенный Птолемеем II Филадельфом. Аристилл, Тимохарис, Гиппарх, Аристарх, Эратосфен, Геминус, Птолемей и другие добились здесь небывалых результатов. Здесь впервые начали употреблять инструменты с разделёнными кругами. Аристарх установил медный круг в плоскости экватора и с его помощью наблюдал непосредственно времена прохождения Солнца через точки равноденствия. Гиппарх изобрёл астролябию (астрономический инструмент, основанный на принципе стереографической проекции) с двумя взаимно перпендикулярными кругами и диоптрами для наблюдений.
Птолемей ввёл квадранты и устанавливал их при помощи отвеса. Переход от полных кругов к квадрантам был, в сущности, шагом назад, но авторитет Птолемея удержал квадранты на обсерваториях до времён Рёмера, который доказал, что полными кругами, наблюдения производятся точнее; однако, квадранты были совершенно оставлены только в начале XIX века.
Первые обсерватории современного типа стали строиться в Европе после того, как был изобретен телескоп – в XVII веке. Первая большая государственная обсерватория – парижская. Она была построена в 1667 г. Наряду с квадрантами и другими инструментами древней астрономии здесь уже использовались большие телескопы-рефракторы. В 1675 г. открылась Гринвичская королевская обсерватория в Англии, в предместье Лондона.
Гринвичская Королевская обсерватория
Всего в мире работает более 500 обсерваторий.
Принцип размещения обсерваторий
Если вы когда-либо посещали оптическую обсерваторию, либо просто смотрели её фотографии, то могли заметить, что она всегда окрашена в ярко-белый цвет. Сделано это неспроста. В светлое время дня солнечные лучи заметно нагревают любые предметы и сооружения. В результате этого купол обсерватории так нагревается, что горячий воздух начинает активно струится с его поверхности.
Такой эффект легко заметить самому, понаблюдав в жаркий день за отдалёнными предметами. В знойный день горячий воздух устремляется вверх, и можно заметить, как изображение словно колышется. Это приводит к тому, что проводить астрономические наблюдения становится невозможно.
Чтобы минимизировать вредный эффект, на здание обсерватории наносится светоотражающее покрытие, плюс ко всему устанавливаются мощные системы охлаждения и вентиляции.
В большинстве случаев астрономический купол выполняется сферической формы, вращающимся во все стороны горизонта. Делают это затем, чтобы можно было направить объектив телескопа в любую точку звёздного неба, всего лишь повернув башню в нужное направление. От вершины до основания купол прорезается продольным разрезом и оборудуется раздвижными створками. Таким образом, можно нацелить телескоп в любую точку небосвода – от плоскости горизонта до вертикальной линии зенита.
Крупнейшие астрономические обсерватории
Китайская астрономическая обсерватория или Небесный глаз
Крупнейшая на сегодняшний момент в мире астрономическая обсерватория располагается в отдалении на юго-западе Китая, что значительно осложнило ее строительство. Строительство началось в 2011 году. Стоимость строительства самого крупного радиотелескопа на нашей планете составила 180 млн долларов.
Сооружение телескопа под названием «Сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой» (FAST). заняло пять лет, в результате инженеры смогли построить 500-метровую тарелку, состоящую из 4400 алюминиевых панелей.
Инженерам и строителям пришлось годами жить в одном из горных ущелий вдали от цивилизации, где в первое время даже не было электричества. Именно это заброшенное место выбрали из 400 вариантов: природная долина в горах на высоте примерно 1000 м над уровнем моря идеально подходила по размеру и являлась естественной защитой от радиочастотных помех.
При этом, не стоит забывать о том, что работа с FAST не лишена проблем — так, основная проблема заключается в хранении невероятно большого количества данных, которые в ближайшие несколько лет соберет этот радиотелескоп.
Согласно Nature, FAST будет сканировать вдвое большую площадь, чем радиотелескоп обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико. Китайский радиотелескоп способен обнаружить даже самые слабые радиоволны, исходящие от небесных объектов, таких как пульсары и целые галактики. Также специалисты не исключают, что он может быть использован для обнаружения далеких миров, на которых может существовать жизнь.
Паранальская обсерватория или Очень Большой Телескоп (VLT )
Представляет собой систему из четырех основных антенн диаметром 8,2 метра и четырех вспомогательных по 1,8 м в диаметре, объединенных в астрономических интерферометр. Это чудо техники расположено в высокогорьях Анд на высоте более 2,5 км над уровнем моря в чилийской пустыне Атакама. Такое расположение телескопа дает большое преимущество: в этой местности можно наблюдать за безоблачным небом почти круглый год, а разреженная атмосфера позволяет избегать искажений, создаваемых движением воздушных масс. Поэтому обсерватория принимает сигнал в оптическом и среднем инфракрасном диапазонах, а обрабатывает полученный материал суперкомпьютер, способный выполнять до семнадцати квадриллионов операций в секунду.
На этом телескопе работают ученые «Европейской южной обсерватории».
Аресибо
Астрономическая обсерватория Аресибо расположена в Пуэрто Рико, в 15 км от Аресибо, на высоте 497 м над уровнем моря.
Здесь ведут исследования Корнельский университет и Национальный центр астрономии и ионосферы США. Диаметр тарелки радиотелескопа составляет 304,8 м, а глубина зеркала – 50,9 м. Поверхность рефлектора покрыта 38 778 алюминиевыми пластинами, каждая из которых имеет приблизительный размер 1х2 метра. Само зеркало расположено в естественном углублении, а подвижный облучатель подвешен на тросах к трем опорным фермам, положение которого и определяет, какой участок небосвода окажется в фокусе.
Интересно, что прозрачный для солнечных лучей рефлектор телескопа используется в качестве парника для выращивания сельскохозяйственных культур.
Радиотелескоп, установленный в Аресибо, — в настоящее время, крупнейший в мире (из использующих одну апертуру). Телескоп используется для исследований в области радиоастрономии, физики атмосферы и радиолокационных наблюдений объектов Солнечной системы.
Обсерватории Роке-де-лос-Мучачос или Большой Канарский телескоп
Расположена на пике потухшего вулкана Мучачос на высоте около 2400 метров выше уровня моря, на Канарском острове Пальма. Наряду с обсерваториями Гаваев и Чили, является одним из лучших мест на Земле с точки зрения астроклимата. Она расположена выше атмосферного слоя, для которого характерно интенсивное формирование облаков, что позволяет, практически всегда, вести наблюдения на чистом небосводе.
В 2007 году введен в строй Большой Канарский телескоп — оптический телескоп-рефлектор с самым крупным зеркалом в мире. Его первичное шестиугольное зеркало, с эквивалентным диаметром 10,4 метра, составлено из 36 шестиугольных сегментов, изготовленных из ситаллов Zerodur, производства компании Schott AG. Оснащён активной и адаптивной оптикой. Он видит объекты в миллиард раз более слабые, чем те, что видит невооружённый человеческий глаз.
Обсерватория Натски
Она расположен неподалеку от индийского города Пуна. Этот крупнейший из работающих в метровом диапазоне радиотелескопов состоит из тридцати антенн с 45-метровыми отражателями весом около 80 тонн каждый. 14 антенн расположены на площади в 1 квадратный километр, а остальные 16 образуют Y-образную конфигурацию протяженностью в 25 километров.
Математическая обработка информации по 435 возможным парам комбинаций расположения тарелок позволяет ученым утверждать, что эта система интерферометров эквивалентна по эффективности одной тарелке диаметром в 25 километров. Однако вычисление корреляций занимает несколько часов.
Обсерватория Кека
Расположенная на пике горы Мауна-Кеа (4145 метров над уровнем моря), на острове Гавайи, США. Телескопы обсерватории были крупнейшими в мире с 1993 по 2007 год, до введения в строй Большого канарского телескопа GTC (10,4 м).
Имеют возможность работать в режиме астрономического интерферометра, для увеличения разрешающей способности. Оснащены активной и адаптивной оптикой. Астроклимат обсерватории — один из лучших в мире.
Наибольшее количество экзопланет открыто именно в этой обсерватории с помощью спектрометра высокого разрешения
Специальная астрофизическая обсерватория РАН
В России самый крупный телескоп установлен в специальной астрофизической обсерватории в республике Карачаево-Черкессия на Северном Кавказе. Благодаря тому, что он смонтирован на высоте чуть более 2000 метров над уровнем моря достигается высокое качество получаемых изображений
Главное зеркало рефлектора составляет 6 метров в диаметре, в результате чего предельная звездная величина для этого инструмента составляет внушительную цифру в +25m! До 1993 года он оставался крупнейшим в мире, пока не была построена обсерватория Кека. На сегодня телескоп проходит глубокую модернизацию — основное зеркало демонтировано и отправлено на завод изготовитель для переполировки. Кроме этого, будет установлено новое электронное оборудование системы слежения и наведения.
История обсерваторий России
В целом в России насчитывается около 60 астрономических обсерваторий, многие из которых известны по всему миру.
Первый такой объект в отдельном помещении появился по инициативе архиепископа Афанасия в 1692 году. Оптический телескоп был установлен на колокольне в Холмогорах в Архангельской области.
В 1701 году соратник и сподвижник Петра I дипломат и ученый Яков Вилимович Брюс (Джеймс Дэниэль Брюс, 1670-1735) инициировал открытие обсерватории при Навигацкой школе на Сухаревой башне в Москве. Она имела большое практическое значение, тут имелись секстанты и квадранты. И именно тут впервые наблюдалось солнечное затмение 1706 года.
Первая официальная обсерватория появилась на Васильевском острове. Основана она была Петром I, но открылась уже при Екатерине I в 1725 году. Она сохранилась и сегодня, но уже как памятник архитектуры, под библиотекой Академии наук. И в свое время эта восьмиугольная башенка имела множество недостатков, в числе которых и расположение в черте города. Все ее оборудование было перевезено в Пулковскую обсерваторию, закладка которой состоялась в 1835 году, а открылась она в 1839-м.
Долгое время именно эта астрономическая обсерватория была ведущей в России, и сегодня она сохранила свои позиции.
Известные обсерватории России
Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН (ГАО РАН)
Научная деятельность обсерватории охватывает практически все приоритетные направления фундаментальных исследований современной астрономии: небесная механика и звёздная динамика, астрометрия (геометрические и кинематические параметры Вселенной), Солнце и солнечно-земные связи, физика и эволюция звёзд, внегалактическая астрономия, аппаратура и методика астрономических наблюдений.
У обсерватории есть одна действующая наблюдательная станция — Кисловодская горная астрономическая станция, а также два телескопа, работающих на территории других астрономических обсерваторий.
5 июня 2018 года Президиум РАН постановил перенести в течение 5 лет астрономические наблюдения из Пулково на другие наблюдательные базы, расположенные в более благоприятных астроклиматических условиях.
Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН
Одна из крупнейших в России. Она основана в 1956 году и сегодня является одной из наиболее хорошо оснащенных: радиотелескоп РТ-22, радиотелескопы меридианного типа с двумя антеннами ДКР-100 и БСА. Располагается в г. Пущино Московской области, ее координаты 54°49″ северной широты и 37°38″ восточной долготы.
Интересный факт – в ветреную погоду можно услышать «пение» телескопов. Говорят, что в фильме «Война и мир» Сергей Бондарчук использовал запись именно этой надрывной песни.
Астрономическая обсерватория Казанского университета
В центре Казани в студенческом городке находится старинная обсерватория, основанная при кафедре астрономии в 1833 году. Это удивительное здание в стиле классицизма пользуется неизменной популярностью у гостей города.
Сегодня это региональный центр по обучению и использованию спутниковых систем навигации. Главные инструменты этой обсерватории: рефрактор Мерц, гелиометр Репсольда, труба Джорджа Доллона, экваториал и часы точного времени.
Байкальская астрофизическая обсерватория
Эта самая молодая обсерватория открыта в 1980 году. Она расположена в месте уникального микроастроклимата – локальные антициклоны и малые восходящие потоки воздуха с озера Байкал создают тут уникальные условия для наблюдений. Она принадлежит Институту Солнечно-Земной физики Российской академии наук и оснащена уникальной аппаратурой: большим солнечным вакуумным телескопом (самым большим на территории Евразии), телескопом полного диска Солнца, хромосферным телескопом, фотогелиографом.