Клуб пользователей ЦФК Olympus

Как выглядит звёздное небо с Земли.

Всем известно, что Земля вращается вокруг своей оси с периодом вращения ~24 часа, а также имеет некоторый угол отклонения этой оси (~23.5 градусов). Из этого следует, что съёмка звёздного неба с длительными выдержками с помощью неподвижного штатива затруднена . Если установить фотоаппарат на неподвижный штатив и направить объектив в сторону северного или южного "полюса мира" то, используя длительную выдержку, мы сможем запечатлеть следующую картину:

Звёздные треки Северного Полюса Мира. Почти в центре видна Полярная Звезда.

На фотографии видно как звёзды своими треками вырисовывают окружности, создавая сферу, и треки тем длиннее, чем больше скорость перемещения звёзд по небу, то есть чем ближе звёзды к линии небесного экватора. Для того чтобы было легче ориентироваться в звёздной картине, была разработана система координат, схожая с земными географическими координатами.

Склонение - аналог широты при определении положения небесных тел на небе. Измеряется в градусах, отсчитывается от плоскости небесного экватора. В южном полушарии небесной сферы оно меняется от 0 до -90°, в северном - от 0° до +90°. Обозначается греческой буквой Дельта или сокращением Dec.

Прямое восхождение - аналог долготы при описании положения небесных тел на небе. Измеряется в часах, минутах и секундах, иногда просто в градусах и минутах и секундах дуги (час=15 градусов), отсчитывается от точки весеннего равноденствия против часовой стрелки, если смотреть с севера. Обозначается греческой буквой Альфа или сокращением RA.

Все эти условные обозначения будут понятны если запустить любую программу-планетарий, о которых я расскажу ниже.

 Что необходимо иметь для съёмки.

 Возникает вопрос - как же снять объекты неба, если эти объекты «стремительно» убегают из области кадра? К счастью астрономы уже давно придумали специальные штативы для телескопов, которые имеют экваториальную систему движения осей, в астрономии они называются экваториальными (или немецкими) монтировками.

 Эти монтировки обычно снабжены электроприводами с часовым механизмом и имеют три степени свободы: угол места, который позволяет выставить угол наклона полярной оси, полярную ось, относительно которой идёт вращение, задавая угол восхождения, и ось склонений, которая позволяет выбрать нужный объект.

Полярная ось выставляется с помощью оптического визира - "искателя полюса" по звёздам вблизи северного или южного полюсов. Искатель полюса установлен внутри монтировки, прямо на линии полярной оси. Используя монтировки можно снимать фотоаппаратом с фокусными расстояниями до 100-300 мм  с выдержками до 30 секунд без дополнительных ухищрений по улучшению точности слежения за движением звёздного неба (гидированию). Если вы хотите снимать с более длительными выдержками, то понадобится ручное или автоматическое гидирование при съёмке.

Всё дело в том, что при больших фокусных расстояниях сказываются увеличиваются требования к точности механизма монтировки, а также вносят своё влияние атмосферные потоки, которые искривляют и отклоняют изображение.

Гидирование представляет из себя дополнительное слежение за перемещением объекта съёмки или за перемещением соседних объектов (например ближайших ярких звёзд). Слежение осуществляется в ручном режиме через длиннофокусный объектив-телескоп и окуляр-гид имеющий подсвеченное перекрестие, либо в автоматическом режиме, используя всё тот же длиннофокусный объектив и камеру, подключённую к устройству-автогиду, или компьютеру связанному с пультом управления монтировкой. При ручном режиме фотограф сам смотрит в окуляр гид и короткими нажатиями на кнопки пульта управления монтировкой вносит корректирующие импульсы. При автоматическом режиме эти импульсы вносит устройство-автогид или компьютер. Всё вместе для случая с ручным гидированием выглядит примерно вот так:

Монтировка с искателем полюса, короткофокусный искатель объектов, длиннофокусный гид с окуляром и фотоаппарат установленные через регулируемую площадку.

Добавлю, что на данный момент единого стандарта и готовых решений в плане размещения гидирующей трубы и фототехники на монтировке - нет. Каждый любитель размещает всё на своё усмотрение и в зависимости от используемого оборудования. При размещении необходимо соблюдать баланс по осям, устанавливая оборудование так, чтобы при ослаблении стопорных механизмов ничто не перевешивалось ни в одну из сторон. Это обеспечит более точное движение и уменьшит нагрузку на механизмы приводов.

Что снимать?

Когда в распоряжении появляется всё необходимое оборудование, возникает вопрос - что снимать? И как найти нужный объект? И этот вопрос современные технологии позволяют легко решить. Существуют специальные программы - планетарии, которые могут моделировать картину звёздного неба в зависимости от ваших координат, даты и времени. Я пользуюсь двумя популярными: RedShift 6 (для PC под управлением Windows) и PocketStars 5 для PocketPC (под управлением Windows Mobile).

RedShift 6

Pocket Stars 5

RedShift 6 - это целая энциклопедия звёздного неба. Кроме подробного моделирования объектов неба в программе имеются обучающие и познавательные видеоматериалы, рассказывающие об устройстве вселенной, а также календарь будущих и прошлых астрономических событий, среди которых Лунные и Солнечные затмения и многое другое. Всё это на русском языке.

Pocket Stars 5 это миниатюрная программа-планетарий для портативных устройств, работaющих на Windows Mobile. Хороша тем, что позволяет носить с собой в кармане всю основную информацию о звёздном небе, то есть для этого не придётся брать с собой ноутбук. Есть также и другие аналогичные интересные программы. Со временем каждый выбирает для себя наиболее подходящую.

Используя программы-планетарии можно легко узнать какие объекты в какое время будут находиться в зоне видимости. А объектов на звёздном небе немало. Наиболее интересные и яркие внесены в специальные каталоги.

Каталог Шарля Месье (Messier) был составлен французом Ш. Месье и его учениками-последователями в 18-м веке. В каталог вошли наиболее яркие туманные объекты звездного неба - галактики, светлые туманности, шаровые и рассеянные звездные скопления. Все это мешало Месье заниматься своим любимым делом - искать кометы. Поэтому он и стал заносить все туманные пятна неба в каталог, который его и прославил. Каталог насчитывает сейчас 110 объектов. Новые объекты в него не вносятся. Объекты в каталоге пронумерованы, перед номером принято ставить букву М, как знак принадлежности именно каталогу Месье.

Каталог Калдвелла (The Caldwell Catalog), составлен английским астрономом Патриком Калдвеллом-Муром и впервые опубликован в журнале Sky & Telescope в декабре 1995 года. Этот известный популяризатор астрономии, автор большого количества книг и ведущий телепрограммы по астрономии на канале "Би-Би-Си", больше известен по фамилии Мур, но для того чтобы избежать путаницы с каталогом Мессье, объекты которого обозначаются как М1, М2 и т.д., Патрик "вспомнил" свою вторую фамилию — Калдвелл чтобы обозначать объекты в своем каталоге как С1, С2, ...)

Главная "изюминка" каталога Калдвелла, отличающая его от других подобных каталогов, заключается в том, что объекты в нем расположены в порядке убывания их склонений — от +85 градусов до -81 градуса.

Более обширным каталогом туманных объектов является не менее известный каталог NGC.  Каталог NGC (New General Catalog of Nebulae & Clusters - Новый Общий Каталог Туманностей и Скоплений - опубликован в 1888-м году Дж. Дрейером. В него входят около 8 000 объектов - скоплений, туманностей и галактик. Основные наблюдения проводились Уильямом Гершелем и его сыном Джоном. Проверкой полученных данных также занималась Каролина Гершель, сестра Уильяма.

Множество фотографий объектов из этих каталогов опубликованы в Интернете различными обсерваториями и любителями. Очень качественные снимки делает профессиональный астрофотограф Роберт Гендлер (Robert Gendler)http://www.robgendlerastropics.com не менее интересны и снимки сделанные космическим телескопом Хаббл'a (HST - Hubble Space Telescope) http://hubblesite.org Но это не значит что всё уже снято и стремиться уже не к чему, звёздное небо это динамический объект, в нём постоянно происходят какие-то изменения. Самый яркий пример это близкий к Земле пролёт комет. Научившись снимать ранее открытые статичные объекты, вы поймёте как снимать новые динамические. Ведь всегда интересно заглянуть в небо дальше и лучше чем его видит человеческий глаз, пусть даже и вооружённый телескопом.

Продолжение в следующем номере