Выдающиеся «дворовые астрономы»

 

Чтобы подогреть ваш энтузиазм, расскажу о некоторых выдающихся астрономах‑любителях. В XVII–XVIII вв. немногочисленный штат государственных обсерваторий в основном был занят прикладными исследованиями – совершенствованием службы времени и методов определения географической долготы. Поэтому поиском комет и астероидов, изучением переменных звезд и явлений на поверхности Солнца, Луны и планет в основном занимались астрономы‑любители. В XIX в. профессиональные астрономы стали уделять больше внимания звездноастрономическим и астрофизическим исследованиям, но и здесь весьма часто любители науки были в первых рядах.

На рубеже XVIII и XIX вв. работал величайший из астрономов‑любителей – музыкант, дирижер и композитор Вильям Гершель; с ним мы уже встречались в главе 1. Открыв планету Уран, он неожиданно для себя из «дворового астронома» стал придворным астрономом. Его верной помощницей была сестра Каролина, а позже – и сын Джон. С точки зрения любительской астрономии главная заслуга В. Гершеля состоит все же не в открытии планеты (это дело случая) и не в составлении каталогов тысяч туманностей и звездных скоплений (кропотливая работа редко привлекает любителей), а в демонстрации возможности кустарного изготовления крупных зеркальных телескопов – рефлекторов. Именно это его занятие на несколько столетий вперед определило основное направление любительского телескопостроения. Работоспособность Вильяма Гершеля потрясает воображение: одних только телескопов он построил четыре сотни, причем среди них – крупнейший в мире, на десятилетия оставшийся непревзойденным.

Рис. 2.3. «Большой 20‑футовый» рефлектор В. Гершеля диаметром 18 дюймов. Этот телескоп был самым рабочим из всех инструментов Гершеля.

 

Первым оптическим гигантом В. Гершеля стал «Большой 20‑футовый» рефлектор, законченный в 1783 г. Он имел главное вогнутое зеркало диаметром 18 дюймов (46 см) и трубу длиной 20 футов (6,1 м). Хотя телескоп сначала был задуман как ньютоновский рефлектор с небольшим плоским зеркалом, отражающим изображение к расположенному сбоку окуляру, Гершель не мог смириться с потерей света, происходящей при отражении. Он убрал плоское зеркало, закрепил окуляр на верхней кромке трубы, непосредственно в фокусе телескопа, и вел наблюдения с подвижной площадки, глядя через окуляр вниз, в направлении главного зеркала, расположенного у основания телескопа.

Вскоре Гершель взялся за постройку крупнейшего в мире рефлектора длиной 40 футов (12 м) с зеркалом диаметром 49,5 дюймов (126 см). Вместе с сыном Джоном и сестрой Каролиной он строил этот телескоп с 1785 по 1789 гг. В течение полувека, вплоть до 1845 г., «Великий 40‑футовый» (Great Forty‑Foot) оставался крупнейшим в мире. Его труба была железной, а вогнутое металлическое зеркало было сделано из спекулума (лат. speculum зеркало) – сплава ³/₄ меди и ¹/₄ олова с добавлением мышьяка. В ту эпоху зеркала всех рефлекторов делали из этого весьма твердого сплава, который, однако, хорошо полируется и отражает свет. Первое зеркало весило полтонны, но оказалось недостаточно прочным. Второе зеркало сделали вдвое толще; его в основном и использовали для наблюдений. Однако зеркала быстро тускнели, а переполировывать их было очень сложно. Телескоп оказался громоздким и неудобным в работе. Наблюдения с этим великаном прекратились в 1815 г., а в 1840 г. его разобрали, поскольку деревянная монтировка подгнила и гигант мог рухнуть. Но некоторые части телескопа сохранились; главное зеркало находится в Музее науки в Лондоне.

Рис. 2.4. «Великий 40‑футовый» рефлектор В. Гершеля диаметром около 50 дюймов. Полстолетия он оставался крупнейшим в мире, но был неудобен в работе.

 

Менее известен другой любитель астрономии – Уильям Парсонс (1800–1867), третий лорд Росс, продолживший усилия Гершеля по развитию технологии больших рефлекторов. Его крупнейший телескоп имел главное зеркало диаметром около 2 м и был установлен в семейном поместье в Ирландии. С помощью этого гиганта лорд Росс сумел разрешить на звезды многие туманности и скопления, а также открыл множество новых деталей в туманностях, в частности спиральную структуру некоторых из них, оказавшихся галактиками. Фактически Вильям Гершель и лорд Росс открыли эру галактической (то есть звездной) и внегалактической астрономии. Напомню: фотография в те годы еще не была изобретена, наблюдения в телескоп вели глазом, как и сегодня это делают все любители астрономии и многие астрономы‑любители.

В XIX в. было налажено производство высококачественных линзовых телескопов – рефракторов. Это привлекло многих профессиональных и самодеятельных астрономов к наблюдению планет и поиску новых объектов Солнечной системы. Стало очень популярным составление карт лунной поверхности.

Рис. 2.5. Гигантский телескоп лорда Росса. В 1845 г. ирландский астроном Уильям Парсонс, третий лорд Росс, спроектировал и построил в своем родовом поместье Бёр‑Касл колоссальный 182‑сантиметровый рефлектор с фокусным расстоянием 17 м. Телескоп получил прозвище «Левиафан».

Рис. 2.6. Телескоп лорда Росса, современное фото.

 

Великолепных результатов в этом достигли банкир Вильгельм Бер (1797–1850) и астроном И.Мёдлер (1794–1874), работавшие совместно. Проделав микрометрические измерения сотен деталей в качестве реперных точек и измерив длину тени более тысячи гор для определения их высот, они составили в 1837 г. изумительную карту Луны с подробным описанием рельефа.

Немецкий фармацевт Генрих Швабе (1789–1875) с 1826 г. регулярно наблюдал поверхность Солнца и в 1843 г. открыл 11‑летнюю периодичность количества солнечных пятен. Пожалуй, открытие Гершелем планеты Уран и обнаружение Швабе цикла солнечной активности – это самые известные открытия, сделанные астрономами‑любителями. Кроме этого, Швабе первым детально исследовал Большое Красное пятно на Юпитере (1831 г.). За вклад в науку его наградили Золотой медалью английского Королевского астрономического общества и в 1868 г. избрали в члены Королевского общества – весьма редкая привилегия для любителя науки.

Рис. 2.7. Генри Дрэпер.

 

Высочайший уровень любительской астрономии XIX в. продемонстрировал Уильям Хёггинс (1824–1910), который в собственной обсерватории развил методы астрономической фотографии и спектроскопии; фактически он стал первым английским астрофизиком. В то время это было возможно, поскольку научные приборы изготавливались кустарно.

Американский врач, профессор естествознания Генри Дрэпер (1837–1882) построил частную обсерваторию с 71‑сантиметровым рефлектором, зеркало для которого он шлифовал сам. На фотопластинках с мокрыми коллоидными эмульсиями Дрэпер одним из первых получил высококачественные фотографии Луны, Солнца и солнечного спектра (для этой цели он разработал точный механизм часового ведения телескопа). Он первым в 1872 г. получил спектр звезды – Веги. С 1879 г. он работал с сухими фотоэмульсиями и получил спектры ярких звезд, планет, комет и туманностей. После ранней смерти исследователя его вдова Анна Палмер‑Дрэ‑пер учредила денежный фонд, позволивший астрономам Гарвардской обсерватории создать фундаментальный каталог спектров звезд – знаменитый Дрэперовский каталог – и разработать Гарвардскую спектральную классификацию звезд, ставшую основой астрофизики.

В XX в. возможности астрономов‑любителей уже не могли конкурировать с оборудованием профессиональных обсерваторий, поэтому любители сосредоточились на поисковых работах, в основном связанных с кометами. Уникальный для XX в. пример авангардной роли любительской астрономии дает работа американского радиоинженера Грота Ребера (1911–2002), который в конце 1930‑х гг. единственный во всем мире проводил радиоастрономические исследования, своими силами и на собственные средства создав весьма совершенный радиотелескоп. В середине XX в., в связи с развитием космонавтики, радиоастрономия совершила колоссальный рывок, и ее уровень стал недоступен для любителей. Однако к концу XX в. любительская радиоастрономия возродилась на основе новых технологий; возникло даже Общество радиоастрономов‑любителей. Примите это к сведению, любители радиотехники!

Рис. 2.8. Радиоантенна Грота Ребера (1937 г.).

 

В области оптического поиска и исследования новых объектов (комет, переменных звезд и т. п.) астрономы‑любители до сих пор успешно дополняют профессионалов, используя свои главные преимущества – широкоугольные оптические приборы (бинокуляры, кометоискатели), прекрасное знание звездного неба и невероятное упорство в проведении наблюдений. Такие известные «ловцы комет», как Икейя, Бредфилд, Олкок, проводят визуальные наблюдения практически каждую ночь в течение нескольких десятилетий.

Англичанин Джордж Олкок (1912–2000), отслужив в армии и всю жизнь проработав школьным учителем младших классов, с юношеских лет проводил астрономические и метеорологические наблюдения, открыв за это время визуально, при помощи бинокуляра, 5 комет и 6 вспышек новых звезд. За научные заслуги он стал членом Королевского астрономического и Королевского географического обществ, был удостоен множества наград, в том числе медалей Тихоокеанского астрономического общества и Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд; его имя присвоено малой планете. Как показал опыт Гершеля и Олкока, облачное небо Англии – вовсе не преграда для упорных наблюдателей (хотя проблемы им оно, безусловно, создает).

Используя простейшее оборудование, любители порой добиваются выдающихся результатов. Так, австралиец Пол Камильери с помощью обыкновенного фотоаппарата (фокусное расстояние объектива 135 мм, чувствительность пленки 400 ед.) только в одном 1991 г. открыл четыре вспышки новых звезд. Такая производительность в те годы сделала бы честь профессиональной обсерватории.

 

Небесные единомышленники

 

Если у вас, уважаемый читатель, уже созрело желание самостоятельно изучать Вселенную, то очень советую вам познакомиться с такими же увлеченными людьми и заняться наблюдениями неба совместно. В мире существует огромное количество кружков, клубов, обществ и союзов астрономов‑любителей. Они объединяют энтузиастов либо по территориальному признаку, либо по тематике исследований. Некоторые клубы имеют собственные довольно мощные обсерватории. По сравнению с индивидуальными любителями члены астрономических объединений получают значительно большие возможности при строительстве или покупке крупного телескопа и аппаратуры к нему, включая современные ПЗС‑камеры. С опытом такой работы знакомит, например, Центр любительской астрофизики (Center for Backyard Astrophysics: http://cbastro.org). Наиболее известные среди любительских организаций:

✓ Астрономическая лига – Astronomical League, объединяет более 240 любительских астрономических обществ и клубов США (www.astroleague.org);

✓ Американская ассоциация любителей астрономии – The American Association of Amateur Astronomers (www.corvus.com);

✓ Международная организация любительских наблюдений Солнца (www.inter‑sol.org);

✓ Общество радиоастрономов‑любителей – The Society of Amateur Radio Astronomers (www.bambi.net/sara.html);

✓ Московский астрономический клуб (astroclub.ru).

Наиболее плодотворными и авторитетными являются смешанные организации, объединяющие как любителей, так и профессионалов. К их числу относятся:

✓ Тихоокеанское астрономическое общество (Astronomical Society of the Pacific) – объединение любителей и профессиональных астрономов, базирующееся на Западе США (www.aspsky.org);

✓ Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд – The American Association of Variable Star Observers (www.aavso.org);

✓ Американское метеорное общество – American Meteor Society (www.amsmeteors.org);

✓ Ассоциация наблюдателей Луны и планет – The Association of Lunar and Planetary Observers (www.lpl.arizona.edu/alpo);

✓ Международный центр наблюдений покрытий Луной – International Lunar Occultation Centre (lunar‑occultations.com).

Некоторые читатели, вероятно, помнят, что в СССР существовало Всесоюзное астрономо‑геодезическое общество (ВАГО). Оно активно работало с 1932 по 1994 гг. в тесном контакте с Академией наук СССР, объединяя 8000 действительных членов, около 2000 членов юношеских секций и 225 членов‑коллективов. Разумеется, не все любители астрономии были членами ВАГО. Довольно точное представление об их количестве дают тиражи книг тех лет: научно‑популярные книги по астрономии обычно выходили тиражом от 30 до 100 тыс. экземпляров (но бывало, и 200 тысяч!). Учебники астрономии имели тираж от 3 до 10 тыс., а узкоспециальные монографии – от 1 до 3 тыс. После распада СССР структура ВАГО также распалась на ряд местных организаций и клубов; сейчас в России их несколько десятков.

В мире существуют центры накопления данных о наблюдении переменных звезд; этими полезными данными может воспользоваться любой желающий, и каждый астроном, профессионал и любитель, может отправить туда результаты своих наблюдений. Самый мощный центр – Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд (AAVS0) со штаб‑квартирой в Кембридже, штат Массачусетс. Сайт (очень полезный!): www.aavso.org. Отправлять наблюдения по адресу [email protected]. Чрезвычайно полезные каталоги и базы данных для наблюдений можно найти на сайтах Центра астрономических данных в Страсбуре (cdsweb.u‑strasbg.fr/Cats.html) и Центра астрономических данных NASA (adc.gsfc.nasa.gov/adc/adc_amateurs.html).

Замечательные новые возможности уже дает и значительно умножит в ближайшее время идея «виртуального телескопа». Сейчас так называют базу данных Европейской южной обсерватории (проект Astrovirtel), в которой собираются снимки, полученные на нескольких крупных телескопах при наблюдениях самых разных объектов. Важно, что Astrovirtel доступен не только профессионалам, но и всем желающим, хотя для работы с ним требуется квалификация. И это лишь первый шаг к более грандиозному проекту Астрономической виртуальной обсерватории, которая объединит в цифровом виде все изображения неба, полученные за всю историю науки астрономами всех стран.