Глава 8. Тематика и организация любительских наблюдений

Многие основные проблемы строения Солнца, природы солнечной активности, связи активности с крупномасштабными структурами на Солнце и со строением внутренних частей Солнца ждут еще решения. Любители могут внести свой вклад в исследование этих проблем, поставляя астрономам высококачественные наблюдения. Речь идет не об отдельных фотографиях или спектрах. Для теоретического осмысления нужны ясные и, по возможности, полные сведения о реально протекающих процессах на Солнце. Наиболее успешными, по моим представлениям, могут быть исследования любителями эволюции активных областей. Здесь очень широкое поле деятельности и для отдельных любителей, ведущих зарисовки пятен, и для целых коллективов, проводящих разнообразные наблюдения.

Выше мы говорили, что такие исследования могут включать в себя измерения чисел и площадей пятен, их собственных движений. Добавим сюда определение температуры отдельных деталей активной области. Можно изучать характер изменения (дискретный или монотонный) и связь различных характеристик, например связь вращения пятен и вспышечной активности. Для изучаемой активной области можно затем найти данные других видов наблюдений (вспышек, радиоизлучения) в специальных каталогах или изданиях.

Большой интерес представляют поиски вихревых движений на Солнце, а также связь близких и далеких активных областей, синхронность в их изменениях.

Спектральные наблюдения добавят сюда сведения о магнитных полях, скоростях движения, температуре.

По наблюдениям в линии Н, можно изучать связь активных областей с крупномасштабными структурами слабых магнитных полей, границы между которыми трассируются волокнами. Связь характера развития вспышки с изменениями в активной области до и после нее можно также исследовать по Н_α-снимкам.

Другое направление работ - ежедневные наблюдения Солнца по нескольким постоянным программам. В такие программы могут входить определения чисел Вольфа, координат и площадей всех групп и их основных пятен, площади флоккулов, вспышки, протуберанцы.

Если имеется достаточно длинный ряд таких данных, можно изучать различные аспекты физики Солнца и влияния Солнца на Землю.

Об одной задаче такого рода мы уже говорили - изучение вращения Солнца, его изменения со временем (с фазой 11-летнего цикла активности) и широтой. Можно решать и другие проблемы: закономерности распределения активных областей по Солнцу (активные долготы, крупномасштабные структуры активности), краткосрочный и долгосрочный прогноз солнечной активности".

Берясь за решение проблем солнечно-земной физики, надо осознать, что в этом случае мы имеем дело, по крайней мере, с тремя объектами Солнцем, межпланетной средой и Землей. Это, конечно, существенно усложняет задачу и требует многих специальных знаний.

Так, сравнивая какие-то события на Земле (например, магнитные бури, полярные сияния, нарушения радиосвязи, погодные явления и т. д.) с явлениями на Солнце (прохождение больших пятен через центральный меридиан, сильные вспышки), надо иметь в виду следующее.

Электромагнитное излучение от всех объектов на Солнце распространяется во все стороны, т. е. независимо от положения пятна на диске Солнца его излучение (от рентгеновского до видимого и радио) придет к Земле. Но, помимо этого излучения, от Солнца летят потоки вещества (ядра атомов, ионы, электроны), несущие магнитное поле,- солнечный ветер. Его распространение не прямолинейно. Оно, грубо говоря, происходит по спиралям, нарушаемым межпланетными магнитными полями. К тому же скорость потоков может быть разной. Время распространения потока от Солнца до Земли меняется от нескольких часов до 4-5 дней.

В большинстве случаев до Земли доходят потоки вещества, истекающего из образований в западной полусфере Солнца. С восточной полусферы потоки чаще проходят мимо Земли. Неравноправны также потоки с северного и южного полушарий. Потоки редко пересекают плоскость экватора при своем движении. Поэтому если Земля расположена южнее плоскости солнечного экватора (В₀<0), то потоки от северных областей могут не дойти до Земли и наоборот, при В₀>0 южные области не дадут потоков на Земле.

Вся поверхность Солнца является источником солнечного ветра, но из некоторых областей истечение вещества более мощное, в них структура магнитного поля такова, что она не препятствует выходу заряженных частиц. На рис. 34 эти области видны в виде лучей - щеточек. В магнитных петлях и арках заряженные частицы задерживаются.

Такая сложная картина очень затрудняет сравнение земных событий с солнечными. Требуется большой объем наблюдений и знание механизмов воздействия излучения и солнечного ветра на верхние слои атмосферы Земли для получения уверенных выводов. Кроме того, необходима оценка значимости полученных результатов. Это требует специальных знаний из области статистики.

Другими словами, решение задач, касающихся солнечно-земных связей, требует хорошей подготовки, выходящей за рамки чисто солнечных наблюдений.

Далеко не все любительские коллективы должны ставить перед собой научные задачи. Некоторые из них знакомят людей с современным состоянием науки, демонстрируют Солнце, звезды, планеты, прививают молодежи интерес к познанию мира.

В качестве примеров расскажу кратко о трех коллективах любителей астрономии, довольно сильно различающихся по своим задачам.

Астрономическая лаборатория Артека. Руководит ею с 1979 г. Ю. Д. Онищенко. Лаборатория оснащена несколькими телескопами. Среди них рефрактор Цейса 80/1200 (диаметр 80 мм, фокусное расстояние 1200 мм) с часовым ведением, большой школьный рефрактор 80/800 с окулярным увеличением. С ним ведется фотографирование Солнца с помощью камеры фотоаппарата "Зенит" на мелкозернистую пленку "Микрат-200" и "Микрат-300" (рис. XIII). Зарисовки Солнца на экране ведутся с рефлектором "Мицар" 110/850 (рис. XIV). Как видим, оборудование заводское. Лаборатория проводит лекции, наблюдения Луны и Солнца, их фотографирование, зарисовки, определение чисел Вольфа. Были проведены интересные наблюдения прохождения Меркурия по диску Солнца. В 1981 г. наблюдали солнечное затмение (рис. XV). Поскольку состав участников меняется от смены к смене пионерских лагерей Артека, задача лаборатории - пробудить у ребят интерес к астрономии, донести до них некоторые сведения по астрономии (рис. XVI). Приезжают артековцы и на экскурсии в Крымскую астрофизическую обсерваторию.

Юношеская астрономическая обсерватория Станции юных техников г. Симферополя. История развития любительской астрономии в Симферополе начинается с 1946 г. с образования кружка учащихся 7-8 классов. В 1948 г. кружок был преобразован в Симферопольское общество любителей астрономии (СОЛА), а затем в Крымское отделение ВАГО (Всесоюзного астрономо-геодезического общества). В настоящее время симферопольские астрономы-любители объединили вокруг себя все любительские кружки Крыма (от 25 до 100 кружков). Материальная база СОЛА менялась от маленькой комнаты на Станции юных техников к метеорной станции и строительству обсерватории рядом с Дворцом пионеров в Симферополе. Несколько зданий с башнями для телескопов были построены любителями на общественных началах. Строятся филиалы обсерватории в Судаке и под Симферополем.

Все эти годы бессменно руководит обществом и обсерваторией В. В. Мартыненко. Большую работу проводят и его соратники С. Я. Жительзейф, В. Е. Кравченко, А. С. Левина, А. И. Гриценюк и другие.

Деятельность обсерватории широка и разнообразна. Работают кружки астрономии, космофизики, астрогеологии, минералогии, телескопостроения. Причем ребята не замыкаются в каком-то одном кружке. Постепенно они осваивают все виды работ и наблюдений, участвуют в совместных разработках, наблюдениях и экспедициях. Такой подход формирует у ребят систему нравственных ценностей и духовных приоритетов, мировоззрение, основанное на понимании места человека в жизни общества, расширении представлений об окружающем мире.

Рис. 35. Зарисовка эволюции группы пятен в течение девяти дней, сделанная с помощью рефрактора 300/4000 с окулярным увеличением в Юношеской обсерватории г. Симферополя

Конкретные астрономические наблюдения ведутся в трех направлениях: наблюдения Солнца, звезд и метеоров.

Наблюдения Солнца проводятся на двух телескопах - полярном солнечном телескопе и спектрогелиоскопе. На рис. XVII показан полярный телескоп с вращающимся экраном. Площади пятен и числа Вольфа, определяемые на этом телескопе, обсерватория поставляет по договорам заинтересованным организациям. По зарисовкам групп пятен изучалась их эволюция. На рис. 35, 36 приведены примеры таких зарисовок для двух групп пятен.

Рис. 36. Зарисовка эволюции группы в течение всего прохождения по диску Солнца. Получена, как на рис. 35

Наблюдения звезд проводятся на телескопе-рефракторе (D = 300 мм) с фотоэлектрическим фотометром и записью результатов на ЭВМ (рис. XVIII). Телескоп, фотометр, программы управления им и обработки наблюдений - все это сделано ребятами. Фотометрия звезд с различными фильтрами выполняется на этом телескопе по заказу Симферопольского университета.

Но, пожалуй, самые популярные и традиционные наблюдения, в которых обсерватория достигла больших успехов, это фотографические и визуальные наблюдения метеоров на профессиональном уровне. В банке данных обсерватории хранятся сведения о наблюдениях 400 тысяч метеорных явлений. Обсерватория является участником Международной службы метеоров. Она публикует свои работы по метеорам в научных изданиях.

В обсерватории собрана и прекрасная коллекция минералов, гордость которой - куски различных метеоритов.

В работе непосредственно участвуют 150-200 ребят. Некоторые из них почти ежедневно приезжают из пригородных сел за 30-40 км. Помимо работы с постоянными участниками на обсерватории проводятся экскурсии для школьников симферопольских школ, которым демонстрируются Солнце, Луна, звезды, читаются лекции. Раз в 2 месяца здесь собираются любители астрономии со всего Крыма на конференции-семинары.

Можно только восхищаться тому, какой удивительный коллектив энтузиастов работает здесь, как много он делает, как бережно передает свои традиции и интерес к науке от поколения к поколению уже более сорока лет.

Молодежное научное объединение "Земля и Вселенная" (Ленинград; руководители А. А. Тронь и О. А. Друговейко). В 1970 г. группой выпускников Ленинградского университета была создана Юношеская астрономическая школа (ЮАШ) как система взаимодействующих научных факультативов для школьников 7-10 классов по астрономии, математике, физике, информатике. Цель школы - профессиональная ориентация учащихся на такие научные специальности как астрономия, геофизика, экология. Затем ЮАШ превратилась в самостоятельное Молодежное научное объединение "Земля и Вселенная", насчитывающая 165 учащихся 7-10 классов, 45 студентов вузов и 12 преподавателей - сотрудников ленинградских научных учреждений. Объединение работает в широком диапазоне направлений астрономии, экологии и наук о Земле. С 1977 г. в ЮАШ проводятся наблюдения Солнца. В течение учебного года ЮАШ (с 1 октября по 15 июня) они включают в себя учебные и ознакомительные наблюдения на телескопах БАМ-1М с диаметром зеркала 15 см, часть учащихся стажируется в отделе физики Солнца Пулковской обсерватории и участвует

в наблюдениях там. Так, например, в рамках этих стажировок в 1981-83 г. учащимися ЮАШ были составлены программы обработки и расчета структуры солнечных пятен по наблюдениям на наземных телескопах и на аэростате Главной астрономической обсерватории в Пулкове (ГАО). Экспедиция ЮАШ наблюдала полное солнечное затмение 31 июля 1981 года. Результаты этих наблюдений опубликованы в сборнике ВАГО "Результаты наблюдений полного затмения Солнца 31 июля 1981 г." (М., 1983). Учащиеся ЮАШ проводят также и статистическую работу по исследованию солнечно-земных связей. Они удостоены дипломов Ежегодной городской научно-технической конференции учащихся за работы по связи индексов солнечной активности с медицинскими показателями в г. Санкт-Петербурге, по сопоставлению рядов чисел Вольфа и данных о землетрясениях на территории СССР.

Я привела три примера организации любителей астрономии в коллективах. Все они служат одному - приобщению молодежи к творческому труду, к стремлению познать мир, окружающую нас Вселенную.

Конечно, разнообразие организационных форм кружков бесконечно. Здесь не может быть каких-то догм и стандартов. Главное - это интерес к познанию мир.