Czesc 1: Przedmowa Czesc 2: Sprzet Czesc 3: Zrodla ====================================================================== Czesc 1: Przedmowa Zbieranie grzybow i lowienie ryb ma swoje zalety; odrywa czlowieka od codziennosci, uspokaja i daje uporzadkowac nieuczesane mysli. Niewielu ludzi wie, ze to samo (a nawet wiecej) moze dac ogladanie nieba. Wokol astronomii amatorskiej powstalo wiele mitow; niektore z nich odstreczaja nas od zajecia sie tym hobby. Sprobuje ten stan rzeczy naprawic, przynajmniej na tym forum. Zawsze wydawalo mi sie, ze zainteresowanie tym tematem jest minimalne, ale dwa wydarzenia oslabily te pewnosc. Raz, moi synowie sa -- wydaje mi sie -- jakos naturalnie zafascynowani tym, co mozna zobaczyc przez przecietny teleskop. Dwa, wybralismy sie niedawno do podmiejskiego parku ogladac komete Hyakutake; byla tam grupka czlonkow lokalnego klubu (co bylo do przewidzenia), ale tez procesja setek postronnych widzow, ktorzy przejechali 15 mil po to tylko, zeby obejrzec komete z dobrego miejsca. Niebo mozna ogladac na tysiac roznych sposobow. Mozna zainwestowac setki tysiecy w pol-profesjonalny sprzet, i spedzac kazdy wieczor badajac spektra dalekich gwiazd. Ale mozna tez (i nawet nalezy) zaczac od minimalnej inwestycji, i zaczac patrzec w gore przez zwykla lornetke albo nawet golym okiem. Pamietajmy o tym, co potrafil odkryc Galileusz przy pomocy lunetki-zabawki, i o precyzji pomiarow Tycho Brache czy Jana Heweliusza. To, co w ten sposob uda sie zobaczyc zalezy w duzym stopniu od wiedzy i doswiadczenia -- trzeba wiedziec kiedy i gdzie patrzec, i czego sie spodziewac. Nawet moje oczy, po latach wpatrywania sie w ekrany komputerow, potrafia latwo dostrzec Wielka Mglawice Oriona, Mglawice Andromedy, i -- w dobrych warunkach -- pare ksiezycow Jowisza. Jestesmy rozpuszczeni wspanialymi kolorowymi i wzbogaconymi cyfrowo widokami z orbitujacego teleskopu Hubble; podswiadomie spodziewamy sie tego samego patrzac na obiekty niebieskie przez lornetke... Niestety, przy takim podejsciu nie zobaczy sie niczego. Natomiast wiedzac, ze mglawica w Lirze nawet przez dobry ziemski teleskop wyglada jak miniaturowe kolko dymu z papierosa, i ze Mars jest brudnawa zoltawa glowka od szpilki, mamy wieksze szanse dostrzec piekno wszechswiata z perspektywy wlasnego podworka. Musze poprawic to ostatnie zdanie. Mieszkajac w przecietnym miescie niewiele z podworka uda sie obejrzec, a to z powodu "swietlnego zanieczyszczenia srodowiska" (light pollution). Kazda nieoslonieta lampa uliczna, znak stacji benzynowej, i przydrozna tablica reklamowa jest smiertelnym wrogiem astronoma-amatora. Krazy po swiecie anegdota o wielkiej awarii elektrycznosci w Nowym Jorku w latach 70-tych: policja zanotowala wiele telefonow od mieszkancow przerazonych "tymi swiatelkami na niebie". Mieszkajac w metropolii nigdy nie widzieli gwiazd! Moze pamietacie natomiast bieszczadzkie wioski albo biwaki na kiepsko zelektryfikowanych Mazurach: tam sie widzialo niebo! Miedzy innymi dlatego wiekszosc amatorow zaklada kluby, ktore pozniej znajduja sobie stosowne "obserwatorium": szczere pole albo podworko farmera, z daleka od miasta i innych zrodel swiatla. Wielu z nich tez aktywnie dziala na rzecz ograniczenia bezsensownego oswietlania nocnego nieba -- istnieje nawet "Liga Ciemnego Nieba", ktora wywiera nacisk na wladze miejskie domagajac sie instalowania odpowiednich lamp ulicznych itd. * * * Polozenie geograficzne obserwatora jest wazne z dwoch powodow. Po pierwsze, mieszkaniec Kanady nigdy nie zobaczy Krzyza Poludnia dopoki nie pojedzie na wycieczke do Australii. Po drugie, srednia ilosc bezchmurnych nocy w San Diego i w Seattle jest bardzo rozna. Pogoda gra bardzo duza role w ogladaniu nieba, i nie chodzi tu tylko o tak trywialna rzecz jak brak chmur: roznice temperatur miedzy dniem i noca, wilgotnosc powietrza i wiatry poruszajace warstwy atmosfery maja wplyw na jakosc obserwacji. Nie znaczy to, ze czytelnicy z Seattle albo Londynu powinni zapomniec o niebie! Przecietny amator urzadza sobie "powazne" sesje tylko kilkanascie razy w roku, a tyle dobrych nocy ma chyba kazde miejsce na ziemi. Nie zapominajmy tez, ze wazna czescia astronomii jest ogladanie slonca. Tak, plamy sloneczne, aktywnosc korony i zacmienia to bardzo ciekawe zjawiska. UWAGA: patrzenie w slonce golym okiem moze uszkodzic wzrok; patrzenie na slonce przez lornetke spowoduje nieodwracalne uszkodzenie oka; patrzenie na slonce przez teleskop bez odpowiedniego filtru moze spowodowac calkowite zniszczenie oka w ciagu ulamka sekundy!!! Wielu znanych mi amatorow, ktorzy nie brali tego do serca pobiera teraz zasilki inwalidzkie. ====================================================================== Czesc 2: Sprzet Astronom-amator ma dostep do trzech podstawowych rodzajow narzedzi obserwacyjnych: swoich oczu, lornetek, i teleskopow. Gole oczy sa niezastapione z uwagi na ich zdolnosc do adaptacji i na szerokie pole widzenia. Adaptacja polega glownie na przyzwyczajeniu do ciemnosci. Kazdy mocniejszy impuls swietlny zmniejsza wrazliwosc oczu. Preciki ("rods") sa na tyle wrazliwe, ze potrafia zareagowac na energie rzedu kilku fotonow. Nie rozrozniaja jednak kolorow. Czopki ("cones") sa dla odmiany przekazuja mozgowi informacje o kolorze, ale tylko przy sporym poziomie swiatla. Preciki sa najmniej czule na dlugie fale swietlne (swiatlo czerwone), i takowe wlasnie najmniej uszkadzaja ich wrazliwosc. Szanujacy sie amator ma w kieszeni latarke przyslonieta ciemno-czerownym filtrem. Po dluzszej adaptacji do ciemnosci (10-30 minut) nie uzywa on nigdy zadnego innego oswietlenia. Okres adaptacji zalezy tez od wielu innych czynnikow -- od stanu wzroku, zmeczenia, itd. Palacze potrzebuja wiecej czasu; nikotyna zmniejsza czulosc precikow. Przywykle do ciemnosci oko potrafi dostrzec bardzo slabe obiekty. Dzieki swemu polu widzenia jest nieocenione przy ogladaniu szybko poruszajacych sie meteorytow i sztucznych satelitow ziemi. Tradycyjne metody orientowania sie w niebiosach zawsze uzywaja umownego pojecia gwiazdozbiorow (konstelacji). Starozytni obserwatorzy widzieli w gwiazdach mityczne postacie, i nadawali grupom gwiazd nazwy takie jak Orion, Herkules, Hydra. Nawet opisany nie tak dawno przez Heweliusza gwiazdozbior nosi nazwe "Tarcza Sobieskiego". To niewazne, ze te "grupy" sa zupelnie bez sensu: Alpha Centauri (Rigel) jest odlegla od ziemi zaledwie o 4.3 lata swietlne, a dzieki projekcji sferycznej wydaje sie byc "obok" systemu podwojnego Beta Centauri lezacego ok. 450 lat swietlnych od nas. Wazne jest, ze pokolenia ludzi uzywaly i nadal uzywaja tych umownych drogowskazow. Zeby zrozumiec opisy astronomiczne, trzeba poznac ksztalty gwiazdozbiorow i potrafic rozpoznac najwazniejsze z nich (Lira, Labadz, Waga, Andromeda, Orion, Herkules, Panna, Cassiopea, Wodnik, Pegaz, obie Niedzwiedzice). * * * Lornetka jest bardzo niedocenianym instrumentem astronomicznym. Kazdy, kto chce zajac sie astronomia powinien miec dobra lornetke, tak jak kazdy pilot mysliwcow wojskowych powinien czasem przeleciec sie Cessna zeby docenic co ma, a jednoczesnie zobaczyc co traci. Lornetka daje dosc mocne powiekszenie przy duzym polu widzenia i ruchomosci. Wiele razy stawalem po drodze w czasie nocnej 200-kilometrowej jazdy samochodem zeby obejrzec ladne kawalki nieba; lornetka umozliwia takie spontaniczne sesje obserwacyjne, niemozliwe z wiekszymi narzedziami. Do tego daje tez stereoskopowy obraz, ktory jest dla oczu duzo bardziej naturalny, niz patrzenie jednym okiem w mala dziurke. Nie idzcie natychmiast, prosze, do duzego sklepu kupic lornetke... Dobry model do uzytku astronomicznego musi spelniac pewne warunki: dosc ciezko chodzace ustawienie ostrosci, korekcja jednego okularu, mozliwosc zamocowania na statywie lub innej podporce. Nie nalezy, bron Boze, uzywac nowych modeli "focus-free". Najlepsze parametry to 8x40 (pierwsza liczba oznacza powiekszenie, druga - srednice obiektywu), lub 10x50. Im wieksze powiekszenie, tym bardziej widac bedzie wibracje rak lub statywu. Powiekszenie wieksze, niz 12x jest zwykle nie do uzytku bez solidnego zamocowania na stalej podstawie (a wtedy czesto lepiej jest zainwestowac w porzadny teleskop!) Dobrym zrodlem takich niemodnych lornetek sa lombardy ("pawn shops"); moja najlepsza lornetka 10x50 kosztowala w takim sklepie $15. Wiele odkryc nowych komet albo obserwacji supernowych dokonanych bylo wlasnie lornetkami. Nie mowiac juz o tym, ze mozna tez to ustrojstwo latwo wziac ze soba na plaze lub pokazy lotnicze. * * * Otwieramy teraz puszke Pandory. Powazny amator predzej czy pozniej bedzie chcial kupic teleskop, albo i trzy. Tu znow mamy wybor miedzy "podworkowym" teleskopem za $150, i powaznym instrumentem idacym w tysiace dolarow. Jak wie kazdy doswiadczony obserwator, 9 na 10 teleskopow dostepnych w normalnych sklepach jest nic nie wartych. A juz na pewno nie nalezy dac sie nabrac na krzykliwe zapewnienia producentow o "525-krotnym powiekszeniu" i tym podobnych andronach. Jedyna funkcja teleskopu jest zbieranie swiatla. W porownaniu ze zrenica oka, ktorej srednica wynosi - powiedzmy - 5 mm, nawet maly teleskop z 50-milimetrowym szklem zbiera niemal 100 razy wiecej swiatla, a 8-calowe zwierciadlo "widzi" 1600 razy lepiej niz gole oko. Powiekszenie jest czynnikiem drugorzednym. Wiele bardzo ciekawych formacji gwiezdnych oglada sie najlepiej przy powiekszeniu rzedu 20-40 razy, czyli wcale nieduzym. Im wiekszy teleskop i im bardziej precyzyjnie jest wykonany, tym latwiej przezen widac _wyrazny_ obraz o danym powiekszeniu. Z grubsza nalezy stosowac regule, ktora mowi ze maksymalne powiekszenie przy _idealnych warunkach_ wynosi ok. 50 razy na kazdy cal srednicy (ok. 20x na centymetr). Wedlug tego, tani "sklepowy" teleskop bedzie nieuzyteczny przy powiekszeniach ponad 100x, a "powazny" amatorski teleskop zwierciadlany o osmio calowej przeslonie da najwyzej powiekszenie czterystokrotne. Co to sa "idealne warunki"? Kazdy ruch powietrza miedzy okularem a ogladanym przedmiotem zakloca obraz. Niestety wiekszosc fenomenow atmosferycznych przyczynia sie wydatnie do zepsucia widzianego przez nas obrazu nieba. Ale sa tez czynniki, na ktore mozemy poradzic: np. wystawiajac teleskop na dwor pare godzin przed uzyciem go, po to, zeby wszystkie jego elementy i powietrze zawarte wewnatrz osiagnely rowna temperature. Swiatlo gromadzone przez obiektyw lub lustro teleskopu jest skupiane w jednym punkcie, i tworzy tuz za nim malutki obraz urojony tego, co znajduje sie przed obiektywem. Powiekszenie jest osiagane przez tzw. okular, ktory jest po prostu wysokiej jakosci lupa. Stopien w jakim obraz urojony widziany przez ten okular wydaje sie byc powiekszony zalezy od ogniskowej obiektywu i ogniskowej okularu: wystarczy podzielic te pierwsza przez druga. Na przyklad zwierciadlo mojego teleskopu ma ogniskowa ok. 1600mm, wiec okular o ogniskowej 40mm daje powiekszenie 40-krotne. * * * Sa dwa podstawowe rodzaje teleskopow amatorskich: refraktor, czyli "luneta" z soczewkami wynaleziona przez Galileusza, i teleskop lustrzany, skonstruowany po raz pierwszy przez Newtona. Jak zawsze kazdy ma wady i zalety. Dobrej jakosci refraktor daje zazwyczaj lepszy (ostrzejszy) obraz, ale trudnosci i koszt zwiazane ze szlifowaniem soczewek rosnie wykladniczo z ich wielkoscia. Duze soczewki sa tez bardzo ciezkie, wiec caly aparat wymaga bardzo stabilnego stojaka. Dlatego dobre teleskopy refrakcyjne o otworze wiekszym niz 10 cm sa bardzo drogie: od kilku tysiecy dolarow wzwyz. Reflektor, czyli teleskop systemu Newtona, nie uzywa soczewek tylko parabolicznego lub sferycznego lustra. Nawet duze lustro jest dosc latwo uformowac (wielu powaznych amatorow robi to samemu w domu), i przy odpowiednim doborze materialu nie musi ono zbyt duzo wazyc. Wada takiej konstrukcji jest jej wielkosc: lustro, ktore daje male znieksztalcenia musi miec dluga ogniskowa, ktora powoduje, ze cala rura teleskopu jest dosc duza. Do tego dochodzi fakt, ze system optyczny, ktory kieruje skupione swiatlo do okularu musi znajdowac sie z przodu zwierciadla, a wiec blokuje on czesc pola widzenia, zmiejszajac skutecznosc teleskopu. Czesc tych wad usunieto w podobnych do siebie systemach Maksutowa i Schmidta-Cassegraina. W ukladzie tym otwor teleskopu zamkniety jest cienkim elementem optycznym ktory poprawia wady optyczne, i sluzy do zamocowania malego lustra wtornego; glowne zwierciadlo ma w srodku maly otwor, przez ktory promienie odbite najpierw od niego a pozniej od lustra wtornego kierowane sa do okularu. W ten sposob droga swiatla jest podwojona, wiec dlugosc obudowy moze byc dwa razy mniejsza, niz ogniskowa lustra. Ponadto przednia plyta szkla sluzy jako oslona cennego zwierciadla glownego, chroniac je przed kurzem i innymi zanieczyszczeniami. Teleskopy tego rodzaju sa w dzisiejszych czasach najbardziej popularnym instrumentem powaznego amatora. Sa one tansze, niz refraktory podobnej mocy, ale nadal stosunkowo drogie: ok. $1500 za model 8-calowej srednicy. W cenie tej miesci sie zwykle koszt masywnego zamocowania ktore pozwala automatycznie obracac teleskop tak, aby sledzil on dobowy ruch gwiazd. Sa tez jeszcze bardziej wyrafinowane modele wyposazone w komputery z katalogiem tysiecy obiektow, dzieki ktorym wygodnicki obserwator moze nacisnac pare guzikow a teleskop sam ustawi sie w zadanym kierunku. Kilkanascie lat temu niejaki John Dobson zapoczatkowal ruch w strone udostepnienia astronomii wiekszej liczbie amatorow. Wedlug jego filozofii, ogladanie gwiazd ma byc przyjemnoscia taka, jak ogladanie filmow. Dobson i jego poplecznicy projektuja i robia proste, tanie ale wysokiej jakosci teleskopy systemu Newtona, i organizuja "chodnikowe pokazy", zapraszajac przechodniow do zajrzenia w okular. Teleskopy Dobsona nie nadaja sie do bardzo dokladnych obserwacji lub do specjalnych funkcji takich, jak astrofotografia, ale bardzo przyczyniaja sie do popularyzacji tego hobby. * * * Wspomnielismy astrofotografie. To jedno z moich ulubionych zajec, i szkoda, ze nie mam na to wiecej czasu. Nawet nie posiadajac zadnego kosztownego ekwipunku mozna zrobic sliczne zdjecia nocnego nieba. Wystarczy porzadny, staromodny aparat fotograficzny, (jak zwykle) porzadny statyw, i troche cierpliwosci. Zaladuj, drogi czytelniku, swojego starego Zenita filmem czulosci 100 ASA (ok. 18 DIN), ustaw go na solidnej podstawie, wybierz przyslone f:8 albo 11 i naswietlaj klatke przez ok. 30 minut. Na odbitce zobaczysz okragle slady gwiazd, ktore przewedrowaly w czasie ekspozycji prawie 10 stopni katowych. Dobrze jest taki eksperyment zrobic z dziecmi, ktore w ten sposob przekonaja sie eksperymentalnie, ze ziemia naprawde kreci sie w kolko. Oczywiscie najlepiej obiektyw wycelowac w strone Gwiazdy Polarnej. Do zatrzymania gwiazd i innych obiektow w miejscu potrzebny nam bedzie specjalny mechanizm do kierowania aparatu w odpowiednia strone. Po to, zeby uchwycic obraz nieba taki, jak widzi go oko, emulsja fotograficzna musi byc naswietlona przez kilka albo kilkadziesiat minut. Tylko tak jasne cialo niebieskie jak Ksiezyc moze byc sfotografowany przy migawce, ktora pozwala zatrzymac jego ruch. Amatorzy posiadajacy smykalke do takich rzeczy robia specjalne platformy obracajace sie z wielka dokladnoscia w kierunku przeciwnym do obrotu ziemi. Wiekszosc jednak polega po prostu na tym, co kupili razem z teleskopem. Do fotografii nie mozna uzyc teleskopu zamontowanego na prostych widelkach (np. teleskopow Dobsona). Potrzebne jest zamocowanie, ktore nie tylko kieruje teleskop w odpowiednia strone, ale tez obraca go wzdluz dlugiej osi. To zaleta tzw. "equatorial mounts", w ktore wyposazonych jest wiekszosc powaznych instrumentow amatorskich. Takie platformy z reguly maja tez wbudowany mechanizm obracajacy je w tempie odpowiadajacym obrotom ziemi. Taki teleskop wymaga bardzo preyzyjnego ustawienia po to, zeby jego os obrotu byla wykierowana dokladnie w dobra strone, ale jest to proces niewiele trudniejszy, niz na przyklad solidne wysprzatanie lazienki, albo zaparkowanie samochodu na ulicach Chicago. Aparat moze byc przymocowany do teleskopu (obracajac sie wraz z nim), i robic zdjecie przez normalny obiektyw. Trudno jest uwierzyc jak wiele ciekawych obiektow mozna sfotografowac w ten sposob przez standartowa soczewke 50 albo 135 mm. Mozna tez uzyc samego teleskopu jako obiektywu, ale jest to sporo trudniejsze -- przede wszystkim z powodu malej jasnosci wiekszosci teleskopow; to z kolei powoduje trudnosci w bardzo precyzyjnym ustawianiu ostrosci, i wymaga utrzymaniu gwiazd dokladnie w tym samym miejscu przez kilkadziesiat minut. Wybor dobrego aparatu, filmu i techniki przy fotografowaniu nieba jest rownie kontrowersyjny co wybor teleskopu... Jednym z bardziej cenionych autorytetow w tej dziedzinie jest Michael Covington, na ktorego co i raz to natykam sie w moich pajeczynowych podrozach. Bedzie o tym wiecej w trzeciej czesci. Zaawansowani amatorzy wystawiaja emulsje na dzialanie chemikaliow po to zeby zwiekszyc jej czulosc, uzywaja specjalnych instrumentow do dokladnego ustawiania ostrosci, i wyczyniaja tysiace innych sztuczek w poszukiwaniu idealnej fotografii. Ale zaczac mozna od prawie zera. [cdn]