ما هو المرصد ولماذا؟ الموسوعة المدرسية كيف يختلف المختبر عن المرصد

التفاصيل التصنيف: اعمال الفلكيين تم النشر بتاريخ 11/10/2012 17:13 عدد المشاهدات: 8741

المرصد الفلكي هو مؤسسة بحثية تُجرى فيها عمليات رصد منتظمة للأجرام والظواهر السماوية.

عادة ما يقام المرصد على منطقة مرتفعة ، حيث ينفتح أفق جيد. المرصد مجهز بأجهزة المراقبة: تلسكوبات بصرية وراديوية ، وأدوات لمعالجة نتائج المراقبة: فلكيون ، مطياف ، أجهزة قياس ضوئية للنجوم وغيرها من الأجهزة لتحديد خصائص الأجرام السماوية.

من تاريخ المرصد

من الصعب حتى تسمية الوقت الذي ظهرت فيه المراصد الأولى. بالطبع ، كانت هذه هياكل بدائية ، ولكن مع ذلك ، أجريت فيها ملاحظات للأجرام السماوية. تقع أقدم المراصد في آشور وبابل والصين ومصر وبلاد فارس والهند والمكسيك وبيرو ودول أخرى. في الواقع ، كان الكهنة القدامى هم أول علماء الفلك ، لأنهم لاحظوا السماء المرصعة بالنجوم.
- مرصد تم إنشاؤه في العصر الحجري. يقع بالقرب من لندن. كان هذا الهيكل عبارة عن معبد ومكان للملاحظات الفلكية - ينتمي تفسير ستونهنج باعتباره مرصدًا كبيرًا للعصر الحجري إلى جيه هوكينز وجي وايت. تستند افتراضات أن هذا هو أقدم مرصد إلى حقيقة أن ألواحه الحجرية مثبتة بترتيب معين. من المعروف عمومًا أن ستونهنج كانت المكان المقدس للدرود - ممثلين عن الطبقة الكهنوتية بين السلتيين القدماء. كان درويدس على دراية جيدة بعلم الفلك ، على سبيل المثال ، في بنية النجوم وحركتها ، وحجم الأرض والكواكب ، والظواهر الفلكية المختلفة. العلم لا يعرف من أين حصلوا على هذه المعرفة. يُعتقد أنهم ورثوها من البناة الحقيقيين لستونهينج ، وبفضل هذا ، امتلكوا قوة وتأثيرًا عظيمين.

تم العثور على مرصد قديم آخر في أراضي أرمينيا ، تم بناؤه منذ حوالي 5 آلاف عام.
في القرن الخامس عشر في سمرقند ، عالم الفلك العظيم Ulugbek بنى مرصدًا متميزًا في وقته ، حيث كانت الأداة الرئيسية عبارة عن ربع ضخم لقياس المسافات الزاويّة للنجوم والنجوم الأخرى (اقرأ عن هذا على موقعنا على الإنترنت: http: //site/index.php/earth/rabota-astrnom/10-etapi- astronimii / 12-sredneverovaya-astronomiya).
كان المرصد الأول بالمعنى الحديث للكلمة هو المرصد الشهير متحف بالاسكندريةاستضافها بطليموس الثاني فيلادلفوس. لقد حقق أريستيل وتيموشاريس وأبارخوس وأريستارخوس وإراتوستينس وجيمينوس وبطليموس وغيرهم نتائج غير مسبوقة هنا. هذا هو المكان الذي بدأ فيه استخدام الأدوات مع الدوائر المنقسمة لأول مرة. أنشأ Aristarchus دائرة نحاسية في المستوى الاستوائي وبمساعدتها لاحظ بشكل مباشر أوقات مرور الشمس عبر نقاط الاعتدال. اخترع هيبارخوس الإسطرلاب (أداة فلكية تقوم على مبدأ الإسقاط المجسامي) بدائرتين متعامدتين بشكل متبادل وديوبتر للرصد. قدم بطليموس الأرباع وأقامهم بخط راسيا. كان الانتقال من الدوائر الكاملة إلى الأرباع ، في جوهره ، خطوة إلى الوراء ، لكن سلطة بطليموس أبقت الأرباع في المراصد حتى وقت رومر ، الذي أثبت أن الملاحظات تمت بدقة أكبر في دوائر كاملة ؛ ومع ذلك ، تم التخلي تمامًا عن الأرباع في بداية القرن التاسع عشر.

بدأ بناء المراصد الأولى من الطراز الحديث في أوروبا بعد اختراع التلسكوب - في القرن السابع عشر. أول مرصد حكومي كبير - الباريسية... تم بنائه في عام 1667. إلى جانب الأرباع وأدوات علم الفلك القديم الأخرى ، تم استخدام تلسكوبات كبيرة منكسرة هنا بالفعل. في 1675 افتتح مرصد غرينتش الملكي في إنجلترا ، في ضواحي لندن.
يعمل أكثر من 500 مرصد في العالم.

المراصد الروسية

كان المرصد الأول في روسيا هو المرصد الخاص لـ A. تم افتتاح Lyubimov في Kholmogory ، منطقة Arkhangelsk ، في عام 1692. في عام 1701 ، بموجب مرسوم صادر عن Peter I ، تم إنشاء مرصد في مدرسة الملاحة في موسكو. في عام 1839 ، تم إنشاء مرصد بولكوفو بالقرب من سانت بطرسبرغ ، وهو مزود بأحدث الأجهزة التي جعلت من الممكن الحصول على نتائج عالية الدقة. لهذا ، تم تسمية مرصد بولكوفو بالعاصمة الفلكية للعالم. يوجد الآن في روسيا أكثر من 20 مرصدًا فلكيًا ، من بينها المرصد الفلكي الرئيسي (Pulkovo) التابع لأكاديمية العلوم.

مراصد العالم

من بين المراصد الأجنبية ، أكبرها غرينتش (بريطانيا العظمى) ، هارفارد وجبل بالومار (الولايات المتحدة الأمريكية) ، بوتسدام (ألمانيا) ، كراكوف (بولندا) ، بيوراكان (أرمينيا) ، فيينا (النمسا) ، القرم (أوكرانيا) ، إلخ. مراصد من بلدان مختلفة تبادل نتائج الملاحظات والبحوث ، وغالبًا ما تعمل وفق نفس البرنامج لتوليد البيانات الأكثر دقة.

ترتيب المراصد

بالنسبة للمراصد الحديثة ، فإن المنظر النموذجي هو مبنى أسطواني أو متعدد الأوجه. هذه هي الأبراج التي تم تركيب التلسكوبات فيها. المراصد الحديثة مجهزة بتلسكوبات بصرية موجودة في مبان مقببة مغلقة أو تلسكوبات راديوية. يتم تسجيل الإشعاع الضوئي الذي يتم جمعه بواسطة التلسكوبات بواسطة طرق التصوير الفوتوغرافي أو الكهروضوئي ويتم تحليله للحصول على معلومات حول الأجسام الفلكية البعيدة. عادة ما توجد المراصد بعيدًا عن المدن ، في المناطق المناخية ذات الغطاء السحابي القليل ، وإذا أمكن ، على الهضاب العالية ، حيث يكون الاضطراب الجوي ضئيلًا ويمكن دراسة الأشعة تحت الحمراء التي يمتصها الغلاف الجوي السفلي.

أنواع المرصد

هناك مراصد متخصصة تعمل وفق برنامج علمي ضيق: علم الفلك الراديوي ، محطات جبلية لرصد الشمس. ترتبط بعض المراصد بالملاحظات التي يقوم بها رواد الفضاء من سفن الفضاء والمحطات المدارية.
لا يمكن الوصول إلى معظم نطاق الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، وكذلك الأشعة السينية وأشعة جاما ذات الأصل الكوني ، من الملاحظات من سطح الأرض. لدراسة الكون في هذه الأشعة ، من الضروري إخراج أدوات المراقبة إلى الفضاء. حتى وقت قريب ، لم يكن علم الفلك خارج الغلاف الجوي متاحًا. الآن أصبح فرعًا سريع النمو من العلوم. النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام التلسكوبات الفضائية ، دون أدنى مبالغة ، قلبت الكثير من أفكارنا حول الكون.
يعد التلسكوب الفضائي الحديث مجموعة فريدة من الأدوات التي طورتها وتشغيلها عدة دول لسنوات عديدة. يشارك الآلاف من علماء الفلك من جميع أنحاء العالم في عمليات الرصد في المراصد المدارية الحديثة.

تُظهر الصورة مشروع أكبر تلسكوب بصري يعمل بالأشعة تحت الحمراء في المرصد الأوروبي الجنوبي بارتفاع 40 مترًا.

يتطلب التشغيل الناجح لمرصد فضائي جهودًا مشتركة من مختلف المتخصصين. يقوم مهندسو الفضاء بإعداد التلسكوب للإطلاق ، ووضعه في المدار ، ومراقبة إمداد الطاقة لجميع الأجهزة وعملها الطبيعي. يمكن ملاحظة كل كائن لعدة ساعات ، لذلك من المهم بشكل خاص الحفاظ على اتجاه القمر الصناعي الذي يدور حول الأرض في نفس الاتجاه بحيث يظل محور التلسكوب موجهًا بشكل صارم إلى الجسم.

مراصد الأشعة تحت الحمراء

لإجراء عمليات المراقبة بالأشعة تحت الحمراء ، يجب إرسال حمولة كبيرة إلى الفضاء: التلسكوب نفسه ، وأجهزة لمعالجة ونقل المعلومات ، ومبرد ، والذي يجب أن يحمي مستقبل الأشعة تحت الحمراء من إشعاع الخلفية - كمية الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من التلسكوب نفسه. لذلك ، في تاريخ رحلات الفضاء بأكمله ، تم تشغيل عدد قليل جدًا من تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء في الفضاء. تم إطلاق أول مرصد للأشعة تحت الحمراء في يناير 1983 كجزء من مشروع IRAS المشترك بين الولايات المتحدة وأوروبا. في نوفمبر 1995 ، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية مرصد ISO بالأشعة تحت الحمراء في مدار أرضي منخفض. يحتوي على تلسكوب له نفس قطر المرآة الموجود في IRAS ، ولكن يتم استخدام أجهزة كشف أكثر حساسية لتسجيل الإشعاع. يتوفر نطاق أوسع من الأشعة تحت الحمراء لرصد ISO. هناك العديد من مشاريع التلسكوبات الفضائية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء قيد التطوير وسيتم إطلاقها في السنوات القادمة.
لا يمكن للمحطات بين الكواكب الاستغناء عن معدات الأشعة تحت الحمراء.

مراصد الأشعة فوق البنفسجية

تمتص الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس والنجوم بشكل كامل تقريبًا بواسطة طبقة الأوزون في غلافنا الجوي ، لذلك لا يمكن تسجيل كميات الأشعة فوق البنفسجية إلا في الغلاف الجوي العلوي وما بعده.
لأول مرة ، تم إطلاق تلسكوب عاكس للأشعة فوق البنفسجية بقطر مرآة (SO cm ومقياس طيف فوق بنفسجي خاص إلى الفضاء على القمر الصناعي الأمريكي الأوروبي المشترك Copernicus ، الذي تم إطلاقه في أغسطس 1972. تم إجراء عمليات المراقبة عليه حتى عام 1981.
يجري العمل حاليًا في روسيا للتحضير لإطلاق تلسكوب جديد للأشعة فوق البنفسجية Spectr-UF بقطر مرآة يبلغ 170 سم. ويهدف المشروع الدولي الكبير Spectr-UF - World Space Observatory (WCO-UF) إلى استكشاف الكون الذي يتعذر الوصول إليه الرصدات باستخدام الأدوات الأرضية في قسم الأشعة فوق البنفسجية من الطيف الكهرومغناطيسي: 100-320 نانومتر.
تقود روسيا المشروع وهو مدرج في برنامج الفضاء الفيدرالي للفترة 2006-2015. حاليا ، تشارك روسيا وإسبانيا وألمانيا وأوكرانيا في المشروع. كما أبدت كازاخستان والهند اهتمامًا بالمشاركة في المشروع. معهد علم الفلك التابع لأكاديمية العلوم الروسية هو المنظمة العلمية الرئيسية للمشروع. المنظمة الرائدة للصاروخ والمجمع الفضائي تحمل اسم NPO م. لافوشكين.
يتم إنشاء الأداة الرئيسية للمرصد في روسيا - تلسكوب فضائي بمرآة رئيسية يبلغ قطرها 170 سم. وسيتم تجهيز التلسكوب بأجهزة قياس طيفية عالية ومنخفضة الدقة ، وجهاز طيف ذو شق طويل ، بالإضافة إلى كاميرات لإنشاء صور عالية الجودة في المناطق الطيفية للأشعة فوق البنفسجية والبصرية.
من حيث القدرات ، فإن مشروع VKO-UV مشابه لتلسكوب هابل الفضائي الأمريكي (KTKh) بل ويتفوق عليه في التحليل الطيفي.
ستفتح EKO-UV إمكانيات جديدة لبحوث الكواكب والفيزياء الفلكية النجمية وخارج المجرة وعلم الكونيات. ومن المقرر إطلاق المرصد في عام 2016.

مراصد الأشعة السينية

تقدم لنا الأشعة السينية معلومات حول العمليات الكونية القوية المرتبطة بالظروف الفيزيائية القاسية. إن الطاقة العالية للأشعة السينية وجاما كوانتا تجعل من الممكن تسجيلها "بالقطعة" ، مع إشارة دقيقة إلى وقت التسجيل. أجهزة كشف الأشعة السينية سهلة التصنيع نسبيًا وخفيفة الوزن. لذلك ، تم استخدامها للمراقبة في الغلاف الجوي العلوي وما بعده باستخدام صواريخ عالية الارتفاع حتى قبل الإطلاق الأول للأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية. تم تركيب تلسكوبات الأشعة السينية في العديد من المحطات المدارية والمركبات الفضائية بين الكواكب. في المجموع ، زار حوالي مائة من هذه التلسكوبات الفضاء القريب من الأرض.

مرصد جاما

أشعة جاما قريبة من الأشعة السينية ، لذلك تُستخدم طرق مماثلة لتسجيلها. في كثير من الأحيان ، على التلسكوبات التي يتم إطلاقها في المدارات القريبة من الأرض ، تتم دراسة كل من مصادر الأشعة السينية وجاما في وقت واحد. تقدم لنا أشعة جاما معلومات حول العمليات التي تحدث داخل النوى الذرية ، وحول تحولات الجسيمات الأولية في الفضاء.
تم تصنيف الملاحظات الأولى لمصادر جاما الكونية. في أواخر الستينيات - أوائل السبعينيات. أطلقت الولايات المتحدة أربعة أقمار صناعية عسكرية من سلسلة Vela. تم تطوير معدات هذه الأقمار الصناعية للكشف عن رشقات الأشعة السينية الصلبة وأشعة غاما التي تحدث أثناء التفجيرات النووية. ومع ذلك ، اتضح أن معظم الدفقات المسجلة لا ترتبط باختبارات عسكرية ، وأن مصادرها ليست موجودة على الأرض ، بل في الفضاء. هذه هي الطريقة التي تم بها اكتشاف إحدى أكثر الظواهر غموضًا في الكون - انفجارات أشعة جاما ، وهي عبارة عن دفعات مفردة قوية من الإشعاع الصلب. على الرغم من تسجيل أول انفجارات أشعة غاما الكونية في عام 1969 ، إلا أن المعلومات عنها نُشرت بعد أربع سنوات فقط.

المرصد هو مؤسسة علمية يقوم فيها الموظفون - العلماء من مختلف التخصصات - بمراقبة الظواهر الطبيعية ، وتحليل الملاحظات ، والاستمرار في دراسة ما يحدث في الطبيعة على أساسهم.


المراصد الفلكية منتشرة بشكل خاص: عادة ما نتخيلها عندما نسمع هذه الكلمة. يدرسون النجوم والكواكب والعناقيد النجمية الكبيرة والأجسام الفضائية الأخرى.

لكن هناك أنواع أخرى من هذه المؤسسات:

- الجيوفيزيائية - لدراسة الغلاف الجوي ، والشفق القطبي ، والغلاف المغناطيسي للأرض ، وخصائص الصخور ، وحالة قشرة الأرض في المناطق النشطة زلزاليًا ، والقضايا والأشياء الأخرى المماثلة ؛

- شفقي - لدراسة الأضواء القطبية ؛

- الزلزالية - للتسجيل المستمر والمفصل لجميع اهتزازات القشرة الأرضية ودراستها ؛

- الأرصاد الجوية - لدراسة الأحوال الجوية وتحديد أنماط الطقس ؛

- مراصد الأشعة الكونية وعدد آخر.

أين بنيت المراصد؟

يتم بناء المراصد في تلك المناطق التي تزود العلماء بأقصى قدر من المواد للبحث.


الأرصاد الجوية - في جميع أنحاء العالم ؛ فلكي - في الجبال (حيث يكون الهواء نظيفًا وجافًا وليس "مغمورًا" بإضاءة المدينة) ، المراصد الراديوية - في قاع الوديان العميقة ، لا يمكن الوصول إليها عن طريق التداخل الراديوي الاصطناعي.

المراصد الفلكية

الفلكي - أقدم نوع من المرصد. كان علماء الفلك في العصور القديمة كهنة ، واحتفظوا بالتقويم ، ودرسوا حركة الشمس في السماء ، وشاركوا في التنبؤ بالأحداث ، ومصير الناس ، اعتمادًا على محاذاة الأجرام السماوية. لقد كانوا منجمين - أناس يخشونهم حتى أكثر الحكام شراسة.

كانت المراصد القديمة تقع عادة في الغرف العلوية للأبراج. تم استخدام شريط مستقيم مجهز بمنظر انزلاقي كأدوات.

كان فلكي العصور القديمة بطليموس ، الذي جمع في مكتبة الإسكندرية قدرًا هائلاً من الأدلة والسجلات الفلكية ، وشكل كتالوجًا للمواقع والسطوع لـ 1022 نجمًا. اخترع النظرية الرياضية لإزاحة الكواكب وجداول مجمعة للحركة - استخدم العلماء هذه الجداول لأكثر من 1000 عام!

في العصور الوسطى ، تم بناء المراصد بشكل نشط في الشرق. يُعرف مرصد سمرقند العملاق ، حيث قام أولوغبك - سليل الأسطوري تيمور - تيمورلنك - بمراقبة حركة الشمس ووصفها بدقة غير مسبوقة. بدا المرصد الذي يبلغ قطره 40 مترًا وكأنه خندق سدس مع اتجاه جنوبي وزخرفة رخامية.

كان أعظم عالم فلك في العصور الوسطى الأوروبية ، والذي قلب العالم تقريبًا رأسًا على عقب ، هو نيكولاس كوبرنيكوس ، الذي "نقل" الشمس إلى مركز الكون بدلاً من الأرض واقترح اعتبار الأرض كوكبًا آخر.

وأحد أكثر المراصد تقدمًا هو Uraniborg ، أو Sky Castle ، التي يملكها Tycho Brahe ، عالم الفلك الدنماركي. كان المرصد مجهزًا بأفضل الأجهزة وأكثرها دقة في ذلك الوقت ، وكان له ورشة خاصة به لتصنيع الأدوات ، ومختبر كيميائي ، وتخزين الكتب والوثائق ، وحتى مطبعة لاحتياجاتهم الخاصة ومصنع ورق لإنتاج الورق - كانت رفاهية ملكية في ذلك الوقت!

في عام 1609 ظهر أول تلسكوب - الأداة الرئيسية لأي مرصد فلكي. أصبح جاليليو مبتكرها. لقد كان تلسكوبًا عاكسًا: كانت الأشعة فيه منكسرة ، وتمر عبر سلسلة من العدسات الزجاجية.

قام بتحسين تلسكوب كبلر: في جهازه كانت الصورة مقلوبة ، ولكن بجودة أعلى. أصبحت هذه الميزة في النهاية قياسية للأجهزة التلسكوبية.

في القرن السابع عشر ، مع تطور الملاحة ، بدأت تظهر مراصد الدولة - الباريسي الملكي ، رويال غرينتش ، المراصد في بولندا ، الدنمارك ، السويد. كانت النتيجة الثورية لبنائها ونشاطها هي إدخال معيار زمني: فقد تم تنظيمه الآن بواسطة الإشارات الضوئية ، ثم التلغراف ، الراديو.

في عام 1839 ، تم افتتاح مرصد بولكوفو (سانت بطرسبرغ) ، والذي أصبح أحد أشهر المرصد في العالم. يوجد اليوم في روسيا أكثر من 60 مرصدًا. يعد مرصد بوشينو لعلم الفلك الراديوي أحد أكبرها على المستوى الدولي ، والذي تم إنشاؤه في عام 1956.

يحتوي مرصد Zvenigorod (12 كم من Zvenigorod) على كاميرا WAU الوحيدة في العالم القادرة على إجراء عمليات رصد جماعية للأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة إلى الأرض. في عام 2014 ، افتتحت جامعة موسكو الحكومية مرصدًا على جبل شادزاتماز (كاراشاي - شركيسيا) ، حيث قاموا بتركيب أكبر تلسكوب حديث لروسيا ، يبلغ قطره 2.5 متر.

أفضل المراصد الأجنبية الحديثة

مونا كي - تقع في جزيرة بيج هاواي ، ولديها أكبر ترسانة من المعدات عالية الدقة على وجه الأرض.

مجمع VLT ("تلسكوب ضخم") - يقع في تشيلي ، في "صحراء التلسكوبات" أتاكاما.


مرصد يركس في الولايات المتحدة - "مهد الفيزياء الفلكية".

مرصد ORM (جزر الكناري) - بها تلسكوب بصري بأكبر فتحة (القدرة على جمع الضوء).

أريسيبو - تقع في بورتوريكو وتمتلك تلسكوب راديو (305 م) بواحدة من أكبر الفتحات في العالم.

مرصد جامعة طوكيو (أتاكاما) - الأعلى على وجه الأرض ، ويقع على قمة جبل سيرو تشينانتور.

مرصد، مؤسسة لإنتاج الملاحظات الفلكية أو الجيوفيزيائية (قياس المغناطيسية والأرصاد الجوية والزلزالية) ؛ ومن هنا تم تقسيم المراصد إلى مراصد فلكية وقياس مغناطيسي وجوي وزلزالي.

المرصد الفلكي

وفقًا لغرضها ، يمكن تقسيم المراصد الفلكية إلى نوعين رئيسيين: المراصد الفلكية والفيزياء الفلكية. المراصد الفلكية يشاركون في تحديد المواقع الدقيقة للنجوم والنجوم الأخرى لأغراض مختلفة ، واعتمادًا على ذلك ، باستخدام أدوات وطرق مختلفة. مراصد الفيزياء الفلكية دراسة الخصائص الفيزيائية المختلفة للأجرام السماوية ، على سبيل المثال ، درجة الحرارة والسطوع والكثافة ، بالإضافة إلى الخصائص الأخرى التي تتطلب طرقًا فيزيائية للبحث ، على سبيل المثال ، حركة النجوم على طول خط البصر ، وأقطار النجوم التي تحددها طريقة التداخل ، وما إلى ذلك. الأهداف ، ولكن هناك مراصد لغرض أضيق ، على سبيل المثال ، لمراقبة تنوع خط العرض الجغرافي ، للبحث عن الكواكب الصغيرة ، ومراقبة النجوم المتغيرة ، إلخ.

موقع المرصد يجب أن تفي بعدد من المتطلبات ، والتي تشمل: 1) الغياب التام للاهتزاز الناجم عن قرب السكك الحديدية أو حركة المرور أو المصانع ، 2) أعلى درجة نقاء وشفافية للهواء - لا غبار ، دخان ، ضباب ، 3) عدم وجود إضاءة للسماء بسبب قرب المدينة ، المصانع ، محطات السكك الحديدية ، إلخ. ، 4) هواء هادئ ليلاً ، 5) أفق مفتوح إلى حد ما. تجبر الظروف 1 و 2 و 3 و 5 جزئيًا على نقل المراصد خارج المدينة ، غالبًا حتى على ارتفاعات كبيرة فوق مستوى سطح البحر ، مما يؤدي إلى إنشاء مراصد جبلية. الشرط 4 يعتمد على عدد من الأسباب ، جزئيا من مناخ عام (الرياح والرطوبة) ، وجزئيا من الطابع المحلي. على أي حال ، فإنه يجبر المرء على تجنب الأماكن ذات التيارات الهوائية القوية ، على سبيل المثال ، الناشئة عن التسخين القوي للتربة بواسطة الشمس ، والتقلبات الحادة في درجة الحرارة والرطوبة. الأكثر ملاءمة هي المناطق المغطاة بغطاء نباتي موحد ، مع مناخ جاف ، على ارتفاع كافٍ فوق مستوى سطح البحر. تتكون المراصد الحديثة عادة من أجنحة منفصلة ، تقع في وسط حديقة أو منتشرة فوق مرج ، حيث يتم تثبيت الأدوات (الشكل 1).

إلى جانب المختبرات - غرف للقياس والحساب ، ودراسة لوحات التصوير وإجراء تجارب مختلفة (على سبيل المثال ، لدراسة إشعاع جسم أسود تمامًا ، كمعيار لتحديد درجة حرارة النجوم) ، وورشة عمل ميكانيكية ، ومكتبة ، وأماكن المعيشة. يحتوي أحد المباني على قبو لمدة ساعة. إذا لم يكن المرصد متصلاً بالتيار الكهربائي ، فسيتم إنشاء محطة الطاقة الخاصة به.

المعدات الآلية للمراصد يمكن أن تكون متنوعة للغاية حسب الغرض. لتحديد الصعود والانحدار الصحيحين لللمعان ، يتم استخدام دائرة الزوال ، مع إعطاء كلا الإحداثيين في نفس الوقت. في بعض المراصد ، باتباع مثال مرصد Pulkovo ، يتم استخدام أداتين مختلفتين لهذا الغرض: أداة مرور ودائرة عمودية ، مما يسمح بتحديد الإحداثيات أعلاه بشكل منفصل. تنقسم معظم الملاحظات إلى أساسية ونسبية. الأول يتألف من الاشتقاق المستقل لنظام مستقل من الصعود والانحدار الصحيح مع تحديد موضع الاعتدال الربيعي وخط الاستواء. والثاني هو ربط النجوم المرصودة ، التي تقع عادة في منطقة ضيقة في الانحراف (ومن هنا جاء المصطلح: ملاحظات المنطقة) ، بالنجوم المرجعية ، التي يُعرف موقعها من الملاحظات الأساسية. من أجل الملاحظات النسبية ، يتم استخدام التصوير الفوتوغرافي الآن أكثر فأكثر ، ويتم تصوير هذه المنطقة من السماء بأنابيب خاصة بكاميرا (علم الفلك) بطول بؤري كبير بدرجة كافية (عادةً 2-3.4 م). يتم التحديد النسبي لموضع الأجسام القريبة من بعضها البعض ، على سبيل المثال ، النجوم الثنائية ، والكواكب الصغيرة والمذنبات ، فيما يتعلق بالنجوم القريبة ، والأقمار الصناعية للكواكب بالنسبة إلى الكوكب نفسه ، وتحديد الاختلافات السنوية - باستخدام خطوط الاستواء بصريًا - باستخدام ميكرومتر عيني ، وتصوير ، حيث يتم استبدال العدسة بلوحة فوتوغرافية. لهذا الغرض ، يتم استخدام أكبر الأدوات ، مع عدسات من 0 إلى 1 متر.تم دراسة تباين خط العرض بشكل أساسي بمساعدة تلسكوبات ذروة.

الملاحظات الرئيسية للطبيعة الفيزيائية الفلكية هي قياس الضوء ، بما في ذلك قياس الألوان ، أي تحديد لون النجوم والتحليل الطيفي. الأول مصنوع باستخدام مقاييس ضوئية مثبتة كأدوات مستقلة أو ، في كثير من الأحيان ، متصلة بعاكس أو عاكس. تُستخدم مخططات الطيف ذات الشق للرصد الطيفي ، والتي يتم ربطها بأكبر عاكسات (بمرآة من 0 إلى 2.5 متر) أو ، في الحالات القديمة ، بمنكسرات كبيرة. تُستخدم الصور الناتجة عن الأطياف لأغراض مختلفة ، مثل: تحديد السرعات الشعاعية ، ومظاهر المنظر الطيفي ، ودرجة الحرارة. لتصنيف عام للأطياف النجمية ، يمكن استخدام أدوات أكثر تواضعًا - ما يسمى. كاميرات المنشور، تتكون من كاميرا فوتوغرافية ذات فتحة عدسة قصيرة ذات تركيز قصير مع منشور أمام العدسة ، مما يعطي أطيافًا للعديد من النجوم على لوحة واحدة ، ولكن مع تشتت منخفض. للدراسات الطيفية للشمس وكذلك النجوم في بعض المراصد يسمى ب. تلسكوبات البرجتقديم المزايا المعروفة. وهي تتكون من برج (يصل ارتفاعه إلى 45 مترًا) ، يتم تثبيت سلوستات على قمته ، والذي يرسل أشعة الشمس رأسياً إلى أسفل ؛ يتم وضع العدسة أسفل الكل بقليل ، والتي تمر من خلالها الأشعة ، وتتجمع في التركيز البؤري على مستوى الأرض ، حيث تدخل في مطياف رأسي أو أفقي تحت ظروف درجة حرارة ثابتة.

الأدوات المذكورة أعلاه مثبتة على أعمدة حجرية صلبة ذات أساسات عميقة وكبيرة ، معزولة عن باقي أجزاء المبنى بحيث لا تنتقل الصدمات. توجد العاكسات والعاكسات في أبراج دائرية (الشكل 2) مغطاة بقبة دوارة نصف كروية بفتحة مفتوحة يتم من خلالها المراقبة.

بالنسبة إلى المنكسر ، يتم رفع الأرضية في البرج ، بحيث يمكن للمراقب أن يصل بشكل مريح إلى نهاية العدسة العينية للتلسكوب عند أي ميل من هذا الأخير نحو الأفق. في الأبراج العاكسة ، عادة ما تستخدم السلالم ومنصات الرفع الصغيرة بدلاً من أرضية الرفع. يجب تصميم الأبراج العاكسة الكبيرة لتوفير عزل حراري جيد أثناء النهار ضد التسخين والتهوية الكافية في الليل عندما تكون القبة مفتوحة. يتم تثبيت الأدوات المعدة للمراقبة في عمود واحد محدد - دائرة الزوال ، وأداة المرور ، والدائرة الرأسية جزئيًا - في أجنحة من الحديد المموج (الشكل 3) في شكل نصف أسطوانة مموجة. من خلال فتح الفتحات العريضة أو لف الجدران الخلفية ، تتشكل فجوة واسعة في مستوى خط الزوال أو المستوى الرأسي الأول ، اعتمادًا على تركيب الجهاز الذي يسمح بالمراقبة.

يجب أن يوفر تصميم الجناح تهوية جيدة ، لأنه أثناء المراقبة ، يجب أن تكون درجة حرارة الهواء داخل الجناح مساوية لدرجة الحرارة الخارجية ، مما يلغي الانكسار غير الصحيح لخط الرؤية ، المسمى انكسار القاعة (Saalrefraktion). مع أدوات العبور ودوائر الزوال ، غالبًا ما يتم ترتيب العوالم ، وهي علامات صلبة ، يتم وضعها في مستوى خط الزوال على مسافة ما من الجهاز.

تتطلب المراصد التي تخدم الوقت ، بالإضافة إلى اتخاذ القرارات الأساسية للصعود الصحيح ، تثبيت ساعة كبيرة. يتم وضع الساعة في الطابق السفلي ، في بيئة درجة حرارة ثابتة. في غرفة خاصة ، توضع لوحات التوزيع والكرونوغراف لمقارنة الساعات. يتم هنا أيضًا تثبيت محطة راديو استقبال. إذا أعطى المرصد نفسه إشارات الوقت ، عندئذٍ يلزم تثبيت آخر للإرسال التلقائي للإشارات ؛ يتم الإرسال من خلال إحدى محطات الراديو القوية.

بالإضافة إلى المراصد التي تعمل بشكل دائم ، يتم في بعض الأحيان إنشاء مراصد ومحطات مؤقتة ، بهدف إما مراقبة الظواهر قصيرة المدى ، وخاصة كسوف الشمس (قبل عبور كوكب الزهرة عبر قرص الشمس أيضًا) ، أو للقيام ببعض الأعمال ، وبعد ذلك يتم إغلاق هذا المرصد مرة أخرى. لذلك ، فتحت بعض المراصد الأوروبية وخاصة في أمريكا الشمالية - لعدة سنوات - مكاتب مؤقتة في نصف الكرة الجنوبي لمراقبة السماء الجنوبية من أجل تجميع كتالوجات موضعية أو ضوئية أو طيفية للنجوم الجنوبية بنفس الأساليب والأدوات التي استخدمت لنفس الغرض في المرصد الرئيسي في نصف الكرة الشمالي. يصل العدد الإجمالي للمراصد الفلكية العاملة حاليًا إلى 300. وترد في الجدول بعض البيانات ، وهي: الموقع ، والأدوات الرئيسية والعمل الأساسي في المراصد الحديثة الرئيسية.

مرصد مغناطيسي

المرصد المغناطيسي هو محطة تراقب العناصر المغناطيسية الأرضية بانتظام. إنها نقطة مرجعية للمسح المغنطيسي الأرضي للمنطقة المجاورة. تعتبر المواد التي يوفرها المرصد المغناطيسي أساسية في دراسة الحياة المغناطيسية للأرض. يمكن تقسيم عمل المرصد المغناطيسي إلى الدورات التالية: 1) دراسة التغيرات الزمنية لعناصر المغناطيسية الأرضية ، 2) قياساتها المنتظمة في مقياس مطلق ، 3) دراسة ودراسة الأدوات المغناطيسية الأرضية المستخدمة في المسوحات المغناطيسية ، 4) عمل بحثي خاص في مناطق الظواهر الجيومغناطيسية.

لتنفيذ هذه الأعمال ، يحتوي المرصد المغناطيسي على مجموعة من الأدوات المغناطيسية الأرضية العادية لقياس عناصر المغناطيسية الأرضية في مقياس مطلق: المزواة المغناطيسي و مائل ، عادة من نوع الحث ، أكثر تقدمًا. هذه الأجهزة د. مقارنة بالأدوات القياسية المتوفرة في كل بلد (في الاتحاد السوفياتي يتم تخزينها في مرصد Slutsk المغناطيسي) ، وبالتالي مقارنة بالمعايير الدولية في واشنطن. لدراسة التغيرات الزمنية في المجال المغناطيسي للأرض ، يوجد تحت تصرف المرصد مجموعة أو مجموعتان من المتغيرات - المتغيرات D و H و Z - التي توفر تسجيلًا مستمرًا للتغيرات في عناصر مغناطيسية الأرض بمرور الوقت. مبدأ تشغيل الأجهزة المذكورة أعلاه - انظر المغناطيسية الأرضية. يتم وصف التصاميم الأكثر شيوعًا أدناه.

يتم عرض الثيودوليت المغناطيسي لقياسات H المطلقة في الشكل. 4 و 5. هنا أ عبارة عن دائرة أفقية ، تؤخذ القراءات على طولها باستخدام المجاهر ب ؛ أنا - أنبوب للملاحظات بطريقة الموازنة التلقائية ؛ ج - منزل للمغناطيس م ، د - صواعق مثبتة في قاعدة الأنبوب ، داخله يتم تشغيل خيط لدعم المغناطيس م. يوجد في الجزء العلوي من هذا الأنبوب رأس F ، يتم توصيل الخيط به. يتم وضع مغناطيس الانحراف (المساعد) على الجعة M 1 و M 2 ؛ يتم تحديد اتجاه المغناطيس عليها بواسطة دوائر خاصة مع قراءات باستخدام المجاهر a و b. يتم إجراء ملاحظات الانحراف باستخدام نفس جهاز قياس الزوايا ، أو يتم تثبيت جهاز توزيع خاص ، يكون تصميمه بشكل عام هو نفس الجهاز الموصوف ، ولكن بدون أجهزة للانحرافات. لتحديد مكان الشمال الحقيقي على دائرة السمت ، يتم استخدام مقياس محدد بشكل خاص ، ويتم تحديد السمت الحقيقي باستخدام القياسات الفلكية أو الجيوديسية.

محث الأرض (المائل) لتحديد الميل موضح في الشكل. 6 و 7. يمكن أن يدور الملف المزدوج S حول محور يقع على محامل مثبتة في الحلقة R. يتم تحديد موضع محور دوران الملف على طول الدائرة الرأسية V باستخدام المجاهر M ، M. H عبارة عن دائرة أفقية تعمل على ضبط محور الملف في المستوى المغناطيسي ميريديان ، K - مفتاح لتحويل التيار المتردد الذي يتم الحصول عليه عن طريق تدوير الملف إلى تيار مباشر. من أطراف هذا المبدل ، يتم تغذية التيار إلى جلفانومتر حساس بنظام مغناطيسي مشبع.

يظهر Variometer H في FIG. 8. داخل حجرة صغيرة ، يتم تعليق المغناطيس M على خيط كوارتز أو على ثنائي الطور ، وتقع نقطة الربط العلوية للخيط في الجزء العلوي من أنبوب التعليق وتتصل برأس T يمكن أن تدور حول محور عمودي.

يتم تثبيت مرآة S بشكل لا ينفصل عن المغناطيس ، حيث يسقط شعاع من الضوء من إنارة جهاز التسجيل. تم تثبيت مرآة ثابتة B بجانب المرآة ، والغرض منها رسم خط أساسي على الرسم المغناطيسي. L هي عدسة تعطي صورة لشق الإنارة على أسطوانة جهاز التسجيل. يتم تثبيت عدسة أسطوانية أمام الأسطوانة ، مما يقلل هذه الصورة إلى حد ما. T. حول. يتم التسجيل على ورق فوتوغرافي ، ملفوف على الأسطوانة ، عن طريق تحريك بقعة الضوء على طول شبكة الأسطوانة من شعاع الضوء المنعكس من المرآة S. بناء المتغير B هو نفسه في التفاصيل مثل الجهاز الموصوف ، باستثناء اتجاه المغناطيس M بالنسبة إلى المرآة S.

يتكون المتغير Z (الشكل 9) أساسًا من نظام مغناطيسي يتأرجح حول محور أفقي. يتم وضع النظام داخل الحجرة 1 ، التي تحتوي على فتحة في الجزء الأمامي منها ، ومغلقة بعدسة 2. يتم تسجيل اهتزازات النظام المغناطيسي بواسطة المسجل بفضل مرآة متصلة بالنظام. تعمل المرآة الثابتة الموجودة بجوار المرآة المتحركة على بناء الخط الأساسي. يظهر الترتيب العام للمتغيرات أثناء الملاحظات في الشكل. عشرة.

هنا R هي جهاز تسجيل ، U هي عقاربتها ، والتي تقوم بتدوير أسطوانة W بورق حساس للضوء ، l هي عدسة أسطوانية ، S عبارة عن منور ، H ، D ، Z هي مقاييس متغيرة للعناصر المقابلة للمغناطيسية الأرضية. في المتغير Z ، تشير الأحرف L و M و t ، على التوالي ، إلى عدسة ومرآة متصلة بالنظام المغناطيسي ومرآة متصلة بجهاز لتسجيل درجات الحرارة. اعتمادًا على تلك المهام الخاصة ، التي يشارك المرصد في حلها ، تكون معداته الإضافية بالفعل ذات طابع خاص. يتطلب التشغيل الموثوق للأجهزة المغناطيسية الأرضية ظروفًا خاصة بمعنى عدم وجود حقول مغناطيسية مزعجة ودرجة حرارة ثابتة وما إلى ذلك ؛ لذلك يتم نقل المراصد المغناطيسية إلى أبعد من المدينة بتركيباتها الكهربائية وهي مرتبة لضمان الدرجة المطلوبة من ثبات درجة الحرارة. لهذا الغرض ، عادةً ما يتم بناء الأجنحة التي يتم فيها إجراء القياسات المغناطيسية بجدران مزدوجة ويقع نظام التدفئة على طول ممر يتكون من الجدران الخارجية والداخلية للمبنى. من أجل استبعاد التأثير المتبادل للأجهزة المتنوعة على الأجهزة العادية ، يتم تثبيتها عادةً في أجنحة مختلفة ، بعيدة إلى حد ما عن بعضها البعض. عند إنشاء مثل هذه المباني ، د. تم إيلاء اهتمام خاص لضمان عدم وجود كتل حديدية في الداخل أو في مكان قريب ، وخاصة الكتل المتحركة. فيما يتعلق بالأسلاك الكهربائية ، ب. تم استيفاء الشروط ، مما يضمن عدم وجود مجالات مغناطيسية للتيار الكهربائي (الأسلاك ثنائية الطور). من غير المقبول قرب الهياكل التي تسبب صدمات ميكانيكية.

نظرًا لأن المرصد المغناطيسي هو النقطة الرئيسية لدراسة الحياة المغناطيسية: الأرض ، فمن الطبيعي تمامًا طلب ب. أو م توزيعها المتساوي على كامل سطح الكرة الأرضية. في الوقت الحالي ، تم استيفاء هذا المطلب تقريبًا. يعطي الجدول أدناه ، الذي يعرض قائمة المراصد المغناطيسية ، فكرة عن مدى تلبية هذا المطلب. في الجدول ، تشير الحروف المائلة إلى متوسط \u200b\u200bالتغيير السنوي في عنصر المغناطيسية الأرضية ، بسبب المسار العلماني.

أغنى المواد التي جمعتها المراصد المغناطيسية هي دراسة التغيرات الزمنية في العناصر المغناطيسية الأرضية. وتشمل هذه التغيرات اليومية والسنوية والعلمانية ، وكذلك تلك التغيرات المفاجئة في المجال المغناطيسي للأرض ، والتي تسمى العواصف المغناطيسية. نتيجة لدراسة التغيرات اليومية ، أصبح من الممكن التمييز فيها بين تأثير موقع الشمس والقمر فيما يتعلق بمكان المراقبة وإثبات دور هذين الجسمين الكونيين في التغيرات اليومية في العناصر المغناطيسية الأرضية. السبب الرئيسي للتباين هو الشمس. تأثير القمر لا يتجاوز 1/15 من عمل النجم الأول. تبلغ قيمة سعة التقلبات اليومية في المتوسط \u200b\u200bحوالي 50 (γ \u003d 0.00001 غاوس ، انظر مغناطيسية الأرض) ، أي حوالي 1/1000 من إجمالي الضغط ؛ يختلف تبعًا لخط العرض الجغرافي لموقع المراقبة ويعتمد إلى حد كبير على الموسم. كقاعدة عامة ، يكون اتساع التغيرات اليومية في الصيف أكبر منه في الشتاء. أدت دراسة توزيع العواصف المغناطيسية في الوقت المناسب إلى إثبات ارتباطها بنشاط الشمس. يتزامن عدد العواصف وحدتها مع عدد البقع الشمسية. سمح هذا الظرف لـ Stormer بإنشاء نظرية تشرح حدوث العواصف المغناطيسية عن طريق تغلغل الشحنات الكهربائية في الطبقات العليا من غلافنا الجوي ، المنبعثة من الشمس خلال فترات نشاطها الأعظم ، والتشكيل الموازي لحلقة من الإلكترونات المتحركة على ارتفاع كبير ، تقريبًا خارج الغلاف الجوي ، في مستوى خط استواء الأرض.

مرصد الأرصاد الجوية

مرصد الأرصاد الجوية، أعلى مؤسسة علمية لدراسة القضايا المتعلقة بالحياة المادية للأرض بأوسع معانيها. في الوقت الحاضر ، تعمل هذه المراصد ليس فقط في مسائل الأرصاد الجوية والمناخية البحتة وفي خدمة الطقس ، ولكنها تشمل أيضًا في نطاق مهامها مسائل المغناطيسية الأرضية ، وكهرباء الغلاف الجوي ، وبصريات الغلاف الجوي ؛ حتى أن بعض المراصد تجري ملاحظات زلزالية. لذلك ، تحمل هذه المراصد اسمًا أوسع - المراصد أو المعاهد الجيوفيزيائية.

تهدف ملاحظات المراصد الخاصة في مجال الأرصاد الجوية إلى توفير مادة علمية بحتة للرصدات التي تتم على عناصر الأرصاد الجوية ، واللازمة لأغراض علم المناخ وخدمات الطقس ولتلبية عدد من الطلبات العملية على أساس تسجيلات المسجلات مع التسجيل المستمر لجميع التغييرات في مسار عناصر الأرصاد الجوية. يتم إجراء ملاحظات مباشرة في ساعات عاجلة معينة على عناصر مثل ضغط الهواء (انظر البارومتر) ودرجة الحرارة والرطوبة (انظر مقياس الرطوبة) ، على اتجاه وسرعة الرياح ، وأشعة الشمس ، والتساقط والتبخر ، والغطاء الثلجي ، ودرجة حرارة التربة و ظواهر جوية أخرى في إطار برنامج الأرصاد الجوية الخاصة ، محطات من الفئة الثانية. بالإضافة إلى هذه الملاحظات المبرمجة ، يتم إجراء عمليات مراقبة المراقبة في مراصد الأرصاد الجوية ، كما يتم إجراء دراسات ذات طبيعة منهجية ، يتم التعبير عنها في إنشاء واختبار طرق جديدة للرصد على الظواهر التي سبق دراستها جزئيًا ؛ لم تدرس على الإطلاق. ينبغي أن تكون عمليات رصد المراصد طويلة الأجل حتى يمكن استخلاص عدد من الاستنتاجات منها للحصول على قيم "طبيعية" متوسطة بدقة كافية ، لتحديد حجم التقلبات غير الدورية الملازمة لمكان معين من المراقبة ، ولتحديد الأنماط في سياق هذه الظواهر بمرور الوقت.

بالإضافة إلى إجراء ملاحظات الأرصاد الجوية الخاصة بهم ، فإن إحدى المهام الرئيسية للمراصد هي دراسة البلد بأكمله ككل أو مناطقه الفردية في العلاقات المادية والفصل. arr. من حيث المناخ. تخضع مواد الرصد القادمة من شبكة محطات الأرصاد الجوية إلى المرصد هنا لدراسة تفصيلية ومراقبة وتحقق شامل من أجل اختيار أكثر الملاحظات حميدة التي يمكن أن تخضع بالفعل لمزيد من التفصيل. يتم نشر الاستنتاجات الأولية من هذه المادة المختبرة في منشورات المرصد. مثل هذه المنشورات على شبكة المحطات السابقة. بدأت ملاحظات روسيا واتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1849. في هذه الطبعات الفصل. arr. استنتاجات من الملاحظات ، وفقط لعدد قليل من محطات المراقبة تطبع بالكامل.

يتم الاحتفاظ ببقية المواد المعالجة والتحقق منها في أرشيف المرصد. نتيجة لدراسة عميقة ودقيقة لهذه المواد ، من وقت لآخر ، تظهر دراسات مختلفة ، إما تصف تقنية المعالجة أو تتعلق بتطوير عناصر الأرصاد الجوية الفردية.

إحدى السمات المحددة لأنشطة المراصد هي خدمة خاصة للتنبؤ بالطقس والإخطارات. في الوقت الحاضر ، تم فصل هذه الخدمة عن المرصد الجيوفيزيائي الرئيسي في شكل معهد مستقل - مكتب الطقس المركزي. لإظهار تطور وإنجازات خدمة الطقس لدينا ، فيما يلي بيانات عن عدد البرقيات التي يتلقاها مكتب الطقس يوميًا ، بدءًا من عام 1917.

حاليًا ، يتلقى مكتب الأرصاد الجوية المركزي ما يصل إلى 700 برقية داخلية وحدها بالإضافة إلى التقارير. بالإضافة إلى ذلك ، يجري هنا عمل كبير لتحسين طرق التنبؤ بالطقس. أما عن درجة نجاح التنبؤات قصيرة المدى فيتم تحديدها بنسبة 80-85٪. بالإضافة إلى التنبؤات قصيرة المدى ، تم الآن تطوير الأساليب والتنبؤات طويلة المدى بالطبيعة العامة للطقس للموسم القادم أو لفترات قصيرة ، أو التنبؤات التفصيلية حول قضايا محددة (فتح وتجميد الأنهار والفيضانات والعواصف الرعدية والعواصف الثلجية والبرد ، إلخ).

من أجل أن تكون الملاحظات التي يتم إجراؤها في محطات شبكة الأرصاد الجوية قابلة للمقارنة مع بعضها البعض ، من الضروري مقارنة الأدوات المستخدمة لإجراء هذه الملاحظات بالمعايير "العادية" المعتمدة في المؤتمرات الدولية. يتم حل مهمة التحقق من الأدوات من قبل قسم خاص من المرصد ؛ في جميع محطات الشبكة ، يتم استخدام الأدوات التي تم اختبارها في المرصد والمزودة بشهادات خاصة تمنح إما تصحيحات أو تصحيحات دائمة للأجهزة المقابلة في ظل ظروف مراقبة معينة. بالإضافة إلى ذلك ، ولأغراض المقارنة بين نتائج رصدات الأرصاد الجوية المباشرة في المحطات والمراصد ، يجب إجراء هذه الملاحظات بشروط محددة بدقة ووفقًا لبرنامج معين. ومن هذا المنطلق يصدر المرصد تعليمات خاصة بإنتاج الرصدات تتم مراجعتها من وقت لآخر على أساس التجارب والتقدم العلمي ووفقًا لقرارات المؤتمرات والمؤتمرات الدولية. المرصد يحسب وينشر جداول خاصة لمعالجة ملاحظات الأرصاد الجوية التي تتم في المحطات.

بالإضافة إلى مراصد الأرصاد الجوية ، يقوم عدد من المراصد أيضًا بإجراء دراسات قياس الأكتينومتري ورصدات منهجية لشدة الإشعاع الشمسي ، والإشعاع المنتشر وفوق إشعاع الأرض. في هذا الصدد ، فإن المرصد في سلوتسك (بافلوفسك سابقًا) معروف جيدًا ، حيث تم تصميم عدد كبير من الأدوات للقياسات المباشرة وللتسجيل الأوتوماتيكي المستمر للتغيرات في عناصر الإشعاع المختلفة (مخططات الأكتينوغراف) ، وتم تثبيت هذه الأدوات هنا للعمل في وقت أبكر من في المراصد في بلدان أخرى. في بعض الحالات ، تجري دراسات لدراسة الطاقة في أجزاء فردية من الطيف ، بالإضافة إلى الإشعاع المتكامل. الأسئلة المتعلقة باستقطاب الضوء هي أيضًا موضوع دراسة خاصة للمراصد.

رحلات علمية على البالونات والبالونات المجانية ، تتم مرارًا وتكرارًا للمراقبة المباشرة لحالة عناصر الأرصاد الجوية في جو حر ، على الرغم من أنها قدمت عددًا من البيانات القيمة للغاية لفهم حياة الغلاف الجوي والقوانين التي تحكمها ، إلا أن هذه الرحلات كان لها تطبيق محدود للغاية في الحياة اليومية بسبب التكاليف الباهظة المرتبطة بها ، فضلاً عن صعوبة الوصول إلى مرتفعات كبيرة. جعلت نجاحات الطيران متطلبات مستمرة لتوضيح حالة عناصر الأرصاد الجوية والفصل. arr. اتجاهات الرياح وسرعاتها على ارتفاعات مختلفة في جو حر ، إلخ. طرح أهمية البحوث الجوية. تم تنظيم معاهد خاصة ، وتم تطوير طرق خاصة لرفع المسجلات ذات التصميمات المختلفة ، والتي يتم رفعها إلى ارتفاع على الطائرات الورقية أو بمساعدة بالونات مطاطية خاصة مملوءة بالهيدروجين. توفر سجلات هذه المسجلات معلومات حول حالة الضغط ودرجة الحرارة والرطوبة ، بالإضافة إلى سرعة واتجاه الهواء على ارتفاعات مختلفة في الغلاف الجوي. في الحالة التي تكون فيها المعلومات مطلوبة فقط حول الرياح في طبقات مختلفة ، يتم إجراء الملاحظات عبر بالونات تجريبية صغيرة يتم إطلاقها بحرية من نقطة المراقبة. وبالنظر إلى الأهمية الهائلة لمثل هذه الملاحظات لأغراض النقل الجوي ، فإن المرصد ينظم شبكة كاملة من النقاط الجوية ؛ تتم معالجة نتائج الملاحظات التي تم إجراؤها ، بالإضافة إلى حل عدد من المشكلات ذات الأهمية النظرية والعملية ، المتعلقة بحركة الغلاف الجوي ، في المراصد. توفر الملاحظات المنتظمة في المراصد على ارتفاعات عالية أيضًا مادة لفهم قوانين دوران الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر هذه المراصد عالية الارتفاع مهمة في القضايا المتعلقة بتغذية الأنهار الناشئة من الأنهار الجليدية والقضايا ذات الصلة بالري ، وهو أمر مهم في المناخات شبه الصحراوية ، على سبيل المثال ، في آسيا الوسطى.

بالانتقال إلى ملاحظات عناصر كهرباء الغلاف الجوي التي أجريت في المراصد ، من الضروري الإشارة إلى أن لها علاقة مباشرة بالنشاط الإشعاعي ، علاوة على ذلك ، لها أهمية معينة في تطوير العلوم الزراعية. الثقافات. الغرض من هذه الملاحظات هو قياس النشاط الإشعاعي ودرجة تأين الهواء ، وكذلك لتحديد الحالة الكهربائية لهطول الأمطار التي تسقط على الأرض. أي اضطراب يحدث في المجال الكهربائي للأرض يسبب اضطرابات في الاتصالات اللاسلكية وأحيانًا حتى السلكية. تشمل المراصد الموجودة في النقاط الساحلية في برنامج عملها والبحث دراسة هيدرولوجيا البحر ، والرصدات والتنبؤات الخاصة بحالة البحر ، والتي لها أهمية مباشرة لأغراض النقل البحري.

بالإضافة إلى الحصول على مادة الملاحظة ومعالجتها والاستنتاجات المحتملة ، يبدو من الضروري في كثير من الحالات إخضاع الظواهر التي لوحظت في الطبيعة للدراسة التجريبية والنظرية. ومن هنا تأتي مهام البحوث المختبرية والرياضية التي تقوم بها المراصد. في ظل ظروف التجارب المعملية ، من الممكن في بعض الأحيان إعادة إنتاج هذه الظاهرة الجوية أو تلك ، لدراسة ظروف حدوثها وأسبابها بشكل شامل. في هذا الصدد ، يمكن للمرء أن يشير إلى العمل المنجز في المرصد الجيوفيزيائي الرئيسي ، على سبيل المثال ، لدراسة ظاهرة قاع الجليد وتحديد التدابير اللازمة لمكافحة هذه الظاهرة. بالطريقة نفسها ، درس مختبر المرصد مسألة معدل تبريد الجسم الساخن في تيار الهواء ، والذي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بحل مشكلة انتقال الحرارة في الغلاف الجوي. أخيرًا ، يجد التحليل الرياضي تطبيقًا واسعًا في حل عدد من المشكلات المتعلقة بالعمليات والظواهر المختلفة التي تحدث في ظروف الغلاف الجوي ، على سبيل المثال ، الدوران ، والحركة المضطربة ، وما إلى ذلك. وفي الختام ، نقدم قائمة بالمراصد الموجودة في الاتحاد السوفيتي. يجب في المقام الأول وضع المرصد الجيوفيزيائي الرئيسي (لينينغراد) ، الذي تأسس عام 1849 ؛ بجانبها كفرع لها في الضواحي هو المرصد في سلوتسك. تؤدي هذه المؤسسات المهام في جميع أنحاء الاتحاد. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عدد من المراصد ذات الوظائف الجمهورية أو الإقليمية أو الإقليمية: المعهد الجيوفيزيائي في موسكو ، ومعهد الأرصاد الجوية لآسيا الوسطى في طشقند ، والمرصد الجيوفيزيائي في تيفليس ، وخاركوف ، وكييف ، وسفيردلوفسك ، وإيركوتسك ، وفلاديفوستوك ، الذي نظمه المعهد الجيوفيزيائي للمعاهد الجيولوجية في ساراتوف. منطقة الفولغا ونوفوسيبيرسك لغرب سيبيريا. يوجد عدد من المراصد في البحار - في أرخانجيلسك ومرصد منظم حديثًا في ألكساندروفسك للحوض الشمالي ، في كرونشتاد - لبحر البلطيق ، في سيفاستوبول وفيودوسيا - للبحر الأسود وبحر آزوف ، في باكو - لبحر قزوين وفي فلاديفوستوك - للمحيط الهادئ. يوجد في عدد من الجامعات السابقة أيضًا مراصد ذات أعمال كبرى في مجال الأرصاد الجوية والجيوفيزياء بشكل عام - كازان ، أوديسا ، كييف ، تومسك. لا تقوم جميع هذه المراصد بإجراء عمليات المراقبة عند نقطة واحدة فحسب ، بل تنظم أيضًا أبحاثًا استكشافية ، إما ذات طبيعة مستقلة أو معقدة ، حول مختلف القضايا والإدارات الجيوفيزيائية ، والتي تساهم بشكل كبير في دراسة القوى المنتجة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

المرصد الزلزالي

المرصد الزلزالي يخدم لتسجيل ودراسة الزلازل. الأداة الرئيسية في ممارسة قياس الزلازل هي جهاز قياس الزلازل ، والذي يسجل تلقائيًا كل صدمة تحدث في مستوى معين. لذلك ، فإن سلسلة من ثلاثة أجهزة ، اثنان منها بندولات أفقية تلتقط وتسجل مكونات الحركة أو السرعة التي تحدث في اتجاه خط الزوال (NS) والتوازي (EW) ، والثالث ، بندول عمودي لتسجيل النزوح الرأسي ، ضروري وكافي. لحل مشكلة موقع المنطقة المركزية وطبيعة الزلزال الذي حدث. لسوء الحظ ، يتم تزويد معظم محطات الزلازل بأجهزة لقياس المكونات الأفقية فقط. الهيكل التنظيمي العام لخدمة الزلازل في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية على النحو التالي. على رأس العمل كله يوجد معهد الزلازل ، وهو جزء من أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في لينينغراد. يقوم الأخير بتوجيه الأنشطة العلمية والعملية لنقاط المراقبة - المراصد الزلزالية والمحطات المختلفة الموجودة في مناطق معينة من الدولة وإجراء الملاحظات وفقًا لبرنامج محدد. المرصد الزلزالي المركزي في بولكوفو ، من ناحية ، يعمل في إنتاج ملاحظات منتظمة ومستمرة لجميع المكونات الثلاثة لحركة قشرة الأرض عن طريق عدة سلاسل من المسجلات ، من ناحية أخرى ، يقوم بدراسة مقارنة للأجهزة وطرق معالجة مخططات الزلازل. بالإضافة إلى ذلك ، بناءً على دراستنا وخبرتنا الخاصة ، يتم هنا إرشاد المحطات الأخرى للشبكة الزلزالية. وفقًا لهذا الدور المهم الذي يلعبه هذا المرصد في دراسة البلد من الناحية الزلزالية ، فإنه يحتوي على جناح تحت الأرض مرتب خصيصًا بحيث يتم التخلص من جميع التأثيرات الخارجية - التغيرات في درجات الحرارة ، وتقلبات المبنى تحت تأثير هبوب الرياح ، وما إلى ذلك -. إحدى قاعات هذا الجناح معزولة عن جدران وأرضية المبنى العام وتوجد فيه أهم سلسلة من الأجهزة عالية الحساسية للغاية. في ممارسة قياس الزلازل الحديثة ، تعتبر الأدوات التي صممها الأكاديمي ب.جوليتسين ذات أهمية كبيرة. في هذه الأجهزة ، يمكن تسجيل حركة البندولات ليس ميكانيكيًا ، ولكن بمساعدة ما يسمى تسجيل الجلفانومتر، حيث يوجد تغيير في الحالة الكهربائية في الملف المتحرك مع بندول جهاز قياس الزلازل في المجال المغناطيسي لمغناطيس قوي. يتم توصيل كل ملف بواسطة أسلاك بجلفانومتر ، تتأرجح الإبرة مع حركة البندول. تسمح لك المرآة ، المرفقة بإبرة الجلفانومتر ، بمتابعة التغييرات في الجهاز إما مباشرة أو عن طريق التسجيل الفوتوغرافي. T. حول. لا داعي لدخول غرفة بها أجهزة وبالتالي تخل بالتوازن في الأجهزة بواسطة التيارات الهوائية. مع هذا الإعداد ، يمكن أن تكون الأدوات حساسة للغاية. بالإضافة إلى تلك المشار إليها ، وأجهزة قياس الزلازل مع التسجيل الميكانيكي... تصميمها أكثر قسوة ، والحساسية أقل بكثير ، وبمساعدة هذه الأجهزة ، من الممكن التحكم ، والأهم من ذلك ، استعادة سجلات الأجهزة عالية الحساسية في حالة حدوث أنواع مختلفة من الأعطال. بالإضافة إلى العمل الجاري ، يقوم المرصد المركزي أيضًا بإجراء العديد من الدراسات الخاصة ذات الأهمية العلمية والتطبيقية.

مراصد أو محطات من الفئة الأولى مخصصة لتسجيل الزلازل البعيدة. وهي مجهزة بأجهزة ذات حساسية عالية بما فيه الكفاية ، وفي معظم الحالات يتم تثبيت مجموعة واحدة من الأجهزة عليها للمكونات الثلاثة لحركة الأرض. يتيح التسجيل المتزامن لقراءات هذه الأدوات تحديد زاوية خروج الأشعة السيزمية ، ومن سجلات البندول العمودي ، من الممكن حل مسألة طبيعة الموجة ، أي تحديد موعد اقتراب موجة الانضغاط أو الخلخلة. لا تزال بعض هذه المحطات بها أدوات للتسجيل الميكانيكي ، أي أقل حساسية. هناك عدد من المحطات ، بالإضافة إلى المحطات العامة ، تعمل في حل القضايا المحلية ذات الأهمية العملية الكبيرة ، على سبيل المثال ، في Makeyevka (Donbass) ، وفقًا لسجلات الأجهزة ، يمكن للمرء أن يجد صلة بين الظواهر الزلزالية وانبعاثات النار ؛ تتيح المنشآت في باكو إمكانية تحديد تأثير الظواهر الزلزالية على نظام مصادر النفط ، وما إلى ذلك. تنشر جميع هذه المراصد نشرات مستقلة ، بالإضافة إلى معلومات عامة حول موقع المحطة وعن الأجهزة ، يتم تقديم معلومات حول الزلازل ، تشير إلى أوقات ظهور الموجات ذات الأوامر المختلفة ، والحد الأقصى المتتالي بشكل رئيسي المرحلة ، الحد الأقصى الثانوي ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، تم الإبلاغ عن البيانات الخاصة بحالات نزوح التربة أثناء الزلازل.

أخيرا نقاط المراقبة الزلزالية من الفئة الثانية تهدف إلى تسجيل الزلازل ليست بعيدة أو حتى محلية. في ضوء هذه المحطة ، تقع هذه Ch. arr. في المناطق الزلزالية ، مثل القوقاز وتركستان وألتاي وبايكال وشبه جزيرة كامتشاتكا وجزيرة سخالين في اتحادنا. تم تجهيز هذه المحطات بنواسات ثقيلة مع تسجيل ميكانيكي ، ولها أجنحة خاصة من النوع شبه تحت الأرض للتركيبات ؛ يحددون لحظات بداية الموجات الأولية والثانوية والطويلة ، وكذلك المسافة إلى مركز الزلزال. تعمل جميع مراصد الزلازل هذه أيضًا كخدمة زمنية ، حيث يتم تقدير ملاحظات الأجهزة بدقة تصل إلى بضع ثوانٍ.

من بين الأسئلة الأخرى التي تهتم بها المراصد الخاصة ، دعنا نشير إلى دراسة الجذب lunisolar ، أي حركات المد والجزر لقشرة الأرض ، على غرار ظاهرة المد والجزر التي لوحظت في البحر. لهذه الملاحظات ، من بين أشياء أخرى ، تم بناء مرصد خاص داخل تل بالقرب من تومسك ، وهناك 4 نواسات أفقية لنظام زيلنر في 4 سمت مختلفة. بمساعدة المنشآت الزلزالية الخاصة ، تم إجراء ملاحظات على اهتزازات جدران المباني تحت تأثير محركات الديزل ، ورصد اهتزازات دعامات الجسور ، وخاصة السكك الحديدية ، أثناء تحرك القطارات على طولها ، ورصد نظام الينابيع المعدنية ، وما إلى ذلك. في الآونة الأخيرة ، أجرت المراصد الزلزالية عمليات رصد استكشافية خاصة في الغرض من دراسة موقع وتوزيع الطبقات الجوفية وهو ذو أهمية كبيرة في البحث عن المعادن خاصة إذا كانت هذه الملاحظات مصحوبة بعمل قياس الجاذبية. أخيرًا ، يتمثل أحد الأعمال الاستكشافية المهمة للمراصد الزلزالية في إنتاج تسوية عالية الدقة في المناطق المعرضة لأحداث زلزالية كبيرة ، لأن العمل المتكرر في هذه المناطق يجعل من الممكن تحديد حجم النزوح الأفقي والعمودي الذي حدث نتيجة لزلزال أو آخر ، والتنبؤ بمزيد من النزوح وظواهر الزلازل.

مرصد
مؤسسة حيث يلاحظ العلماء الظواهر الطبيعية ويدرسونها ويحللونها. أشهرها المراصد الفلكية لدراسة النجوم والمجرات والكواكب والأجرام السماوية الأخرى. كما توجد مراصد أرصاد جوية لمراقبة الطقس. المراصد الجيوفيزيائية لدراسة الظواهر الجوية ، ولا سيما الشفق ؛ محطات رصد الزلازل لتسجيل الاهتزازات المتولدة في الأرض بسبب الزلازل والبراكين ؛ مراصد مراقبة الأشعة الكونية والنيوترينوات. العديد من المراصد مجهزة ليس فقط بأدوات تسلسلية لتسجيل الظواهر الطبيعية ، ولكن أيضًا بأدوات فريدة توفر أعلى حساسية ودقة ممكنة في ظل ظروف مراقبة محددة. في الأيام الخوالي ، تم بناء المراصد ، كقاعدة عامة ، بالقرب من الجامعات ، ولكن بعد ذلك بدأ وضعها في أماكن بها أفضل الظروف لمراقبة الظواهر قيد الدراسة: المراصد الزلزالية - على منحدرات البراكين ، الأرصاد الجوية - بالتساوي في جميع أنحاء العالم ، الشفق (لمراقبة الشفق القطبي) - على مسافة حوالي 2000 كيلومتر من القطب المغناطيسي لنصف الكرة الشمالي ، حيث يمر شريط الشفق القطبي الشديد. المراصد الفلكية ، التي تستخدم التلسكوبات البصرية لتحليل الضوء من مصادر فضائية ، تتطلب جوًا نظيفًا وجافًا وخاليًا من الإضاءة الاصطناعية ، لذا فهي تحاول أن تُبنى في أعالي الجبال. غالبًا ما توجد المراصد الراديوية في الوديان العميقة ، مغلقة من جميع الجوانب بالجبال من التداخل الراديوي الاصطناعي. ومع ذلك ، نظرًا لأن المراصد توظف موظفين مؤهلين وعلماء يزورونها بانتظام ، فإنهم يحاولون كلما أمكن ذلك تحديد موقع المراصد غير بعيد جدًا عن المراكز العلمية والثقافية ومراكز النقل. ومع ذلك ، فإن تطوير وسائل الاتصال يجعل هذه المشكلة أقل إلحاحًا. هذه المقالة هي عن المراصد الفلكية. معلومات إضافية حول المراصد والمحطات العلمية من أنواع أخرى موصوفة في المقالات:
الفجر الجوي الإضافي ؛
براكين.
جيولوجيا؛
الزلازل
الأرصاد الجوية وعلم المناخ؛
علم الفلك النيوتريني ؛
علم التشعيع ؛
الأشعة.
تاريخ المراصد والتلسكوبات الفلكية
العالم القديم. ترتبط أقدم الحقائق الباقية من الملاحظات الفلكية بالحضارات القديمة في الشرق الأوسط. من خلال مراقبة وتسجيل وتحليل حركة الشمس والقمر عبر السماء ، قام الكهنة بتتبع الوقت والتقويم ، وتوقعوا مواسم الزراعة المهمة ، وشاركوا أيضًا في التنبؤات الفلكية. قياس حركات الأجرام السماوية بمساعدة أبسط الأدوات ، ووجدوا أن الموقع النسبي للنجوم في السماء لم يتغير ، والشمس والقمر والكواكب تتحرك نسبة إلى النجوم ، وعلاوة على ذلك ، فإن الأمر صعب للغاية. لاحظ الكهنة ظواهر سماوية نادرة: خسوف القمر والشمس ، وظهور المذنبات والنجوم الجديدة. وجدت الملاحظات الفلكية ، التي جلبت فوائد عملية وساعدت في تشكيل النظرة العالمية ، بعض الدعم بين كل من السلطات الدينية والحكام المدنيين للدول المختلفة. تم تسجيل الملاحظات والحسابات الفلكية على العديد من الألواح الطينية الباقية من بابل وسومر القديمة. في تلك الأيام ، كما هو الحال الآن ، كان المرصد بمثابة ورشة عمل ومستودع للأدوات ومركز لجمع البيانات. أنظر أيضا
علم التنجيم؛
مواسم ؛
زمن؛
التقويم . لا يُعرف سوى القليل عن الأدوات الفلكية المستخدمة قبل بطليموس (حوالي 100 - 170 م). جمع بطليموس مع علماء آخرين في مكتبة الإسكندرية الضخمة (مصر) العديد من السجلات الفلكية المتناثرة التي تم إجراؤها في بلدان مختلفة على مدى القرون السابقة. باستخدام ملاحظات هيبارخوس وملاحظاته الخاصة ، قام بطليموس بتجميع فهرس لمواقع وسطوع 1022 نجمة. بعد أرسطو ، وضع الأرض في مركز العالم واعتقد أن جميع النجوم اللامعة تدور حولها. بالتعاون مع زملائه ، أجرى بطليموس ملاحظات منهجية للنجوم المتحركة (الشمس والقمر وعطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل) وطوّر نظرية رياضية مفصلة للتنبؤ بموقعها المستقبلي فيما يتعلق بالنجوم "الثابتة". بمساعدته ، قام بطليموس بحساب جداول حركة النجوم ، والتي تم استخدامها بعد ذلك لأكثر من ألف عام.
أنظر أيضا هيببارش. لقياس الأحجام المتغيرة قليلاً للشمس والقمر ، استخدم علماء الفلك شريطًا مستقيمًا به مشهد انزلاقي على شكل قرص مظلم أو لوحة ذات ثقب دائري. قام المراقب بتوجيه الشريط نحو الهدف وحرك المشهد على طوله ، محققًا تطابقًا تامًا بين الثقب وحجم النجم. قام بطليموس وزملاؤه بتحسين العديد من الأدوات الفلكية. من خلال إجراء ملاحظات دقيقة معهم واستخدام علم المثلثات لتحويل القراءات الآلية إلى زوايا موضعية ، فقد رفعوا دقة القياس إلى حوالي 10 "
(انظر أيضا بطليموس كلوديوس).
العصور الوسطى. فيما يتعلق بالاضطرابات السياسية والاجتماعية في العصور القديمة المتأخرة وأوائل العصور الوسطى ، توقف تطور علم الفلك في البحر الأبيض المتوسط. نجت كتالوجات وجداول بطليموس ، لكن قلة قليلة من الناس عرفوا كيفية استخدامها ، وتم إجراء عمليات رصد وتسجيل أقل للأحداث الفلكية. ومع ذلك ، في الشرق الأوسط وآسيا الوسطى ، ازدهر علم الفلك وتم بناء مراصد. في القرن الثامن. أسس عبد الله المأمون بيت الحكمة في بغداد على غرار مكتبة الإسكندرية ، ونظم مراصد مرتبطة به في بغداد وسوريا. هناك ، قامت عدة أجيال من علماء الفلك بدراسة وتطوير عمل بطليموس. ازدهرت مؤسسات مماثلة في القرنين العاشر والحادي عشر. في القاهرة. كانت ذروة تلك الحقبة هي المرصد العملاق في سمرقند (أوزبكستان الآن). هناك أولوكبيك (1394-1449) حفيد الفاتح الآسيوي تيمورلنك ، بنى سدسًا ضخمًا نصف قطره 40 مترًا على شكل خندق مواجه للجنوب بعرض 51 سم بجدران رخامية ، وقام برصد الشمس بدقة غير مسبوقة. استخدم عدة أدوات أصغر لمراقبة النجوم والقمر والكواكب.
إحياء. عندما كانت في الثقافة الإسلامية في القرن الخامس عشر. ازدهر علم الفلك ، وأعادت أوروبا الغربية اكتشاف هذا الخلق العظيم للعالم القديم.
كوبرنيكوس. نظر نيكولاس كوبرنيكوس (1473-1543) ، المستوحى من بساطة مبادئ أفلاطون والفلاسفة اليونانيين الآخرين ، بعدم تصديق واستياء في نظام مركزية الأرض لبطليموس ، والذي تطلب حسابات رياضية مرهقة لشرح الحركات الظاهرة للنجوم. اقترح كوبرنيكوس ، مع الحفاظ على نهج بطليموس ، وضع الشمس في مركز النظام ، واعتبار الأرض كوكبًا. أدى هذا إلى تبسيط الأمر إلى حد كبير ، ولكنه أحدث ثورة عميقة في أذهان الناس (انظر أيضًا KOPERNIK Nikolay).
تايكو براهي. كان عالم الفلك الدنماركي تي براهي (1546-1601) محبطًا من حقيقة أن نظرية كوبرنيكوس تنبأت بموقف النجوم بشكل أكثر دقة من نظرية بطليموس ، لكنها ما زالت غير صحيحة تمامًا. واعتبر أن بيانات الرصد الأكثر دقة من شأنها أن تحل المشكلة ، وأقنع الملك فريدريك الثاني بإعطائه لبناء المرصد. فين بالقرب من كوبنهاغن. يحتوي هذا المرصد ، المسمى أورانيبورغ (قلعة السماء) ، على العديد من الأدوات الثابتة وورش العمل والمكتبة ومختبر الكيمياء وغرف النوم وغرفة الطعام والمطبخ. حتى أن Tycho كان لديه مصنع الورق الخاص به والمطبعة. في عام 1584 قام ببناء مبنى مراقبة جديد - Stjerneborg (Star Castle) ، حيث جمع أكبر الأدوات وأكثرها تطوراً. صحيح ، كانت هذه الأجهزة من نفس النوع كما في زمن بطليموس ، لكن Tycho زاد من دقتها بشكل كبير ، واستبدل الخشب بالمعادن. قدم خطوطًا ومقاييس رؤية دقيقة بشكل خاص ، واخترع طرقًا رياضية لمعايرة الملاحظات. توصل تايكو ومساعدوه ، الذين يراقبون الأجرام السماوية بالعين المجردة ، بأدواتهم إلى دقة قياس تبلغ 1 ". وقاموا بقياس مواقع النجوم بشكل منهجي وراقبوا حركة الشمس والقمر والكواكب ، وجمعوا بيانات الرصد بدقة وثبات غير مسبوقين
(انظر أيضًا BRAGUE Tycho).

كبلر. بدراسة بيانات Tycho ، اكتشف I.Kepler (1571-1630) أن الثورة المرصودة للكواكب حول الشمس لا يمكن تمثيلها كحركة في دوائر. كان كبلر يحترم النتائج التي تم الحصول عليها في أورانيبورغ ، وبالتالي رفض فكرة أن الاختلافات الصغيرة بين المواقع المحسوبة والمراقبة للكواكب يمكن أن تكون ناجمة عن أخطاء في ملاحظات تايكو. استمرارًا في البحث ، أثبت كبلر أن الكواكب تتحرك في أشكال بيضاوية ، وبالتالي وضع الأساس لعلم الفلك والفيزياء الجديدة.
(انظر أيضا يوهان كبلر ؛ قوانين كبلر). توقع عمل Tycho و Kepler العديد من سمات علم الفلك الحديث ، مثل تنظيم مراصد متخصصة بدعم من الحكومة ؛ تحسين الأجهزة ، حتى التقليدية منها ؛ تقسيم العلماء إلى مراقبين ومنظرين. تمت الموافقة على مبادئ العمل الجديدة جنبًا إلى جنب مع التكنولوجيا الجديدة: جاء التلسكوب لمساعدة العين في علم الفلك.
ظهور التلسكوبات. أول تلسكوبات منكسر. في عام 1609 بدأ جاليليو باستخدام أول تلسكوب محلي الصنع. بشرت ملاحظات جاليليو ببدء عصر الدراسات البصرية للأجرام السماوية. سرعان ما انتشرت التلسكوبات في جميع أنحاء أوروبا. صنعها الأشخاص الفضوليون بأنفسهم أو طلبوها من الحرفيين وأقاموا مراصد شخصية صغيرة ، عادة في منازلهم.
(انظر أيضًا جاليلي جاليليو). سمي تلسكوب جاليليو بمنكسر لأن أشعة الضوء فيه منكسرة (منكسر لاتيني - منكسر) ، ويمر عبر عدة عدسات زجاجية. في أبسط تصميم ، يقوم هدف العدسة الأمامية بجمع الأشعة في التركيز ، مما يؤدي إلى إنشاء صورة للكائن هناك ، ويتم استخدام عدسة العدسة الموجودة بالقرب من العين كعدسة مكبرة لفحص هذه الصورة. في تلسكوب جاليليو ، كانت العدسة السلبية بمثابة عدسة عينية ، مما يعطي صورة مباشرة ذات جودة منخفضة إلى حد ما مع مجال رؤية صغير. طور كبلر وديكارت نظرية البصريات ، واقترح كبلر تصميم تلسكوب مقلوب ، ولكن مع مجال رؤية وتكبير أكبر بكثير من جاليليو. سرعان ما حل هذا التصميم محل التصميم السابق وأصبح معيارًا للتلسكوبات الفلكية. على سبيل المثال ، في عام 1647 ، استخدم عالم الفلك البولندي يان هيفليوس (1611-1687) تلسكوبات كبلر بطول 2.5-3.5 متر لمراقبة القمر. في البداية ، قام بتركيبها في برج صغير على سطح منزله في غدانسك (بولندا) ، وبعد ذلك - على منصة مع موقعين للمراقبة ، أحدهما كان يدور (انظر أيضًا GEWELY Jan). في هولندا ، قام كريستيان هيغنز (1629-1695) وشقيقه قسطنطين ببناء تلسكوبات طويلة جدًا ، تحتوي على عدسات يبلغ قطرها بضع بوصات فقط ، ولكن كان لها بُعد بؤري ضخم. أدى ذلك إلى تحسين جودة الصورة ، على الرغم من أنه جعل تشغيل الجهاز أكثر صعوبة. في ثمانينيات القرن السادس عشر ، أجرى Huygens تجارب على "تلسكوبات هوائية" بطول 37 مترًا و 64 مترًا ، وُضعت أهدافها أعلى الصاري وقلبت بعصا طويلة أو حبال ، وتم وضع العدسة في يديه ببساطة (انظر أيضًا HUYGENS Christian). باستخدام العدسات التي صنعها د. كامباني ، جيه دي كاسيني (1625-1712) في بولونيا ولاحقًا في باريس ، أجروا ملاحظات باستخدام التلسكوبات الهوائية بطول 30 و 41 مترًا ، مما يدل على مزاياها التي لا شك فيها ، على الرغم من صعوبة العمل معهم. تم إعاقة الملاحظات بشكل كبير بسبب اهتزاز الصاري بالعدسة ، وصعوبة توجيهها بالحبال والكابلات ، فضلاً عن عدم تجانس واضطراب الهواء بين العدسة والعينية ، خاصةً قوية في حالة عدم وجود أنبوب. نيوتن ، التلسكوب العاكس ونظرية الجاذبية. في أواخر ستينيات القرن السادس عشر ، حاول أ. نيوتن (1643-1727) كشف طبيعة الضوء فيما يتعلق بمشاكل المنكسرين. لقد افترض خطأً أن الانحراف اللوني ، أي عدم قدرة العدسة على جمع أشعة جميع الألوان في تركيز واحد أمر لا مفر منه بشكل أساسي. لذلك ، بنى نيوتن أول تلسكوب عاكس تشغيلي ، حيث لعبت المرآة المقعرة دور الهدف بدلاً من العدسة ، حيث تجمع الضوء في التركيز ، حيث يمكن رؤية الصورة من خلال العدسة. ومع ذلك ، فإن أهم مساهمة لنيوتن في علم الفلك كانت عمله النظري ، والذي أظهر أن قوانين كبلر لحركة الكواكب هي حالة خاصة من القانون العالمي للجاذبية. صاغ نيوتن هذا القانون وطور تقنيات رياضية لحساب حركة الكواكب بدقة. وقد حفز ذلك ولادة مراصد جديدة ، حيث تم قياس مواقع القمر والكواكب وأقمارها الصناعية بأعلى دقة ، مع تحسين عناصر مداراتها بمساعدة نظرية نيوتن والتنبؤ بحركتها.
أنظر أيضا
ميكانيكا شديدة
الجاذبية؛
نيوتن إسحاق.
ساعة وميكرومتر ومشهد تلسكوبي. لا يقل أهمية تحسين الجزء البصري من التلسكوب عن تحسين حامله ومعداته. بالنسبة للقياسات الفلكية ، أصبح من الضروري وجود ساعة بندول قادرة على العمل وفقًا للتوقيت المحلي ، والتي يتم تحديدها من بعض الملاحظات واستخدامها في أخرى.
(انظر أيضا الساعة). باستخدام الميكرومتر الخيطي ، كان من الممكن قياس الزوايا الصغيرة جدًا عند المشاهدة من خلال العدسة العينية للتلسكوب. لزيادة دقة القياس الفلكي ، لعب الجمع بين التلسكوب وكرة ذراع السدس وأدوات قياس الزوايا الأخرى دورًا مهمًا. بمجرد أن حلت التلسكوبات الصغيرة محل أجهزة الرؤية بالعين المجردة ، نشأت الحاجة إلى تصنيع وتقسيم أكثر دقة للمقاييس الزاوية. إلى حد كبير فيما يتعلق باحتياجات المراصد الأوروبية ، تم تطوير إنتاج أدوات آلية صغيرة عالية الدقة
(انظر أيضًا أدوات القياس).
مراصد الدولة. تحسين الجداول الفلكية. من النصف الثاني من القرن السابع عشر. لأغراض الملاحة ورسم الخرائط ، بدأت حكومات الدول المختلفة في إنشاء مراصد حكومية. في الأكاديمية الملكية للعلوم ، التي أسسها لويس الرابع عشر في باريس عام 1666 ، شرع الأكاديميون في مراجعة الثوابت والجداول الفلكية من الصفر ، معتمدين على عمل كبلر كأساس. في عام 1669 ، بمبادرة من الوزير جان بي كولبير ، تم إنشاء المرصد الملكي في باريس. قادها أربعة أجيال رائعة من كاسيني ، بدءاً من جان دومينيك. في عام 1675 ، تم تأسيس مرصد غرينتش الملكي ، برئاسة أول عالم فلك رويال د. فلامستيد (1646-1719). إلى جانب الجمعية الملكية التي بدأت نشاطها عام 1647 ، أصبحت مركزًا للبحوث الفلكية والجيوديسية في إنجلترا. في نفس السنوات ، تم إنشاء مراصد في كوبنهاغن (الدنمارك) ولوند (السويد) وغدانسك (بولندا) (انظر أيضًا FLEMSTED John). كانت النتيجة الأكثر أهمية لأنشطة المراصد الأولى عبارة عن جداول مواضع محسوبة مسبقًا للشمس والقمر والكواكب ، وهي ضرورية لرسم الخرائط والملاحة والبحوث الفلكية الأساسية.
إدخال التوقيت القياسي. أصبحت مراصد الدولة هي حراس الوقت المرجعي ، والذي تم نشره أولاً باستخدام الإشارات الضوئية (الأعلام ، كرات الإشارة) ، وبعد ذلك - عن طريق التلغراف والراديو. يعود التقليد الحالي المتمثل في سقوط البالونات في منتصف الليل عشية عيد الميلاد إلى الأيام التي سقطت فيها بالونات الإشارة على الصاري العالي على سطح المرصد في الوقت المحدد بالضبط ، مما يسمح لقباطنة السفن في الميناء بفحص الكرونومتر قبل الإبحار.
تحديد خطوط الطول. كانت مهمة مهمة للغاية لمراصد الدولة في تلك الحقبة هي تحديد إحداثيات السفن. يمكن العثور بسهولة على خط العرض الجغرافي من زاوية نجم الشمال فوق الأفق. لكن تحديد خط الطول أكثر صعوبة. استندت بعض الأساليب إلى لحظات خسوف أقمار المشتري. آخرون - على موقع القمر بالنسبة للنجوم. لكن الأساليب الأكثر موثوقية تتطلب كرونومترًا عالي الدقة قادرًا على الحفاظ على وقت المرصد بالقرب من ميناء الخروج أثناء الرحلة.
تطوير مراصد غرينتش وباريس. في القرن 19. كانت أهم المراكز الفلكية هي الدولة وبعض المراصد الخاصة في أوروبا. في قائمة المراصد من عام 1886 نجد 150 في أوروبا و 42 في أمريكا الشمالية و 29 في أماكن أخرى. بحلول نهاية القرن ، كان لدى مرصد غرينتش عاكس 76 سم ، ومنكسر 71 ، و 66 و 33 سم ، والعديد من الأدوات المساعدة. شاركت بنشاط في علم الفلك وخدمة الوقت والفيزياء الشمسية والفيزياء الفلكية ، بالإضافة إلى الجيوديسيا والأرصاد الجوية والرصدات المغناطيسية وغيرها. امتلك مرصد باريس أيضًا أدوات حديثة دقيقة وقام بتنفيذ برامج مماثلة لتلك التي قام بها غرينتش.
مراصد جديدة. سرعان ما اكتسب مرصد بولكوفو الفلكي التابع للأكاديمية الإمبراطورية للعلوم في سانت بطرسبرغ ، الذي تم بناؤه عام 1839 ، الاحترام والشرف. ركز فريقها المتنامي على علم الفلك والثوابت الأساسية والتحليل الطيفي وضبط الوقت ومجموعة متنوعة من البرامج الجيوفيزيائية. افتتح مرصد بوتسدام في ألمانيا في عام 1874 ، وسرعان ما أصبح منظمة مرموقة معروفة بعملها في الفيزياء الشمسية ، والفيزياء الفلكية ، ومسوحات السماء الفوتوغرافية.
إنشاء تلسكوبات كبيرة. عاكس أم عاكس؟ على الرغم من أن التلسكوب العاكس النيوتوني كان اختراعًا مهمًا ، إلا أنه كان ينظر إليه لعدة عقود من قبل علماء الفلك فقط كأداة لتكملة المنكسرات. في البداية ، صنع المراقبون أنفسهم عاكسات لمراصدهم الصغيرة. ولكن بحلول نهاية القرن الثامن عشر. تم تناول هذا من قبل صناعة البصريات الوليدة ، لتقييم الحاجة إلى عدد متزايد من علماء الفلك والمساحين. كان المراقبون قادرين على الاختيار من بين مجموعة متنوعة من أنواع العاكسات والمنكسرات ، ولكل منها مزايا وعيوب. أعطت تلسكوبات الانكسار ذات العدسات الزجاجية عالية الجودة صورًا أفضل من العواكس ، وكان أنبوبها أكثر إحكاما وأكثر صلابة. لكن يمكن صنع العاكسات بقطر أكبر بكثير ، ولا يتم تشويه الصور الموجودة فيها بحدود ملونة ، كما هو الحال في المنكسرات. يمكن رؤية الأجسام الباهتة بشكل أفضل في العاكس ، حيث لا يوجد فقدان للضوء في النظارات. ومع ذلك ، فإن سبيكة المنظار ، التي صنعت منها المرايا ، تلاشت بسرعة وتطلبت إعادة تلميع متكررة (لم يعرفوا كيفية تغطية السطح بطبقة مرآة رقيقة في ذلك الوقت).
هيرشل. في سبعينيات القرن الثامن عشر ، قام عالم الفلك الدقيق والمستمر في.هيرشل ببناء العديد من التلسكوبات النيوتونية ، ليصل قطرها إلى 46 سم والبُعد البؤري إلى 6 أمتار ، وقد مكنت الجودة العالية لمراياها من استخدام تكبير قوي جدًا. باستخدام أحد تلسكوباته ، اكتشف هيرشل كوكب أورانوس ، بالإضافة إلى آلاف النجوم الثنائية والسدم. تم بناء العديد من التلسكوبات في تلك السنوات ، ولكن عادة ما تم إنشاؤها واستخدامها من قبل المتحمسين الفرديين ، دون تنظيم مرصد بالمعنى الحديث.
(انظر أيضا جيرشيل ، ويليام). حاول هيرشل وغيره من علماء الفلك بناء عاكسات أكبر. لكن المرايا الضخمة انثنت وفقدت شكلها عندما غيّر التلسكوب موقعه. تم الوصول إلى الحد الأقصى للمرايا المعدنية في أيرلندا من قبل دبليو بارسونز (اللورد روس) ، الذي صنع عاكسًا بطول 1.8 متر لمرصد منزله.
بناء تلسكوبات كبيرة. تراكم أقطاب الصناعة والأثرياء الجدد في الولايات المتحدة في نهاية القرن التاسع عشر. ثروات هائلة ، وكان بعضهم منخرطًا في الأعمال الخيرية. وهكذا ، ترك J. Lick (1796-1876) ، الذي جمع ثروة من اندفاع الذهب ، إنشاء مرصد على جبل هاملتون ، على بعد 65 كم من سانتا كروز (كاليفورنيا). كانت أداته الرئيسية هي المنكسر 91 سم ، ثم الأكبر في العالم ، الذي صنعته الشركة المعروفة "ألفان كلارك وأولاده" وتم تركيبه في عام 1888. وفي عام 1896 هناك ، في مرصد ليك ، بدأ العمل بعاكس كروسلي مقاس 36 بوصة ، ثم الأكبر في الولايات المتحدة. ... أقنع عالم الفلك جيه هيل (1868-1938) قطب الترام في شيكاغو Ch. Yerkes بتمويل بناء مرصد أكبر لجامعة شيكاغو. تم تأسيسها في عام 1895 في خليج ويليامز ، ويسكونسن مع منكسر 40 بوصة ، والذي لا يزال وربما إلى الأبد الأكبر في العالم (انظر أيضًا HALE George Ellery). مع إنشاء مرصد يركيس ، طور هيل جهدًا قويًا لجمع الأموال من مصادر مختلفة ، بما في ذلك قطب الصلب أ.كارنيجي ، لبناء مرصد في أفضل موقع للرصد في كاليفورنيا. سرعان ما أصبح مرصد جبل ويلسون الواقع في جبال سان غابرييل شمال باسادينا بولاية كاليفورنيا ، المجهز بالعديد من تلسكوبات هيل الشمسية وعاكس ضوئي 152 سم ، مقبرة فلكية. مع الخبرة اللازمة ، دبرت هيل إنشاء عاكس بحجم غير مسبوق. سميت على اسم الراعي الرئيسي لها ،. دخلت هوكر الخدمة في عام 1917 ؛ ولكن قبل ذلك ، كان لابد من التغلب على العديد من المشكلات الهندسية ، والتي بدت في البداية أنه لا يمكن التغلب عليها. الأول كان صب قرص زجاجي بالحجم المناسب وتبريده ببطء للحصول على زجاج عالي الجودة. استغرق الأمر أكثر من ست سنوات لطحن وتلميع المرآة لمنحها الشكل المطلوب وتطلب إنشاء آلات فريدة من نوعها. تم تنفيذ المرحلة الأخيرة من صقل المرآة وفحصها في غرفة خاصة مع نظافة مثالية وتحكم في درجة الحرارة. كانت آليات التلسكوب والمبنى وقبة برجه ، التي أقيمت على قمة جبل ويلسون (جبل ويلسون) بارتفاع 1700 متر ، تعتبر أعجوبة هندسية في ذلك الوقت. مستوحى من الأداء الممتاز لآلة 100 "، كرس هيل بقية حياته لبناء تلسكوب عملاق 200". بعد 10 سنوات من وفاته وبسبب التأخير الذي سببته الحرب العالمية الثانية ، التلسكوب. دخل هيل الخدمة في عام 1948 على قمة جبل بالومار (جبل بالومار) الذي يبلغ ارتفاعه 1700 مترًا ، على بعد 64 كم شمال شرق سان دييغو (قطعة. كاليفورنيا). كانت معجزة علمية وتقنية في تلك الأيام. لما يقرب من 30 عامًا ، ظل هذا التلسكوب هو الأكبر في العالم ، واعتقد العديد من علماء الفلك والمهندسين أنه لن يتم تجاوزه أبدًا.

لكن ظهور أجهزة الكمبيوتر أدى إلى توسيع بناء التلسكوبات. في عام 1976 ، بدأ تلسكوب BTA البالغ طوله 6 أمتار (تلسكوب السمت الكبير) في العمل على جبل Semirodniki الذي يبلغ ارتفاعه 2100 متر بالقرب من قرية Zelenchukskaya (شمال القوقاز ، روسيا) ، مما يدل على الحد العملي لتكنولوجيا المرآة "السميكة والمتينة".

تكمن طريقة بناء المرايا الكبيرة التي يمكنها جمع المزيد من الضوء ، وبالتالي الرؤية أبعد وأفضل ، من خلال التقنيات الجديدة: في السنوات الأخيرة ، تم تطوير طرق صنع المرايا الرقيقة والمُجهزة مسبقًا. المرايا الرقيقة التي يبلغ قطرها 8.2 م (بسمك حوالي 20 سم) تعمل بالفعل في تلسكوبات المرصد الجنوبي في تشيلي. يتم التحكم في شكلها من خلال نظام معقد من "الأصابع" الميكانيكية التي يتحكم فيها الكمبيوتر. أدى نجاح هذه التكنولوجيا إلى تطوير العديد من المشاريع المماثلة في بلدان مختلفة. لاختبار فكرة المرآة المركبة ، قام مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في عام 1979 ببناء تلسكوب بعدسة من ستة مرايا بطول 183 سم ، وهي مساحة تعادل مرآة واحدة قطرها 4.5 متر. أثبت هذا التلسكوب متعدد المرايا ، المثبت على جبل هوبكنز على بعد 50 كيلومترًا جنوب توكسون ، أريزونا ، فعاليته للغاية ، وقد استخدم هذا النهج في بناء تلسكوبين بطول 10 أمتار. دبليو كيك في مرصد ماونا كيا (هاواي). تتكون كل مرآة عملاقة من 36 مقطعًا سداسيًا بعرض 183 سم ، يتم التحكم فيها بواسطة كمبيوتر لإنتاج صورة واحدة. على الرغم من أن جودة الصورة لا تزال منخفضة ، إلا أنه من الممكن الحصول على أطياف الأجسام البعيدة جدًا والباهتة التي يتعذر الوصول إليها بواسطة التلسكوبات الأخرى. لذلك ، في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، من المخطط تشغيل العديد من التلسكوبات متعددة المرآة بفتحات فعالة من 9-25 م.

في الجزء العلوي من ماونا كيا ، بركان قديم في هاواي ، توجد عشرات التلسكوبات. ينجذب علماء الفلك هنا إلى الارتفاع العالي والهواء النظيف الجاف جدًا. في أسفل اليمين ، من خلال الشق المفتوح للبرج ، يمكن رؤية مرآة تلسكوب "Kek I" بوضوح ، وفي أسفل اليسار - برج تلسكوب "Kek II" قيد الإنشاء.

تطوير الاجهزة
الصورة. في منتصف القرن التاسع عشر. بدأ العديد من المتحمسين في استخدام التصوير الفوتوغرافي لتسجيل الصور المرئية من خلال التلسكوب. مع زيادة حساسية المستحلبات ، أصبحت الألواح الزجاجية هي الوسيلة الرئيسية لتسجيل البيانات الفيزيائية الفلكية. بالإضافة إلى المجلات التقليدية المكتوبة بخط اليد ، ظهرت "مكتبات زجاجية" ثمينة في المراصد. لوحة التصوير قادرة على تجميع الضوء الضعيف للأشياء البعيدة وتحديد التفاصيل التي لا يمكن للعين الوصول إليها. مع استخدام التصوير الفوتوغرافي في علم الفلك ، كان مطلوبًا نوعًا جديدًا من التلسكوب ، على سبيل المثال ، كاميرات الرؤية الواسعة ، القادرة على تسجيل مساحات كبيرة من السماء في وقت واحد لإنشاء لوحات ضوئية بدلاً من الخرائط المرسومة. بالاقتران مع عاكسات ذات قطر كبير ، أتاح التصوير الفوتوغرافي وجهاز الطيف دراسة الأشياء الباهتة. في عشرينيات القرن الماضي ، باستخدام تلسكوب 100 بوصة لمرصد جبل ويلسون ، صنّف إي. هابل (1889-1953) السدم الخافتة وأثبت أن العديد منها مجرات عملاقة تشبه مجرة \u200b\u200bدرب التبانة. بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف هابل أن المجرات تتشتت بسرعة من بعضها البعض. لقد غير هذا تمامًا فكرة علماء الفلك حول بنية الكون وتطوره ، لكن عددًا قليلاً فقط من المراصد التي تحتوي على تلسكوبات قوية لرصد المجرات البعيدة الباهتة تمكنت من إجراء مثل هذه الدراسات.
أنظر أيضا
علم التجميل.
المجرات.
HUBBL إدوين باول ؛
الضباب.
التحليل الطيفي. ظهر التحليل الطيفي في وقت واحد تقريبًا مع التصوير الفوتوغرافي ، مما سمح لعلماء الفلك بتحديد تركيبهم الكيميائي من تحليل الضوء من النجوم ، ومن تحول دوبلر للخطوط في الأطياف لدراسة حركة النجوم والمجرات. تطور الفيزياء في بداية القرن العشرين. ساعد في فك الطيف. لأول مرة أصبح من الممكن دراسة تكوين الأجرام السماوية التي يتعذر الوصول إليها. تبين أن هذه المهمة تقع ضمن صلاحيات المراصد الجامعية المتواضعة ، حيث لا يلزم وجود تلسكوب كبير للحصول على أطياف الأجسام الساطعة. وهكذا ، كان مرصد كلية هارفارد من أوائل الذين تعاملوا مع التحليل الطيفي وجمع مجموعة ضخمة من الأطياف النجمية. صنف موظفوها آلاف الأطياف النجمية وخلقوا قاعدة لدراسة التطور النجمي. من خلال دمج هذه البيانات مع فيزياء الكم ، فهم المنظرون طبيعة مصدر الطاقة النجمية. في القرن 20th. تم إنشاء كواشف للأشعة تحت الحمراء القادمة من النجوم الباردة ، ومن الغلاف الجوي ومن سطح الكواكب. تم استبدال الملاحظات المرئية كمقياس غير حساس وموضوعي لسطوع النجوم أولاً بواسطة لوحة فوتوغرافية ثم بواسطة الأجهزة الإلكترونية (انظر أيضًا SPECTROSCOPY).
ASTRONOMY بعد الحرب العالمية الثانية
تعزيز الدعم الحكومي. بعد الحرب ، أصبح العلماء متاحين للتقنيات الجديدة التي ولدت في مختبرات الجيش: أجهزة الراديو والرادار وأجهزة استقبال الضوء الإلكترونية الحساسة وأجهزة الكمبيوتر. أدركت حكومات الدول الصناعية أهمية البحث العلمي للأمن القومي وبدأت في تخصيص أموال كبيرة للعمل العلمي والتعليم.
المراصد الوطنية الأمريكية. في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، اتصلت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية بعلماء الفلك لتقديم مقترحات لمرصد على مستوى البلاد يكون في أفضل موقع ويمكن لجميع العلماء المؤهلين الوصول إليه. بحلول الستينيات ، ظهرت مجموعتان من المنظمات: اتحاد جامعات البحث في علم الفلك (AURA) ، الذي ابتكر مفهوم المراصد الفلكية البصرية الوطنية (NOAO) في قمة Kitt Peak التي يبلغ ارتفاعها 2100 متر بالقرب من توكسون ، أريزونا ، ورابطة الجامعة ، التي طورت المشروع المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) في وادي دير كريك ، بالقرب من جرين بانك ، فيرجينيا الغربية.

طقم المرصد القومي الأمريكي الذروة بالقرب من توكسون ، أريزونا. تشمل أكبر أدواتها تلسكوب McMas الشمسي (أسفل) ، تلسكوب Mayol 4 أمتار (أعلى اليمين) وتلسكوب WIYN 3.5 متر في المرصد المشترك لويسكونسن وإنديانا وييل و NOAO (أقصى اليسار).

بحلول عام 1990 ، كان لدى NOAO 15 تلسكوبًا يصل قطرها إلى 4 أمتار في Kitt Peak. كما أنشأت AURA أيضًا مرصد البلدان الأمريكية في سييرا تولولو (جبال الأنديز التشيلية) على ارتفاع 2200 متر ، حيث تمت دراسة السماء الجنوبية منذ عام 1967. بالإضافة إلى Green Bank ، حيث يتم تثبيت أكبر تلسكوب لاسلكي (قطره 43 مترًا) على جبل استوائي ، تمتلك NRAO أيضًا تلسكوب موجة 12 مترًا في Kitt Peak ونظام VLA (صفيف كبير جدًا) من 27 تلسكوبًا لاسلكيًا بقطر 25 مترًا في صحراء سان بلين. -أوغستين بالقرب من سوكورو ، نيو مكسيكو. أصبح المركز الوطني للراديو والأيونوسفير في بورتوريكو مرصدًا أمريكيًا رئيسيًا. يقع تلسكوبه الراديوي المزود بأكبر مرآة كروية في العالم بقطر 305 متر بلا حراك في منخفض طبيعي بين الجبال ويستخدم في علم الفلك الراديوي والرادار.

يقوم الموظفون الدائمون في المراصد الوطنية بمراقبة صحة المعدات وتطوير أدوات جديدة وإجراء برامج البحث الخاصة بهم. ومع ذلك ، يمكن لأي عالم أن يتقدم للحصول على الملاحظات ، وإذا وافقت عليه لجنة تنسيق البحث ، يمكنه الحصول على وقت للعمل على التلسكوب. يسمح هذا للعلماء من المؤسسات الأكثر فقراً باستخدام أحدث المعدات.
ملاحظات للسماء الجنوبية. الكثير من السماء الجنوبية غير مرئية من معظم المراصد في أوروبا والولايات المتحدة ، على الرغم من أن السماء الجنوبية تعتبر ذات قيمة خاصة لعلم الفلك ، حيث تحتوي على مركز مجرة \u200b\u200bدرب التبانة والعديد من المجرات المهمة ، بما في ذلك سحابة ماجلان ، وهما مجرتان صغيرتان متجاورتان. تم تجميع الخرائط الأولى للسماء الجنوبية بواسطة عالم الفلك الإنجليزي إي جالي ، الذي عمل من 1676 إلى 1678 في سانت هيلينا ، وعالم الفلك الفرنسي ن. لاكيل ، الذي عمل من 1751 إلى 1753 في جنوب إفريقيا. في عام 1820 ، أسس المكتب البريطاني لخطوط الطول المرصد الملكي في رأس الرجاء الصالح ، حيث زودته في البداية بتلسكوب فقط للقياسات الفلكية ، ثم بمجموعة كاملة من الأدوات لمختلف البرامج. في عام 1869 ، تم تركيب عاكس ضوئي 122 سم في ملبورن (أستراليا) ؛ تم نقله لاحقًا إلى جبل ستروملو ، حيث بدأ مرصد الفيزياء الفلكية في النمو بعد عام 1905. في نهاية القرن العشرين ، عندما بدأت ظروف المراقبة في المراصد القديمة في نصف الكرة الشمالي في التدهور بسبب التحضر القوي ، بدأت الدول الأوروبية في بناء مراصد ذات تلسكوبات كبيرة في تشيلي وأستراليا وآسيا الوسطى وجزر الكناري وهاواي.
مراصد فوق الأرض. بدأ علماء الفلك في استخدام المناطيد عالية الارتفاع كمنصات مراقبة في ثلاثينيات القرن الماضي ، واستمروا في هذه الدراسات حتى يومنا هذا. في الخمسينيات من القرن الماضي ، تم تركيب الأجهزة على طائرات عالية الارتفاع أصبحت بمثابة مراصد طيران. بدأت عمليات الرصد خارج الغلاف الجوي في عام 1946 ، عندما قام العلماء الأمريكيون باستخدام صواريخ V-2 الألمانية التي تم الاستيلاء عليها برفع أجهزة الكشف في طبقة الستراتوسفير لمراقبة الأشعة فوق البنفسجية للشمس. تم إطلاق أول قمر صناعي في الاتحاد السوفياتي في 4 أكتوبر 1957 ، وفي عام 1958 قامت المحطة السوفيتية "Luna-3" بتصوير الجانب البعيد من القمر. ثم بدأت الرحلات إلى الكواكب وظهرت أقمار صناعية فلكية متخصصة لرصد الشمس والنجوم. في السنوات الأخيرة ، كان العديد من الأقمار الصناعية الفلكية تعمل باستمرار في المدارات القريبة من الأرض وغيرها ، ودراسة السماء في جميع نطاقات الطيف.
العمل في المرصد. في الأزمنة السابقة ، كانت حياة وعمل الفلكي يعتمدان كليًا على قدرات مرصده ، لأن التواصل والسفر كانا بطيئين وصعبين. في بداية القرن العشرين. أنشأ هيل مرصد ماونت ويلسون كمركز للفيزياء الفلكية الشمسية والنجمية ، وهو قادر على إجراء ليس فقط الملاحظات التلسكوبية والطيفية ، ولكن أيضًا الأبحاث المختبرية الضرورية. لقد سعى جاهداً للتأكد من أن جبل ويلسون لديه كل ما يحتاجه للعيش والعمل ، تمامًا كما فعل تايكو في جزيرة فين. حتى الآن ، فإن بعض المراصد الكبيرة على قمم الجبال عبارة عن مجتمعات مغلقة من العلماء والمهندسين الذين يعيشون في نزل ويعملون ليلاً في برامجهم. لكن هذا النمط يتغير تدريجياً. بحثًا عن أفضل الأماكن للمراقبة ، توجد المراصد في المناطق النائية حيث يصعب العيش بشكل دائم. يبقى العلماء الزائرون في المرصد من عدة أيام إلى عدة أشهر لإبداء ملاحظات محددة. تتيح إمكانيات الإلكترونيات الحديثة إمكانية إجراء عمليات رصد عن بُعد دون زيارة المرصد على الإطلاق ، أو بناء تلسكوبات آلية بالكامل في أماكن يصعب الوصول إليها تعمل بشكل مستقل وفقًا للبرنامج المخطط له. الأرصاد باستخدام التلسكوبات الفضائية لها خصوصية معينة. في البداية ، شعر العديد من علماء الفلك ، الذين اعتادوا على استخدام الأداة بمفردهم ، بعدم الارتياح في علم الفلك الفضائي ، حيث انفصلوا عن التلسكوب ليس فقط بسبب الفضاء ، ولكن أيضًا بواسطة العديد من المهندسين والتعليمات المعقدة. ومع ذلك ، في الثمانينيات ، في العديد من المراصد الأرضية ، تم نقل التحكم في التلسكوب من وحدات تحكم بسيطة موجودة مباشرة عند التلسكوب إلى غرفة خاصة مليئة بأجهزة الكمبيوتر وتقع أحيانًا في مبنى منفصل. بدلاً من توجيه التلسكوب الرئيسي نحو الجسم ، والنظر من خلال مكتشف تلسكوب صغير متصل به والضغط على الأزرار الموجودة على جهاز تحكم عن بعد صغير محمول باليد ، يجلس عالم الفلك الآن أمام شاشة دليل التلفزيون ويتلاعب بعصا التحكم. غالبًا ما يرسل عالم الفلك ببساطة برنامجًا تفصيليًا للملاحظات إلى المرصد عبر الإنترنت ، وعندما يتم إجراؤها ، يتلقى النتائج مباشرة في جهاز الكمبيوتر الخاص به. لذلك ، أصبح أسلوب العمل مع التلسكوبات الأرضية والفضائية أكثر تشابهًا.
مرصد الأرض الحديث
المراصد البصرية. عادة ما يتم اختيار موقع بناء مرصد بصري بعيدًا عن المدن بإضاءة ليلية ساطعة وضباب دخان. عادة ما يكون هذا هو قمة الجبل ، حيث تكون طبقة الغلاف الجوي أرق ، والتي من خلالها يجب عمل الملاحظات. من المستحسن أن يكون الهواء جافًا ونظيفًا ، والرياح ليست قوية بشكل خاص. من الناحية المثالية ، ينبغي توزيع المراصد بالتساوي على سطح الأرض بحيث يمكن ملاحظة الأجسام الموجودة في السماء الشمالية والجنوبية في أي وقت. ومع ذلك ، من الناحية التاريخية ، تقع معظم المراصد في أوروبا وأمريكا الشمالية ، لذلك تتم دراسة سماء نصف الكرة الشمالي بشكل أفضل. في العقود الأخيرة ، بدأ بناء مراصد كبيرة في نصف الكرة الجنوبي وبالقرب من خط الاستواء ، حيث يمكن ملاحظة السماء الشمالية والجنوبية. بركان ماونا كيا القديم في الجزيرة. تعد هاواي التي يزيد ارتفاعها عن 4 كيلومترات أفضل مكان في العالم للرصد الفلكي. في التسعينيات ، استقرت هناك عشرات التلسكوبات من بلدان مختلفة.
برج. التلسكوبات هي أدوات حساسة للغاية. للحماية من سوء الأحوال الجوية وتغيرات درجة الحرارة ، يتم وضعها في مبانٍ خاصة - أبراج فلكية. الأبراج الصغيرة مستطيلة الشكل مع سقف منزلق مسطح. عادة ما تكون أبراج التلسكوبات الكبيرة مستديرة بقبة دوارة نصف كروية ، حيث يفتح شق ضيق للمراقبة. مثل هذه القبة تحمي التلسكوب من الرياح جيدًا أثناء التشغيل. هذا مهم لأن الرياح تهز التلسكوب وتتسبب في اهتزاز الصورة. يؤثر الاهتزاز من الأرض ومبنى البرج أيضًا سلبًا على جودة الصورة. لذلك ، يتم تثبيت التلسكوب على أساس منفصل غير متصل بأساس البرج. يتم تركيب نظام تهوية لمساحة القبة وتركيب للترسيب الفراغي على مرآة التلسكوب لطبقة ألمنيوم عاكسة تخفت بمرور الوقت داخل البرج أو بالقرب منه.
المخل. للتصويب إلى نجم ، يجب أن يدور التلسكوب حول محور أو محورين. النوع الأول يشمل دائرة الزوال وأداة العبور - تلسكوبات صغيرة تدور حول المحور الأفقي في مستوى خط الزوال السماوي. تتحرك من الشرق إلى الغرب ، كل نجم يعبر هذه الطائرة مرتين في اليوم. بمساعدة أداة العبور ، يتم تحديد لحظات مرور النجوم عبر خط الزوال وبالتالي يتم تحديد سرعة دوران الأرض ؛ هذا ضروري لخدمة الوقت بدقة. تسمح لك دائرة الزوال بقياس ليس فقط اللحظات ، ولكن أيضًا المكان الذي يعبر فيه النجم خط الزوال ؛ هذا ضروري لإنشاء خرائط دقيقة للسماء المرصعة بالنجوم. لا تستخدم المراقبة المرئية المباشرة عمليًا في التلسكوبات الحديثة. تستخدم بشكل أساسي لتصوير الأجرام السماوية أو لتسجيل ضوئها باستخدام أجهزة الكشف الإلكترونية ؛ في هذه الحالة ، يصل التعرض أحيانًا إلى عدة ساعات. طوال هذا الوقت ، يجب أن يوجه التلسكوب بدقة إلى الجسم. لذلك ، بمساعدة آلية الساعة ، تدور بسرعة ثابتة حول محور اتجاه عقارب الساعة (بالتوازي مع محور دوران الأرض) من الشرق إلى الغرب بعد النجم ، وبالتالي تعوض دوران الأرض من الغرب إلى الشرق. المحور الثاني ، العمودي على محور الساعة ، يسمى محور الانحراف ؛ إنه يعمل على توجيه التلسكوب في اتجاه الشمال والجنوب. يُطلق على هذا التصميم اسم التثبيت الاستوائي ويستخدم لجميع التلسكوبات تقريبًا ، باستثناء أكبرها ، والتي تبين أن حامل السمت البديل أكثر إحكاما وأرخص. عليه ، يتبع التلسكوب النجم ، يدور في وقت واحد بسرعة متغيرة حول محورين - عمودي وأفقي. هذا يعقد بشكل كبير تشغيل آلية الساعة ، مما يتطلب التحكم في الكمبيوتر.

تلسكوب المنكسر عدسة. نظرًا لأن الأشعة ذات الألوان المختلفة تنكسر في الزجاج بطرق مختلفة ، فقد تم تصميم هدف العدسة لإعطاء صورة واضحة في التركيز البؤري في أشعة لون واحد. تم إنشاء المنكسرات الأقدم للمراقبة البصرية وبالتالي أعطت صورة واضحة بالأشعة الصفراء. مع ظهور التصوير الفوتوغرافي ، بدأوا في بناء تلسكوبات فوتوغرافية - فلكيون ، والتي تعطي صورة واضحة في الأشعة الزرقاء ، والتي يكون مستحلب التصوير الفوتوغرافي حساسًا لها. في وقت لاحق ، ظهرت مستحلبات حساسة للضوء الأصفر والأحمر وحتى الأشعة تحت الحمراء. يمكن استخدامها للتصوير باستخدام المنكسرات البصرية. حجم الصورة يعتمد على البعد البؤري للعدسة. الطول البؤري لمنكسر Yerkes 102 سم هو 19 م ، لذا فإن قطر القرص القمري عند بؤرته حوالي 17 سم ، وحجم لوحات التصوير لهذا التلسكوب 20-25 سم. يناسبهم البدر بسهولة. يستخدم علماء الفلك ألواح زجاجية للتصوير الفوتوغرافي بسبب صلابتها العالية: حتى بعد 100 عام من التخزين ، فإنها لا تتشوه وتجعل من الممكن قياس الموضع النسبي للصور النجمية بدقة 3 ميكرون ، والتي تتوافق مع المنكسرات الكبيرة مثل Yerkes مع قوس يبلغ 0.03 بوصة في السماء.
عاكس تلسكوب لها مرآة مقعرة كعدسة. وتتمثل ميزته على المنكسر في أن أشعة أي لون تنعكس من المرآة بالتساوي ، مما يوفر صورة واضحة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن جعل عدسة المرآة أكبر بكثير من عدسة العدسة ، نظرًا لأن الزجاج الفارغ للمرآة قد لا يكون شفافًا من الداخل ؛ يمكن حمايته من التشوه تحت وزنه بوضعه في إطار خاص يدعم المرآة من الأسفل. كلما كان قطر العدسة أكبر ، زاد الضوء الذي يجمعه التلسكوب ، وكلما زادت خفته وبُعد الأجسام التي يمكنه "رؤيتها". لسنوات عديدة ، كانت أكبر العاكسات في العالم هي العاكس السادس لـ BTA (روسيا) والعاكس الخامس لمرصد Palomar (الولايات المتحدة الأمريكية). ولكن الآن في مرصد Mauna Kea في هاواي ، يعمل مقرابان بمرايا مركبة بطول 10 أمتار ، وهناك عدة تلسكوبات ذات مرايا متجانسة قطرها 8-9 أمتار قيد الإنشاء. الجدول 1.
أكبر التلسكوبات في العالم
___
__قطر ______ المرصد ______ موقع الجسم وسنة (م) ________________ البناء / التفكيك

العاكسات

10.0 Mauna Kea Hawaii (USA) 1996 10.0 Mauna Kea Hawaii (USA) 1993 9.2 McDonald Texas (USA) 1997 8.3 National Japan Hawaii (USA) 1999 8.2 European Southern Sierra Mountain - بارانال (تشيلي) 1998 8.2 جنوبي سييرا بارانال الأوروبي (تشيلي) 1999 8.2 جنوب سييرا بارانال الأوروبية (تشيلي) 2000 8.1 الجوزاء - شمال هاواي (الولايات المتحدة الأمريكية) 1999 6.5 جامعة أريزونا ماونت هوبكنز (أريزونا) 1999 6.0 أكاديمية العلوم الفيزيائية الفلكية الخاصة في روسيا شارع. Zelenchukskaya (روسيا) 1976 5.0 Palomar Mountain Palomar (California) 1949 1.8 * 6 \u003d 4.5 جامعة أريزونا Mount Hopkins (Arizona) 1979/1998 4.2 Roca de los Muchachos Canary Islands (Spain) 1986 4.0 سييرا تولولو إنتر-أمريكان (تشيلي) 1975 3.9 زنبرك الأنجلو-أسترالي (أستراليا) 1975 3.8 قمة كيت توكسون (أريزونا) 1974 3.8 ماونا كيا (IC) هاواي ( الولايات المتحدة الأمريكية) 1979 3.6 منطقة لا سيلا الأوروبية الجنوبية (تشيلي) 1976 3.6 ماونا كيا هاواي (الولايات المتحدة الأمريكية) 1979 3.5 روكا دي لوس موتشاشوس جزر الكناري (إسبانيا) 1989 3.5 قمة ساكرامنتو بين الجامعات (أجهزة كمبيوتر) نيو مكسيكو) 1991 3.5 الألمانية الإسبانية كالار ألتو (إسبانيا) 1983

العاكسات

1.02 يركيس ويليامز باي (ويسكونسن) 1897 0.91 ماونت ليك هاملتون (كاليفورنيا) 1888 0.83 باريس ميودون (فرنسا) 1893 0.81 بوتسدام بوتسدام (ألمانيا) 1899 0.76 جنوب نيس الفرنسية ( فرنسا) 1880 0.76 أليغينيان بيتسبرغ (بنسلفانيا) 1917 0.76 بولكوفو سانت بطرسبرغ 1885/1941

غرفة شميدت *

1.3-2.0 K. Schwarzschild Tautenburg (ألمانيا) 1960 1.2-1.8 Palomar Mountain Palomar (California) 1948 1.2-1.8 Anglo-Australian Siding Spring (Australia) 1973 1 ، 1-1.5 طوكيو الفلكية (اليابان) 1975 1.0-1.6 جنوب تشيلي الأوروبي 1972

شمسي

1.60 Kitt Peak National Tucson (Arizona) 1962 1.50 Sacramento Peak (V) * Sunspot (New Mexico) 1969 1.00 الفيزياء الفلكية القرم (أوكرانيا) 1975 0.90 Kitt Peak (2 add.) * Tucson (Arizona) 1962 0.70 Kitt Peak (B) * Tucson (Arizona) 1975 0.70 معهد الفيزياء الشمسية ، ألمانيا الأب. تينيريفي (إسبانيا) 1988 0.66 ميتاكا طوكيو (اليابان) 1920 0.64 كامبريدج كامبريدج (إنجلترا) 1820

ملحوظة: بالنسبة لكاميرات شميت ، يشار إلى قطر لوحة التصحيح والمرآة ؛ للتلسكوبات الشمسية: (V) - فراغ ؛ 2 إضافة. - تلسكوبان إضافيان في مبيت مشترك مع تلسكوب 1.6 م.
كاميرات ذات عدسة عاكسة. عيب العواكس هو أنها تعطي صورة واضحة فقط بالقرب من مركز مجال الرؤية. هذا لا يتدخل إذا كان المرء يدرس شيئًا واحدًا. لكن عمل الدوريات ، على سبيل المثال ، البحث عن كويكبات أو مذنبات جديدة ، يتطلب تصوير مساحات كبيرة من السماء دفعة واحدة. العاكس العادي غير مناسب لهذا. في عام 1932 ، ابتكر أخصائي البصريات الألماني ب. شميدت تلسكوبًا مدمجًا يتم فيه تصحيح عيوب المرآة الرئيسية بمساعدة عدسة رقيقة ذات شكل معقد موجودة أمامها - لوحة تصحيح. تستقبل كاميرا Schmidt التابعة لمرصد Palomar على لوحة فوتوغرافية مقاس 35-35 سم صورة لمنطقة سماء 6-6 درجات. تم إنشاء تصميم آخر للكاميرا ذات الزاوية العريضة بواسطة D.D. Maksutov في عام 1941 في روسيا. إنها أبسط من كاميرا Schmidt ، حيث يتم لعب دور لوحة التصحيح فيها بواسطة عدسة سميكة بسيطة - الغضروف المفصلي.
تشغيل المراصد البصرية. يعمل الآن أكثر من 100 مرصد كبير في أكثر من 30 دولة في العالم. عادة ، يقوم كل منهم ، بشكل مستقل أو بالتعاون مع الآخرين ، بإجراء عدة برامج مراقبة متعددة السنوات. القياسات الفلكية. المراصد الوطنية الكبيرة - المرصد البحري الأمريكي ، ومرصد غرينتش الملكي في بريطانيا العظمى (مغلق في عام 1998) ، وبولكوفسكايا في روسيا ، وما إلى ذلك - تقيس بانتظام مواقع النجوم والكواكب في السماء. هذه وظيفة حساسة للغاية. يتم فيه تحقيق أعلى دقة "فلكية" للقياسات ، والتي يتم على أساسها إنشاء كتالوجات لمواضع وحركة النجوم ، والتي تعتبر ضرورية للملاحة الأرضية والفضائية ، لتحديد الموقع المكاني للنجوم ، لتوضيح قوانين حركة الكواكب. على سبيل المثال ، من خلال قياس إحداثيات النجوم على فترات ستة أشهر ، يمكن للمرء أن يلاحظ أن بعضها يعاني من اهتزازات مرتبطة بحركة الأرض في مدارها (تأثير اختلاف المنظر). يحدد حجم هذا الإزاحة المسافة إلى النجوم: كلما كانت الإزاحة أصغر ، زادت المسافة. من الأرض ، يمكن لعلماء الفلك قياس إزاحة 0.01 "(سمك تطابق على بعد 40 كم!) ، وهو ما يتوافق مع مسافة 100 فرسخ فلكي.
دورية النيزك. تقوم كاميرات متعددة الزاوية واسعة متباعدة على مسافات كبيرة بتصوير السماء ليلاً بشكل مستمر لتحديد مسارات النيازك والتأثير المحتمل للنيازك. لأول مرة ، بدأت هذه الملاحظات من محطتين في مرصد هارفارد (الولايات المتحدة الأمريكية) في عام 1936 وتحت إشراف ف. ويبل أجريت بانتظام حتى عام 1951. في 1951-1977 تم تنفيذ نفس العمل في مرصد Ondrejovskoy (جمهورية التشيك). منذ عام 1938 في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم إجراء ملاحظات فوتوغرافية للشهب في دوشانبي وأوديسا. تتيح عمليات رصد الشهب دراسة ليس فقط تكوين حبيبات الغبار الكوني ، ولكن أيضًا دراسة بنية الغلاف الجوي للأرض على ارتفاعات تتراوح بين 50 و 100 كيلومترًا ، والتي يصعب الوصول إليها من أجل السبر المباشر. تلقت دورية النيزك أكبر تطور في شكل ثلاث "شباك نارية" - في الولايات المتحدة الأمريكية وكندا وأوروبا. على سبيل المثال ، استخدمت شبكة البراري بمرصد سميثسونيان (الولايات المتحدة الأمريكية) كاميرات أوتوماتيكية مقاس 2.5 سم في 16 محطة تقع على بعد 260 كم حول لينكولن ، نبراسكا ، لتصوير الشهب الساطعة - الكرات النارية. منذ عام 1963 ، تطورت شبكة كرة النار التشيكية ، والتي تحولت فيما بعد إلى شبكة أوروبية من 43 محطة في جمهورية التشيك وسلوفاكيا وألمانيا وبلجيكا وهولندا والنمسا وسويسرا. اليوم هي شبكة كرة النار النشطة الوحيدة. تم تجهيز محطاتها بكاميرات عين السمكة ، مما يجعل من الممكن تصوير نصف الكرة الأرضية بأكمله في وقت واحد. بمساعدة شباك الكرة النارية ، كان من الممكن عدة مرات العثور على النيازك التي سقطت على الأرض واستعادة مدارها قبل الاصطدام بالأرض.
ملاحظات الشمس. تقوم العديد من المراصد بتصوير الشمس بانتظام. يعمل عدد البقع المظلمة الموجودة على سطحه كمؤشر على النشاط ، والذي يزداد بشكل دوري في المتوسط \u200b\u200bكل 11 عامًا ، مما يؤدي إلى تعطيل الاتصالات الراديوية وتكثيف الشفق القطبي وتغيرات أخرى في الغلاف الجوي للأرض. أهم أداة لدراسة الشمس هو مقياس الطيف. من خلال تمرير ضوء الشمس عبر شق ضيق في بؤرة التلسكوب ثم تحللها إلى طيف باستخدام المنشور أو محزوز الحيود ، يمكنك معرفة التركيب الكيميائي للغلاف الجوي الشمسي وسرعة حركة الغاز فيه ودرجة حرارته ومجاله المغناطيسي. بمساعدة مخطط الطيف ، يمكنك التقاط صور للشمس في خط انبعاث عنصر واحد ، على سبيل المثال ، الهيدروجين أو الكالسيوم. إنها تظهر بوضوح بروز - سحب ضخمة من الغاز تتطاير فوق سطح الشمس. من الأهمية بمكان المنطقة الساخنة المتخلخلة من الغلاف الجوي الشمسي - الهالة ، والتي عادة ما تكون مرئية فقط أثناء الكسوف الكلي للشمس. ومع ذلك ، فقد أنشأت بعض المراصد على ارتفاعات عالية تلسكوبات خاصة - كسوف إضافي ، حيث يقوم مصراع صغير ("قمر اصطناعي") بإغلاق قرص الشمس الساطع ، مما يجعل من الممكن مراقبة هالة الشمس في أي وقت. يتم إجراء هذه الملاحظات في جزيرة كابري (إيطاليا) ، في مرصد قمة ساكرامنتو (نيو مكسيكو ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، بيكيه دو ميدي (جبال البرانس الفرنسية) وغيرها.

ملاحظات القمر والكواكب. تتم دراسة سطح الكواكب والأقمار الصناعية والكويكبات والمذنبات باستخدام أجهزة قياس الطيف ومقاييس الاستقطاب ، وتحديد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي وخصائص السطح الصلب. ينشط مرصد لوفيل (أريزونا) وميدونسكايا وبيك دو ميدي (فرنسا) ومرصد القرم (أوكرانيا) في هذه الملاحظات. على الرغم من الحصول على العديد من النتائج الرائعة في السنوات الأخيرة باستخدام المركبات الفضائية ، إلا أن الملاحظات الأرضية لم تفقد أهميتها وتجلب اكتشافات جديدة كل عام.
مراقبة النجوم. من خلال قياس شدة الخطوط في طيف النجم ، يحدد علماء الفلك وفرة العناصر الكيميائية ودرجة حرارة الغاز في غلافه الجوي. يحدد موضع الخطوط ، بناءً على تأثير دوبلر ، سرعة النجم ككل ، ويحدد شكل ملف الخطوط سرعة تدفق الغاز في الغلاف الجوي للنجم وسرعة دورانه حول المحور. في كثير من الأحيان في أطياف النجوم ، تظهر خطوط من المادة بين النجوم المتخلخلة الواقعة بين النجم والمراقب الأرضي. من خلال مراقبة طيف أحد النجوم بشكل منهجي ، يمكن للمرء دراسة اهتزازات سطحه ، وتحديد وجود الأقمار الصناعية وتدفق المادة ، والتي تتدفق أحيانًا من نجم إلى آخر. مع وضع مقياس الطيف في بؤرة التلسكوب ، يمكن الحصول على طيف مفصل لنجم واحد فقط في عشرات الدقائق من التعريض. للدراسة الجماعية لأطياف النجوم ، يتم وضع منشور كبير أمام عدسة الكاميرا ذات الزاوية العريضة (شميت أو ماكسوتوف). في هذه الحالة ، يتم الحصول على جزء من السماء على لوحة فوتوغرافية ، حيث يتم تمثيل كل صورة من صور النجم بطيفها ، وتكون جودتها منخفضة ، ولكنها كافية لدراسة النجوم الجماعية. تم إجراء مثل هذه الملاحظات لسنوات عديدة في مرصد جامعة ميشيغان (الولايات المتحدة الأمريكية) ومرصد Abastumani (جورجيا). تم إنشاء مطياف الألياف الضوئية مؤخرًا: يتم وضع الألياف الضوئية في بؤرة التلسكوب ؛ يتم وضع كل منهما بنهاية واحدة على صورة النجم ، والأخرى على شق مقياس الطيف. لذلك في تعريض واحد ، يمكنك الحصول على أطياف مفصلة لمئات النجوم. من خلال تمرير الضوء من نجم عبر مرشحات مختلفة وقياس سطوعه ، من الممكن تحديد لون النجم ، مما يشير إلى درجة حرارة سطحه (الأزرق ، الأكثر سخونة) وكمية الغبار بين النجمي الموجود بين النجم والمراقب (كلما زاد الغبار ، كان النجم أكثر احمرارًا). تغير العديد من النجوم سطوعها بشكل دوري أو بشكل عشوائي - يطلق عليها المتغيرات. إن الاختلافات في السطوع المرتبطة بتذبذبات سطح النجم أو الكسوف المتبادل لمكونات الأنظمة الثنائية تخبر الكثير عن البنية الداخلية للنجوم. عند استكشاف النجوم المتغيرة ، من المهم أن يكون لديك سلسلة مراقبة طويلة وكثيفة. لذلك ، غالبًا ما يُشرك علماء الفلك الهواة في هذا العمل: حتى تقديرات العين لسطوع النجوم من خلال المناظير أو التلسكوب الصغير لها قيمة علمية. غالبًا ما يشكل عشاق علم الفلك نوادي لإجراء عمليات رصد مشتركة. بالإضافة إلى دراسة النجوم المتغيرة ، غالبًا ما يكتشفون المذنبات وانفجارات النجوم الجديدة ، والتي تقدم أيضًا مساهمة كبيرة في علم الفلك. تتم دراسة النجوم الخافتة فقط باستخدام تلسكوبات كبيرة مزودة بمقاييس ضوئية. على سبيل المثال ، يقوم تلسكوب يبلغ قطره متر واحد بجمع الضوء 25000 مرة أكثر من بؤبؤ العين البشرية. يزيد استخدام لوحة فوتوغرافيّة من أجل تعريض طويل من حساسية النظام آلاف المرات. تعد أجهزة قياس الضوء الحديثة المزودة بكواشف ضوئية إلكترونية ، مثل أنبوب مضاعف ضوئي أو محول صور أو مصفوفة CCD لأشباه الموصلات ، أكثر حساسية بعشرات المرات من لوحات التصوير وتسمح بالتسجيل المباشر لنتائج القياس في ذاكرة الكمبيوتر.
مراقبة الأشياء الباهتة. تتم عمليات رصد النجوم والمجرات البعيدة باستخدام أكبر التلسكوبات التي يبلغ قطرها من 4 إلى 10 أمتار ، وينتمي الدور الرئيسي في هذا إلى مراصد ماونا كيا (هاواي) وبالومارسكايا (كاليفورنيا) ولا سيلا وسييرا تولولو (تشيلي) والفيزياء الفلكية الخاصة ). تُستخدم كاميرات شميدت الكبيرة في مراصد Tonantzintla (المكسيك) ، و Mount Stromlo (أستراليا) ، و Bloemfontein (جنوب إفريقيا) ، و Byurakan (أرمينيا) للدراسة الجماعية للأجسام الباهتة. تسمح هذه الملاحظات بأعمق اختراق للكون ودراسة هيكله وأصله.
برامج المراقبة المشتركة. يتم تنفيذ العديد من برامج المراقبة بشكل مشترك من قبل العديد من المراصد ، والتي يدعم تفاعلها الاتحاد الفلكي الدولي (IAU). توحد حوالي 8 آلاف عالم فلك من جميع أنحاء العالم ، ولديها 50 لجنة في مختلف مجالات العلوم ، وتجمع جمعيات كبيرة مرة كل ثلاث سنوات وتنظم سنويًا العديد من الندوات والندوات الكبيرة. تقوم كل لجنة من لجان IAS بتنسيق ملاحظات أجسام من فئة معينة: الكواكب والمذنبات والنجوم المتغيرة وما إلى ذلك. ينسق الاتحاد الفلكي الدولي عمل العديد من المراصد في تجميع خرائط النجوم والأطالس والكتالوجات. في مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (الولايات المتحدة الأمريكية) ، يعمل المكتب المركزي للبرقيات الفلكية ، والذي يخطر بسرعة جميع علماء الفلك بالأحداث غير المتوقعة - انفجارات النجوم الجديدة والمستعرات الأعظمية ، واكتشاف مذنبات جديدة ، إلخ.
مرصدات الراديو
أتاح تطوير تكنولوجيا الاتصالات الراديوية في الثلاثينيات والأربعينيات من القرن الماضي بدء المراقبة الراديوية للأجسام الفضائية. جلبت "النافذة" الجديدة إلى الكون العديد من الاكتشافات المذهلة. من بين الطيف الكامل للإشعاع الكهرومغناطيسي ، تمر الموجات الضوئية والراديوية فقط عبر الغلاف الجوي إلى سطح الأرض. في هذه الحالة ، تكون "نافذة الراديو" أوسع بكثير من النافذة البصرية: فهي تمتد من موجات الطول الموجي إلى عشرات الأمتار. بالإضافة إلى الأشياء المعروفة في علم الفلك البصري - الشمس والكواكب والسدم الساخنة - تبين أن الأجسام غير المعروفة سابقًا هي مصادر لموجات الراديو: السحب الباردة للغازات البينجمية ونواة المجرات والنجوم المتفجرة.
أنواع التلسكوبات الراديوية. البث الراديوي من الأجسام الفضائية ضعيف للغاية. لملاحظة ذلك على خلفية التداخل الطبيعي والاصطناعي ، هناك حاجة إلى هوائيات ذات حزمة ضيقة تستقبل إشارة من نقطة واحدة فقط في السماء. هذه الهوائيات من نوعين. بالنسبة للإشعاع قصير الموجة ، فهي مصنوعة من المعدن على شكل مرآة مقعرة مكافئ (مثل التلسكوب البصري) ، والتي تركز الإشعاع الساقط في التركيز. هذه العواكس التي يصل قطرها إلى 100 متر - كاملة التأرجح - قادرة على النظر إلى أي جزء من السماء (مثل التلسكوب البصري). تصنع الهوائيات الأكبر في شكل أسطوانة مكافئة ، قادرة على الدوران فقط في مستوى خط الزوال (مثل دائرة الزوال البصرية). يوفر الدوران حول المحور الثاني دوران الأرض. تصنع أكبر الأجسام المكافئة ثابتة باستخدام تجاويف طبيعية في الأرض. يمكنهم فقط مراقبة مساحة محدودة من السماء. الجدول 2.
أكبر أجهزة تليفزيون راديو
________________________________________________
أكبر __ مرصد _____ الموقع والسنة ____________________ حجم البناء / التفكيك
هوائيات (م)
________________________________________________
1000 1 معهد ليبيديف الفيزيائي ، الأكاديمية الروسية للعلوم سربوخوف (روسيا) 1963600 1 الأكاديمية الخاصة للعلوم الفيزيائية الفلكية لروسيا شمال القوقاز (روسيا) 1975305 2 أريسيبو أريسيبو (بورتوريكو) 1963305 1 Meudon Meudon (فرنسا) 1964183 جامعة إلينوي دانفيل (إلينوي) 1962122 جامعة كاليفورنيا هات كريك (كاليفورنيا) 1960110 1 جامعة أوهايو ديلاوير (أوهايو) 1962107 مختبر راديو ستانفورد ، ستانفورد (كاليفورنيا) 1959100 ماكس بلانك بون (ألمانيا) 1971 76 جودريل بنك ماكليسفيلد (إنجلترا) 1957 ________________________________________________
ملاحظات:
1 هوائي فتحة غير مملوء
2 هوائي ثابت. ________________________________________________
يتم تجميع هوائيات الإشعاع طويل الموجة من عدد كبير من ثنائيات أقطاب معدنية بسيطة ، موضوعة على مساحة عدة كيلومترات مربعة ومترابطة بحيث تتضخم الإشارات التي تتلقاها بعضها البعض فقط إذا كانت تأتي من اتجاه معين. كلما كان الهوائي أكبر ، كانت المساحة التي يفحصها في السماء أضيق ، مع إعطاء صورة أوضح للكائن. مثال على هذه الأداة هو UTR-2 (تلسكوب راديو أوكراني على شكل T) التابع لمعهد خاركوف للفيزياء الإشعاعية والإلكترونيات التابع لأكاديمية العلوم في أوكرانيا. طول ذراعيه 1860 و 900 م. إنها الأداة الأكثر تقدمًا في العالم لدراسة إشعاع الديكامتر في نطاق 12-30 مترًا. يُستخدم مبدأ الجمع بين عدة هوائيات في نظام أيضًا للتلسكوبات الراديوية المكافئة: من خلال الجمع بين الإشارات المستلمة من كائن واحد بواسطة عدة هوائيات ، فإنها تتلقى ، كما كانت ، إشارة واحدة من حجم مكافئ هوائي عملاق. يؤدي ذلك إلى تحسين جودة صور الراديو المستلمة بشكل كبير. تسمى هذه الأنظمة مقاييس التداخل الراديوي ، حيث تتداخل الإشارات من الهوائيات المختلفة مع بعضها البعض. جودة الصور من مقاييس التداخل الراديوية ليست أسوأ من تلك البصرية: أصغر التفاصيل يبلغ حجمها حوالي 1 بوصة ، وإذا قمت بدمج الإشارات من الهوائيات الموجودة في قارات مختلفة ، فيمكن تقليل حجم أصغر التفاصيل في صورة الكائن آلاف المرات.الإشارة التي تم جمعها بواسطة الهوائي يتم اكتشافها وتضخيمها. جهاز استقبال خاص - مقياس إشعاع ، يتم ضبطه عادةً على تردد ثابت واحد أو يغير الضبط في نطاق تردد ضيق. لتقليل الضوضاء الجوهرية ، غالبًا ما يتم تبريد مقاييس الإشعاع إلى درجة حرارة منخفضة جدًا. يتم تسجيل الإشارة المضخمة على جهاز تسجيل أو جهاز كمبيوتر. وعادة ما يتم التعبير عن قوة الإشارة المستقبلة من حيث "الهوائي" درجة الحرارة "، كما لو أن جسمًا أسود تمامًا بدرجة حرارة معينة كان مكان الهوائي ، يصدر نفس القدرة. وبقياس قوة الإشارة عند ترددات مختلفة ، يتم إنشاء طيف راديوي ، يجعل شكله من الممكن الحكم على آلية الإشعاع والطبيعة الفيزيائية للجسم. يمكن إجراء ملاحظات علم الفلك الراديوي ولكن الذي وخلال النهار ، إذا لم يتدخل أي تدخل من المنشآت الصناعية: إشعال المحركات الكهربائية ، محطات البث الإذاعي ، الرادارات. لهذا السبب ، عادة ما يتم إنشاء المراصد الراديوية بعيدًا عن المدن. ليس لدى علماء الفلك الراديوي متطلبات خاصة لجودة الغلاف الجوي ، ولكن عند المراقبة عند أطوال موجية أقصر من 3 سم ، يصبح الغلاف الجوي عائقًا ، لذلك يفضلون وضع هوائيات الموجة القصيرة في أعالي الجبال. تُستخدم بعض التلسكوبات الراديوية كرادارات ، حيث ترسل إشارة قوية وتستقبل نبضًا ينعكس من جسم ما. يتيح لك ذلك تحديد المسافة بدقة إلى الكواكب والكويكبات ، وقياس سرعتها وحتى إنشاء خريطة للسطح. هكذا تم الحصول على خرائط سطح كوكب الزهرة ، وهو أمر غير مرئي في البصريات من خلال غلافه الجوي الكثيف.
أنظر أيضا
إشعاعي.
علم التشعيع.
الملاحظات الفلكية الراديوية. اعتمادًا على معلمات الهوائي والمعدات المتاحة ، يتخصص كل مرصد راديوي في فئة معينة من كائنات المراقبة. تعتبر الشمس ، بسبب قربها من الأرض ، مصدرًا قويًا لموجات الراديو. يتم تسجيل الانبعاثات الراديوية القادمة من الغلاف الجوي باستمرار - وهذا يجعل من الممكن التنبؤ بالنشاط الشمسي. تحدث العمليات النشطة في الغلافين المغناطيسي للمشتري وزحل ، النبضات الراديوية التي يتم رصدها بانتظام في المراصد في فلوريدا وسانتياغو وجامعة ييل. تستخدم أكبر الهوائيات في إنجلترا والولايات المتحدة وروسيا لرادار الكواكب. كان الاكتشاف اللافت للنظر هو إشعاع الهيدروجين بين النجوم بطول موجة 21 سم اكتشف في مرصد لايدن (هولندا) ، ثم تم العثور على عشرات الذرات الأخرى والجزيئات المعقدة ، بما في ذلك الجزيئات العضوية ، من خطوط الراديو في الوسط بين النجوم. تنبعث الجزيئات بشكل مكثف بشكل خاص في موجات المليمتر ، حيث يتم إنشاء هوائيات مكافئة خاصة ذات سطح عالي الدقة. أولاً في مرصد كامبريدج الراديوي (إنجلترا) ، ثم في أخرى ، منذ أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، تم إجراء استطلاعات منتظمة لجميع السماء لتحديد مصادر الراديو. يتطابق بعضها مع أجسام بصرية معروفة ، لكن العديد منها ليس له نظائر في نطاقات إشعاع أخرى ، ويبدو أنها أجسام بعيدة جدًا. في أوائل الستينيات ، بعد اكتشاف الأجسام النجمية الخافتة التي تزامنت مع المصادر الراديوية ، اكتشف علماء الفلك الكوازارات - وهي مجرات بعيدة جدًا ذات نوى نشطة بشكل لا يصدق. من وقت لآخر ، في بعض التلسكوبات الراديوية ، تُبذل محاولات للبحث عن إشارات من حضارات خارج كوكب الأرض. كان أول مشروع من هذا النوع هو مشروع المرصد الراديوي الوطني الأمريكي في عام 1960 للبحث عن إشارات من كواكب النجوم القريبة. مثل جميع عمليات البحث اللاحقة ، قدم نتيجة سلبية.
الفضاء الجوي الإضافي
نظرًا لأن الغلاف الجوي للأرض لا ينقل الأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وبعض أنواع الإشعاع الراديوي إلى سطح الكوكب ، يتم تثبيت أدوات لدراستهم على أقمار صناعية للأرض أو محطات فضائية أو مركبات بين الكواكب. تتطلب هذه الأجهزة وزنًا منخفضًا وموثوقية عالية. عادة ، يتم إطلاق أقمار صناعية فلكية متخصصة للرصد في نطاق معين من الطيف. يُفضل إجراء الملاحظات البصرية خارج الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى تشويه صور الأشياء بشكل كبير. لسوء الحظ ، تعد تكنولوجيا الفضاء باهظة الثمن ، لذلك يتم إنشاء المراصد خارج الغلاف الجوي إما من قبل أغنى البلدان أو من قبل عدة دول بالتعاون مع بعضها البعض. في البداية ، شاركت مجموعات معينة من العلماء في تطوير أدوات للأقمار الصناعية الفلكية وتحليل البيانات التي تم الحصول عليها. ولكن مع زيادة إنتاجية التلسكوبات الفضائية ، تم تشكيل نظام تعاون شبيه بالنظام المعتمد في المراصد الوطنية. على سبيل المثال ، فإن تلسكوب هابل الفضائي (الولايات المتحدة الأمريكية) متاح لأي عالم فلك في العالم: يتم قبول طلبات الرصد وتقييمها ، ويتم تنفيذ أكثرها استحقاقًا ويتم إرسال النتائج إلى العالم لتحليلها. يتم تنظيم هذه الأنشطة من قبل معهد علوم التلسكوب الفضائي.
- (خط العرض الجديد ، من المراقبة إلى المراقبة). بناء الملاحظات الفيزيائية والفلكية. قاموس الكلمات الأجنبية المدرجة في اللغة الروسية. Chudinov AN ، 1910. مبنى المرصد ، يخدم الفلكية ، ... ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية