Любительская астрономия
Солнечный телескоп "Беги"
В г. Железнодорожном (микрорайон Кучино) находится филиал ГАИШ (Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга), на территории которого работают астрофизическая лаборатория и павильон горизонтального солнечного телескопа (к сожалению, 2 года назад павильон солнечного телескопа сгорел). С конца 80-х гг. "Вега" успешно сотрудничала с отделом ГАИШ "Физика Солнца", сотрудники которого Л.М. Козлова и В.И. Ковшов проводили регулярные наблюдения Солнца на этом телескопе. Сначала кружковцы и их руководители участвовали в наблюдениях. В дальнейшем наше сотрудничество проводилось в рамках ежегодно перезаключаемых договоров, в которых определялись права и обязанности сторон. В результате старшие кружковцы и педагоги "Веги" разработали, изготовили и отладили систему ввода информации со спектрографа солнечного телескопа в ЭВМ и создали программное обеспечение для ее компьютерной обработки.
Итоги этой работы опубликованы в "Известиях РАН" (Козлова Л.М., Сомов Б.В., Татарников М.П., Татарников A.M., Ящен-ко Д.А., серия "Физика", 1996, том 60, № 8, стр. 136-144) и в "Трудах Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга" (Козлова Л.М., Ковшов В.И., Ситник Г.Ф., Татарников A.M., Татарников М.П. "Исследование структуры активных и спокойных образований на Солнце в линии Не I 10830 А; 1999, том 66).
В рамках договоров доступ к солнечному телескопу имело ограниченное число кружковцев и руководителей, к
тому же нам выделялось время, остававшееся от наблюдений научными сотрудниками. Все это, а также тот факт, что обсерватория "Вега" находится в центре города и, следовательно, Солнце - наиболее благоприятный для нас объект наблюдений, постоянно подталкивало нас к мысли о необходимости строительства собственного солнечного телескопа.
Мы рассмотрели разные варианты строительства. Конечно, место для расположения отдельного павильона для солнечного телескопа нам не дали, и финансировать его строительство никто не стал. Поэтому мы решили расположить телескоп в здании самой обсерватории. Для этого пришлось сделать небольшую пристройку к зданию во дворе обсерватории, оборудовать ее откатывающейся металлической крышей, сделать внутри пристройки фундаменты для установки зеркал целостата, пробить во всех стенах и перегородках здания обсерватории световой канал и укрепить главное зеркало солнечного телескопа изнутри, на дальней от пристройки стене обсерватории.
Главная часть солнечного телескопа -его оптика. Целостат телескопа вместе с его зеркалами (диаметр 350 мм) нам обещал выделить ГАИШ. За помощью в изготовлении главного зеркала телескопа (диаметр 400 мм, фокусное расстояние 15 м) мы обратились к оптикам Лытка-ринского завода оптического стекла. Они обещали нам сделать такое зеркало, причем безвозмездно.
Летом 2003 г. началось строительство пристройки. Ее размеры определялись
© Татарников М.П.
99
Объект наблюдения
Оптическая схема нашего солнечного телескопа. 1 - главное зеркало целостата, 2 - вторичное зеркало целостата, 3 - главное зеркало телескопа, 4 - поворотное зеркало, 5 - входная часть спектрометра (фокальная плоскость телескопа).
теплотрассой глубокого залегания (трубы на глубине 1.5 м), проходящей по двору обсерватории недалеко от стены, и необходимостью придать откатывающейся крыше требуемой жесткости (при дефиците металла). В результате длина кирпичной пристройки оказалась равна 3 м, ширина - 3.75 м. Так как теплотрассу почти каждый год раскапывают для ремонта, пришлось фундамент пристройки закладывать на глубину теплотрассы.
Бюджетного финансирования строительства телескопа не было. Весь необходимый строительный материал нам пришлось добывать, а строить силами нынешних и бывших кружковцев и руководителей "Веги".
Строительная фирма "Дионикс" выделила безвозмездно бетонные блоки для фундамента и кирпич для стен. Необходимый металл помогли достать бывшие кружковцы. Работа закипела. К концу лета 2003 г. пристройка с фундаментами для целостата и металлической откатывающейся крышей была готова. Оставалось пробить световой канал в стенах и перегородках здания обсерватории. Всю эту работу мы провели в течение зимы, и к весне строительная часть солнечного телескопа была готова.
Самое активное участие в этих работах приняли бывшие кружковцы "Веги" А.С. Галкин, Г.Р. Васильев, М.Н. Щевьев, А.Ю. Соловьев, Д.А. Зарецкий, А.В. Ларионов, В.В. Костромин, Д.А. Ященко, О.А. Ивлев, С.Е. Романов; кружковцы "Веги" Евгений Бутусов, Максим Силантьев, Андрей Соловьев, Денис Мотыльков, Павел Тульский; педагоги "Веги"
М.П. Татарников готовит солнечный телескоп к работе.
A.M. Татарников, А.Ю. Лазарев, А.Н. Юдин, Д.В. Коваль.
Весной привезли из ГАИШ целостат, установили и отъюстировали его. О.А. Ивлев помог решить проблему изготовления главного зеркала. Зеркало привезли из Лыткарино, укрепили на стене обсерватории, а затем испытали уже готовый телескоп. Качество изображения оказалось замечательным!
15 мая 2004 г. участники конференции "Веговские чтения-12" присутствовали на торжественной церемонии открытия горизонтального солнечного телескопа Межшкольного астрономического центра "Вега". Доцент МГУ Э.В. Кононович и директор "Веги" М.П. Татарников разрезали красную ленточку, и металлическая крыша пристройки к зданию обсерватории плавно отъехала в сторону, обнажив установленные на бетонных основаниях зеркала целостата.
За прошедшее с тех пор время с помощью солнечного телескопа проведены массовые наблюдения редких астрономических явлений. Например, 8 июня 2004 г. наблюдали прохождение Венеры по диску Солнца. Цифровые фотографии этого явления сразу же размещались на сайте www.astronet.ru. Осенью 2006 г. проводились наблюдения частного солнечного затмения. Телескоп использовался также для демонстрационных показов Солнца учащимся образовательных учреждений, посещающим целыми классами астрономический лекторий "Веги".
Кружковцы "Веги" в настоящее время активно изготавливают различную аппа-
Венера во время прохождения по диску Солнца 8 июня 2004 г. Фотография получена A.M. Татарнико-вым с помощью цифрового фотоаппарата "Praktica DCZ-3.4", экспозиция 1/240 с.
Максимальная фаза частного солнечного затмения 3 октября 2005 г. Снимок сделал Д.В. Коваль. Фотоаппарат "Canon Power Shot A520", выдержка 1/200 с.
ратуру и приспособления для получения цифровых фотографий фотосферы и солнечных пятен.
В течение уже двух лет кружковцы и их руководители работают над изготов-
Узел вращения дифракционной решетки строящегося спектрометра солнечного телескопа.
лением спектрометра к нашему солнечному телескопу. Спектрометр построен по стандартной для приборов такого рода схеме Черны-Тёрнера. Свет, пройдя входную щель, попадает на зеркало-коллиматор, затем получившийся параллельный пучок света падает на дифракционную решетку. Разложенный в спектр, свет собирается камерным зеркалом на ПЗС-линейку. Фокусные расстояния кол-лиматорного и камерного зеркал равны 3.5 м. Это задает размер корпуса спектрометра, который имеет длину 4 м (для его размещения пришлось пробить еще одно отверстие во внутренней стене зда-
Вторичное зеркало целостата. Главное (следящее) зеркало целостата.
ния обсерватории). В приборе используются сменные дифракционные решетки 300-1200 штрихов/мм. В качестве приемника используется высокочувствительная ПЗС-линейка длиной 30 мм с 3700 чувствительными элементами. Размер пиксела линейки - 8 х 200 мкм. Благодаря большой площади пиксела достигнута высокая чувствительность при малом уровне шумов.
С помощью спектрометра высокого разрешения мы планируем наблюдать Солнце, чтобы изучить зависимость формы спектра (в разных диапазонах глубины и ширины линий различных химических элементов) от фазы солнечной активности в различных образованиях на Солнце - пятнах, факельных полях, ко-рональных дырах и т.п. Помимо этого, большое поле деятельности открывается в области наблюдения спектральных линий, возникающих в спектре Солнца при прохождении излучения через земную атмосферу. Такие наблюдения поз-
волят проводить мониторинг состояния атмосферы в нашем городе.
Кроме того, мы планируем использовать спектрометр и как спектрогелиограф - прибор для получения изображений Солнца в любой длине волны. При этом линейка устанавливается перпендикулярно спектру, вдоль выбранной спектральной линии. Изображение Солнца будет двигаться по входной щели спектрометра, а компьютер - производить серию записей сигнала с ПЗС-линейки. После составления полученных изображений в одно целое мы получим снимок выбранной области Солнца (размером около 5') в выбранной длине волны (например, в линии водорода Н-альфа). Высота линейки (200 мкм) задает в этом случае размер выходной щели и определяет спектральное разрешение прибора, которое зависит также от параметров используемой дифракционной решетки и достигает величины 0.1 А.
Монохроматор МДР-23.
Сейчас группа веговцев осваивает методику записи спектров в память компьютера, используя спектрограф ИСП-51 и монохроматор МДР-23, и готовится к работе на большом спектрометре.
Наш солнечный телескоп в комплекте с описанным спектрометром представляет собой инструмент, который может заинтересовать и астрономов-профессионалов. Мы будем рады сотрудничеству с учеными и ждем от них помощи в организации и проведении наших науч-
но-исследовательских работ. В рамках проводимого нами астрономического практикума для учащихся образовательных учреждений области, мы уже сейчас обучаем работе с телескопом интересующихся старшеклассников из Электрогорска, Лыткарино, Электростали, Раменского и поселка Заря Балаши-хинского района.
М.П. ТАТАРНИКОВ, директор Межшкольного астрономического центра "Вега"
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.