Азбука юного звездочета. Изучаем астрономию

"Если бы на Земле было только одно место, откуда можно было бы видеть звезды, то люди толпами стекались бы туда, чтобы созерцать чудеса неба и любоваться ими". (Сенека, 1 век н.э.) Трудно не согласиться, что в этом смысле за тысячи лет на земле мало что изменилось.

Бездонность и необъятность звездного неба по-прежнему необъяснимым образом притягивает к себе взгляды людей,

завораживает, гипнотизирует, наполняет душу тихой и нежной радостью, ощущением единства со всей Вселенной. И если даже взрослое воображение порой рисует удивительные картины, то что же говорить о наших детях, фантазерах и выдумщиках, которые живут в сказочных мирах, летают во сне и мечтают о космических путешествиях и встречах с инопланетным разумом...

С чего начать?

Знакомство с астрономией не стоит начинать с "теории большого взрыва". Даже взрослому порой тяжело осознать бесконечность Вселенной, а тем более крохе, для которого пока и собственный дом сродни Вселенной. Совсем не обязательно сразу покупать телескоп. Это агрегат для "продвинутых" юных астрономов. К тому же множество интересных наблюдений можно сделать и при помощи бинокля. А начать лучше с покупки хорошей книжки по астрономии для малышей, с посещения детской программы в планетарии, космического музея и, конечно, с интересных и доходчивых рассказов мамы и папы о планетах и звездах.

Расскажите малышу о том, что наша Земля - это огромный шар, на котором нашлось место и рекам, и горам, и лесам, и пустыням, и, конечно, всем нам, его жителям. Наша Земля и все, что ее окружает, называется Вселенной или космосом. Космос очень велик, и сколько бы мы ни летели в ракете, мы никогда не сможем добраться до его края. Кроме нашей Земли, существуют и другие планеты, а также звезды. Звезды - это огромные светящиеся огненные шары. Солнце - тоже звезда. Оно расположено близко к Земле, и поэтому мы видим его свет и ощущаем тепло. Есть звезды во много раз больше и горячее Солнца, но они светят так далеко от Земли, что кажутся нам всего лишь маленькими точками на ночном небе. Часто малыши спрашивают, почему звезды не видны днем. Сравните вместе с ребенком свет фонарика днем и вечером в темноте. Днем при ярком освещении луч фонарика почти не виден, зато он ярко светит вечером. Свет звезд похож на свет фонаря: днем его затмевает солнце. Поэтому звезды можно увидеть только ночью.

Кроме нашей Земли, вокруг Солнца кружится еще 8 планет, множество мелких астероидов и комет. Все эти небесные тела образуют Солнечную систему, центр которой - солнце. У каждой планеты свой путь, который называется орбита. Запомнить названия и очередность планет малышу поможет "Астрономическая считалка" А. Усачева:

На Луне жил звездочет, Он планетам вел подсчет. Меркурий - раз, Венера - два-с, Три - Земля, четыре - Марс. Пять - Юпитер, шесть - Сатурн, Семь - Уран, восьмой - Нептун, Девять - дальше всех - Плутон. Кто не видит - выйди вон.

Расскажите ребенку, что все планеты Солнечной системы очень различаются по размеру. Если представить, что самая большая из них, Юпитер, размером с большой арбуз, то наименьшая планета, Плутон, будет похожа на горошинку. У всех планет Солнечной системы, кроме Меркурия и Венеры, есть спутники. Есть он и у нашей Земли...

Таинственная луна

Даже полуторагодовалый карапуз уже с восторгом рассматривает на небе Луну. А для подросшего малыша этот спутник Земли может стать интересным объектом изучения. Ведь Луна такая разная и постоянно меняется от едва заметного "серпика" до круглой яркой красавицы. Расскажите малышу, а еще лучше, продемонстрируйте при помощи глобуса, маленького мячика (это будет Луна) и фонарика (это будет Солнце), как Луна вращается вокруг Земли и как освещается Солнцем.

Для того чтобы лучше понять и запомнить фазы Луны, заведите с крохой дневник наблюдений, где каждый день будете зарисовывать Луну такой, какой она видна на небе. Если в какие-то дни тучи помешают вашим наблюдениям - не беда. Все равно такой дневник будет прекрасным наглядным пособием. А определить, растущая или убывающая Луна перед вами, очень просто. Если ее серпик похож на букву "С" - она старая, если на букву "Р" без палочки - растущая.

Конечно, малышу будет интересно узнать, что находится на Луне. Расскажите ему, что поверхность Луны покрыта воронками-кратерами, возникшими от столкновения с астероидами. Если рассматривать Луну в бинокль (его лучше установить на фотоштатив), то можно заметить неровности ее рельефа и даже кратеры. На Луне нет атмосферы, поэтому она не защищена от астероидов. А вот Земля защищена. Если каменный осколок попадает в ее атмосферу, он тут же сгорает. Хотя иногда астероиды бывают настолько шустрыми, что все-таки успевают долететь до поверхности Земли. Такие астероиды называют метеоритами.

Звездные загадки

Отдыхая у бабушки в деревне или на даче, посвятите несколько вечеров наблюдению за звездами. Нет ничего страшного, если ребенок немного нарушит привычный режим и ляжет спать попозже. Зато сколько незабываемых минут проведет он вместе с мамой или папой под огромным звездным небом, всматриваясь в мерцающие загадочные точки. Именно август - самый лучший месяц для таких наблюдений. Вечера достаточно темные, воздух прозрачный и, кажется, что до неба можно дотянуться руками. В августе несложно увидеть интересное явление, которое называют "падающей звездой". Конечно, на самом деле это никакая не звезда, а сгорающий метеор. Но все равно очень красиво. Точно так же смотрели на небо и наши далекие предки, угадывая в скоплениях звезд различных животных, предметы, людей, мифологических героев. Многие созвездия носят свои имена с незапамятных времен. Поучите малыша находить на небе то или иное созвездие. Такое занятие как нельзя лучше будит фантазию и развивает абстрактное мышление. Если вы сами не очень хорошо ориентируетесь в созвездиях, не беда. Практически во всех детских книгах по астрономии есть карта звездного неба и описания созвездий. Всего на небесной сфере выделено 88 созвездий, 12 из которых зодиакальные. Звезды в созвездиях обозначаются буквами латинского алфавита, а самые яркие имеют собственные названия (как, например, звезда Альтаир в созвездии Орла). Чтобы малышу было легче увидеть на небе то или иное созвездие, имеет смысл сначала внимательно рассмотреть его на картинке, а потом нарисовать или выложить из картонных звездочек. Можно сделать созвездия на потолке при помощи специальных светящихся звездочек-наклеек. Однажды отыскав созвездие на небе, ребенок уже никогда его не забудет.

У разных народов одно и то же созвездие могло называться по-разному. Все зависело от того, что подсказывала людям их фантазия. Так, всем известная Большая Медведица изображалась и как ковш, и как лошадь на привязи. Со многими созвездиями связаны удивительные легенды. Было бы здорово, если бы мама или папа почитали заранее некоторые из них, а потом пересказали малышу, вместе с ним вглядываясь в светящиеся точки и пытаясь увидеть легендарных существ. У древних греков, например, существовала такая легенда о созвездиях Большой и Малой Медведиц. Всемогущий бог Зевс влюбился в прекрасную нимфу Каллисто. Супруга Зевса Гера, узнав об этом, страшно рассердилась и превратила Каллисто и ее подругу в медведиц. Сын Каллисто Аракс во время охоты встретил двух медведиц и хотел убить их. Но Зевс помешал этому, забросив Каллисто и ее подругу на небо и превратив их в яркие созвездия. А, забрасывая, Зевс держал медведиц за хвосты. Вот хвосты и стали длинными. А вот еще одна красивая легенда сразу о нескольких созвездиях. Давным-давно в Эфиопии жил царь Цефей. Женой его была красавица Кассиопея. У них родилась дочь, прекрасная царевна Андромеда. Она подросла и стала самой красивой девушкой в Эфиопии. Кассиопея так возгордилась красотой дочери, что стала сравнивать ее с богинями. Боги разгневались и наслали на Эфиопию страшное несчастье. Каждый день выплывал из моря чудовищный кит, и самую красивую девушку отдавали ему на съедение. Пришла очередь и прекрасной Андромеды. Как ни умолял Цефей богов пощадить его дочь, боги оставались непреклонными. Андромеду приковали цепями к скале у моря. Но в это время мимо пролетел герой Персей в крылатых сандалиях. Он только что совершил подвиг, убив страшную Медузу Горгону. На голове у нее вместо волос шевелились змеи, а один ее взгляд превращал все живое в камень. Персей увидел бедную девушку и страшное чудовище, вытащил из сумки отрубленную голову Медузы и показал киту. Кит окаменел, и Персей освободил Андромеду. Обрадованный Цефей отдал Андромеду в жены Персею. А богам так понравилась эта история, что они превратили всех ее героев в яркие звезды и поместили на небо. С тех пор там можно: отыскать и Кассиопею, и Цефея, и Персея, и Андромеду. А кит стал островом у берегов Эфиопии.

Не сложно отыскать на небе и Млечный Путь. Он хорошо виден невооруженным глазом. Расскажите малышу, что Млечный Путь (а именно так называется наша галактика) - это большое скопление звезд, которое выглядит на небе, как светящаяся полоска из белых точек и напоминает путь из молока. Древние римляне приписывали происхождение Млечного Пути богине неба Юноне. Когда она кормила грудью Геркулеса, несколько капель грудного молока упали и, превратившись в звезды, образовали на небе Млечный Путь...

Выбираем телескоп

Если ребенок не на шутку увлекся астрономией, имеет смысл приобрести для него телескоп. Правда, хороший телескоп стоит не дешево. Но и недорогие модели детских телескопов позволят юному астроному наблюдать за многими небесными объектами и делать свои первые астрономические открытия. Мама и папа должны помнить, что даже самый простой телескоп - штука довольно сложная для малыша-дошкольника. Поэтому, во-первых, ребенку никак не обойтись без вашей активной помощи. А, во-вторых, чем проще телескоп, тем легче будет малышу с ним управляться. Если же в будущем ребенок заинтересуется астрономией всерьез, можно будет приобрести более мощный телескоп.

Итак, что же такое телескоп и на что обратить внимание при его выборе? Принцип работы телескопа основан не на увеличении объекта, как думают многие. Правильнее сказать, что телескоп не увеличивает, а приближает объект. Основная задача телескопа - создать вблизи от наблюдателя изображение далекого предмета и позволить различить подробности; не доступные невооруженному глазу; Вторая задача - собрать как можно больше света от далекого предмета и передать его нашему глазу. Так что, чем больше объектив, тем больше света собирает телескоп и тем лучше будет детализация рассматриваемых объектов.

Все телескопы делятся на три оптических класса. Рефракторы (преломляющие телескопы) в качестве светособирающего элемента используют большую линзу-объектив. В рефлекторных (отражающих) телескопах роль объектива играют вогнутые зеркала. Самый распространенный и самый простой в изготовлении рефлектор делается по оптической схеме Ньютона (названа в честь Исаака Ньютона, который впервые применил ее на практике). Часто данные телескопы так и называют - "ньютон". Зеркально-линзовые телескопы используют одновременно и линзы и зеркала. За счет этого они позволяют добиться изображения отличного качества с высоким разрешением. Большинство детских телескопов, которые вы встретите в магазинах, относятся к рефракторам.

Важный параметр, на который следует обратить внимание, - диаметр объектива (апертура). Он определяет светособирающую способность телескопа и диапазон возможных увеличений. Измеряется в миллиметрах, сантиметрах или дюймах (например, 4,5 дюйма - это 114 мм). Чем больше диаметр объектива, тем более "слабые" звезды можно рассмотреть в телескоп. Вторая важная характеристика - фокусное расстояние. От него зависит светосила телескопа (так в любительской астрономии называют отношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию). Обратите внимание и на окуляр. Если основная оптика (линза объектива, зеркало или система линз и зеркал) служит для формирования изображения, то назначение окуляра заключается в увеличении этого изображения. Окуляры бывают разных диаметров и фокусных расстояний. Изменение окуляра приведет и к изменению увеличения телескопа. Чтобы посчитать увеличение, нужно фокусное расстояние объектива телескопа (допустим, 900 мм) разделить на фокусное расстояние окуляра (например, 20 мм). Получаем увеличение 45 крат. Этого вполне достаточно для начинающего юного астронома, чтобы рассмотреть Луну, звездные скопления и массу других интересных вещей. В комплект телескопа может входить линза Барлоу. Она устанавливается перед окуляром, благодаря чему возрастает увеличение телескопа. В простых телескопах чаще всего используется двукратная линза Барлоу. Она позволяет повысить увеличение телескопа в два раза. В нашем случае увеличение составит 90 крат.

К телескопам прилагается множество полезных аксессуаров. Они могут входить в комплект телескопа или заказываться отдельно. Так, большинство телескопов снабжено видоискателями. Это небольшой телескоп с малым увеличением и большим полем зрения, который облегчает поиск нужных объектов наблюдения. Видоискатель и телескоп направляются параллельно друг другу. Сначала объект определяется в видоискателе, а уже затем в поле основного телескопа. Практически все рефракторы снабжены диагональным зеркалом или призмой. Это устройство облегчает наблюдения, если объект находится прямо над головой астронома. Если кроме небесных объектов вы собираетесь наблюдать и за объектами земными, вам не обойтись без выпрямляющей призмы. Дело в том, что все телескопы получают изображение, перевернутое вверх ногами и отображенное зеркально. При наблюдении небесных тел это не имеет особого значения. А вот видеть объекты земные все-таки лучше в правильном положении.

В любом телескопе есть монтировка - механическое устройство для крепления телескопа к штативу и наведения на объект. Она бывает азимутной либо экваториальной. Азимутная монтировка позволяет совершать движения телескопом в горизонтальном направлении (вправо-влево) и в вертикальном (вверх-вниз). Такая монтировка подходит для наблюдения и за наземными, и за небесными объектами и чаще всего устанавливается в телескопах для астрономов-новичков. Другой вид монтировки, экваториальный, устроен иначе. При длительных астрономических наблюдениях из-за вращения земли объекты смещаются. Благодаря особому устройству, экваториальная монтировка позволяет телескопу следовать за криволинейным путем звезды по небу. Иногда такой телескоп снабжается специальным двигателем, который управляет движением автоматически. Телескоп на экваториальной монтировке больше подходит для длительных астрономических наблюдений и фотосъемки. И, наконец, все это устройство крепится на штатив. Чаще всего он бывает металлический, реже - деревянный. Лучше, если ноги штатива будут не фиксированными, а выдвигающимися.

Как работать

Увидеть что-либо в телескоп - не такая уж и простая задача для новичка, как может показаться на первый взгляд. Нужно знать, что искать. Это раз. Нужно знать, где искать. Это два. И, конечно, знать, как искать. Это три. Начнем с конца и попробуем разобраться с основными правилами обращения с телескопом. Не переживайте из-за того, что вы сами не очень хорошо разбираетесь в астрономии (или даже вовсе не разбираетесь). Найти нужную литературу - не проблема. Зато как интересно будет и вам, и ребенку вместе открывать для себя эту непростую, но такую захватывающую науку.

Итак, прежде чем начинать поиск какого-либо объекта на небе, необходимо настроить видоискатель с телескопом. Данная процедура требует некоторых навыков. Делать это лучше днем. Выберите неподвижный, легко распознаваемый наземный объект на расстоянии от 500 метров до одного километра. Направьте на него телескоп так, чтобы объект оказался в центре окуляра. Зафиксируйте телескоп, чтобы он был неподвижен. Теперь посмотрите в видоискатель. Если выбранного объекта не видно, ослабьте регулирующий болт видоискателя и поворачивайте сам видоискатель до тех пор, пока объект не появится в поле зрения. Затем, при помощи юстировочных винтов (винты точной настройки видоискателя) добейтесь, чтобы объект располагался точно по центру окуляра. Теперь вновь загляните в телескоп. Если объект по-прежнему в центре - все в порядке. Телескоп готов к работе. Если нет, повторите настройку.

Как известно, смотреть в телескоп лучше в темной башне где-нибудь высоко в горах. Конечно, в горы мы вряд ли поедем. Но, бесспорно, наблюдать за звездами лучше за городом (например, на даче), чем из окна городской квартиры. В городе слишком много лишнего света и тепловых волн, которые будут ухудшать изображение. Чем дальше от городской засветки вы будете проводить наблюдения, тем больше небесных объектов сможете увидеть. Понятно, что небо должно быть максимально чистым.

Сначала отыщите объект в видоискателе. Затем настройте фокус телескопа - вращайте винт для фокусировки до тех пор, пока изображение не станет четким. Если у вас несколько окуляров, начните с самого слабого увеличения. Из-за очень тонкой настройки телескопа смотреть в него нужно осторожно, не совершая резких движений и затаив дыхание. Иначе настройка может легко сбиться. Сразу учите этому малыша. Кстати, такие наблюдения будут тренировать выдержку, а для чрезмерно активных шустриков станут своего рода психотерапевтической процедурой. Трудно найти лучшее успокаивающее средство, чем наблюдение за бесконечным звездным небом.

В зависимости от модели телескопа, в него можно рассмотреть несколько сот различных небесных объектов. Это планеты, звезды, галактики, астероиды, кометы.

Астероиды (малые планеты) - это большие куски скальной породы, иногда содержащие металл. Большинство астероидов вращается вокруг Солнца между Марсом и Юпитером.

Кометы - это небесные тела, которые имеют ядро и светящийся хвост. Чтобы малыш смог хоть немного представить себе эту "хвостатую странницу", расскажите, что она похожа на огромный снежок вперемешку с космической пылью. В телескоп кометы кажутся туманными пятнами, иногда со светлым хвостом. Хвост всегда развернут от Солнца.

Луна. Даже в самый простой телескоп можно хорошо рассмотреть кратеры, расщелины, горные цепи и темные моря. Лучше всего наблюдать за луной не в полнолуние, а в одну из ее фаз. В это время можно рассмотреть гораздо больше деталей, особенно на границе света и тени.

Планеты. В любой телескоп можно увидеть все планеты Солнечной Системы, кроме самой отдаленной - Плутона (он виден только в мощные телескопы). Меркурий и Венера, так же как и Луна, имеют фазы, когда они видны в телескоп. На Юпитере можно рассмотреть темные и светлые полосы (которые являются поясами облаков) и гигантский вихрь Большое Красное Пятно. Из-за быстрого вращения планеты ее внешний вид постоянно меняется. Хорошо видны четыре гелиевых спутника Юпитера. На загадочной красной планете Марс в хороший телескоп можно рассмотреть белые ледяные шапки на полюсах. Знаменитое кольцо Сатурна, которое так любит рассматривать на картинках детвора, тоже отлично видно в телескоп. Это потрясающая картина. Обычно хорошо виден и самый крупный спутник Сатурна Титан. А в более мощные телескопы можно рассмотреть щель в кольцах (щель Кассини) и тень, которую отбрасывают кольца на планету. Уран и Нептун будут видны, как маленькие точки, а в более мощные телескопы - как диски.

Между орбитами Марса и Юпитера можно наблюдать множество астероидов. Бывает, попадаются и кометы.

Звездные скопления. По всей нашей галактике расположено множество звездных скоплений, которые делят на рассеянные (значительное скопление звезд на некотором участке неба) и шаровые (плотная группа звезд, имеющая форму шара). Например, хорошо видное невооруженным глазом созвездие Плеяд (семь маленьких звездочек, прижавшихся друг к другу) в окуляре даже самого простого телескопа превращается в сверкающее поле из сотни звезд.

Туманности. По всей нашей галактике разбросаны скопления газа. Это и есть туманности. Обычно они подсвечиваются соседними звездами и представляют собой очень красивое зрелище.

Галактики. Это огромные скопления миллиардов звезд, отдельные "острова" Вселенной. Самая яркая галактика ночного неба - галактика Андромеды. Без телескопа она выглядит, как слабое неясное пятно. В телескоп можно разглядеть большое эллиптическое светящееся поле. А в более мощный телескоп видна структура галактики.

Солнце. Смотреть на Солнце через телескоп, если он не снабжен специальными солнечными фильтрами, категорически запрещается. Объясните это ребенку первым делом. От этого телескоп выйдет из строя. Но это полбеды. Есть один грустный афоризм о том, что на Солнце в телескоп можно посмотреть всего два раза в жизни: один раз правым глазом, второй раз - левым. Такие эксперименты действительно могут привести к потере зрения. И лучше в дневное время не оставлять телескоп в собранном виде, чтобы не искушать маленького астронома.

Кроме астрономических наблюдений, большинство телескопов позволяет наблюдать и за наземными объектами, что тоже может быть весьма интересно. Но, куда важнее, не столько сами наблюдения, сколько совместное увлечение малыша и родителей, общие интересы, которые делают дружбу ребенка и взрослого крепче, полнее и интереснее.

Чистого вам неба и удивительных астрономических открытий!

Юлия Каспарова
Статья из журнала "Мама и Малыш" №8 2006 год