Устойчивость и прозрачность атмосферы

Пятьдесят процентов успеха в астрономических наблюдениях приходится на качество телескопа, другие пятьдесят процентов — на качество атмосферы. Зачастую начинающий наблюдатель, дождавшись ближайшей ясной ночи и направив свой новенький телескоп на яркую планету, бывает разочарован увиденным. Вместо отчетливого диска планеты, материков на Марсе или деталей строения атмосферы Юпитера он видит нечто бесформенное и размытое. Первым делом он начинает винить неудовлетворительное качество оптики своего телескопа. Однако виновата не оптика, а нестабильная атмосфера.

 

К сожалению, в отличие от плохого телескопа, атмосферу не обменяешь на лучшую, поэтому у подавляющего большинства любителей астрономии нет другого выхода, кроме как ловить те редкие моменты, когда атмосфера станет наиболее спокойной и позволит раскрыть потенциал телескопа. Любители астрономии выделяют два понятия, характеризующие состояние атмосферы, — устойчивость атмосферы или качество изображения (Astronomical seeing) и прозрачность (Transparency).

 

Устойчивость атмосферы и качество изображения 

Спокойная атмосфера является обязательным условием при наблюдении объектов, которые требуют большого увеличения, — Луны, планет и тесных двойных звезд. Если воздух спокоен, вы сможете применить максимально возможное увеличение, на которое способен ваш телескоп, в противном случае ваши наблюдения обречены на неудачу.

 

Здесь следует выделить три основных причины плохого изображения:

- нестабильность самой атмосферы, вызванная флуктуациями в плотных слоях атмосферы, которые приводят к мерцанию звёзд;

- «бурление» воздуха, вызванное смешиванием теплых и холодных потоков около земной поверхности, т.е. струи теплого воздуха внутри трубы неостывшего телескопа.

С последней причиной достаточно легко бороться: перед наблюдениями следует привести телескоп в тепловое равновесие с окружающей средой, иными словами остудить. На эту процедуру, как правило, уходит от 20 минут до нескольких часов, в зависимости от телескопа. 

 

Первые две практически неустранимы, если, конечно, не брать в расчет путешествие в горы, где влияние атмосферы минимально.

Существует несколько способов оценки качества изображения, например шкала Пикеринга. Но для повседневных задач достаточно упрощенной схемы, состоящей из пятибалльной шкалы, которая приведена ниже.

 

1 - очень плохо

 

2 - плохо

 

3 - удовлетворительно

 

4 - хорошо

 

5 - отлично

 

Просто направьте свой телескоп на яркую звезду и, применив большое увеличение, сопоставьте увиденную вами картинку со шкалой. Данная оценка удобна для быстрого определения качества изображения и последующего внесения отметки в дневник наблюдений. 

Однако вы можете воспользоваться и полной шкалой Пикеринга.

 

 

Прозрачность

Еще один фактор, влияющий на результативность наблюдений, — прозрачность атмосферы. Этот показатель особенно важен для наблюдения туманностей, галактик и звездных скоплений. Вероятно, вы обращали внимание, что при прочих равных условиях (отсутствие Луны и засветки) ночи очень сильно отличаются друг от друга. Например, в одни ночи небо как бы молочное, звезд видно мало и они тусклы, а другие ночи очень темные, звезды сияют как алмазы и их настолько много, что не сосчитать.

 

Виной всему — водяной пар, пыль, дым и пыльца, находящиеся в атмосфере и рассеивающие свет.

 

 

К несчастью, так получается, что редко выпадает ночь, когда атмосфера спокойна и одновременно кристально прозрачна. Зачастую эти два фактора несовместимы. Зимними ночами небо, как правило, прозрачное, но неспокойное, а летом — наоборот. Наилучшие ночи по прозрачности и спокойствию атмосферы обычно выпадают осенью и весной.

 

Любители астрономии из американского астрономического клуба SAC разработали шкалу оценки прозрачности атмосферы. Конечно, эта шкала достаточно условная, но вполне годится для пометок в дневнике наблюдения.

 

 

 

Есть хороший способ определить, насколько хорошая ожидает нас прозрачность атмосферы предстоящей ночью. Для этого посмотрите на Солнце невооруженным глазом, предварительно прикрыв его диск рукой или каким-либо подходящим предметом. Если небо вокруг Солнца окажется белесым на большом расстоянии от диска, то прозрачность плохая, а если голубое небо примыкает к солнечному диску почти вплотную, рассчитывайте на ночь с хорошей прозрачностью.

 

Дополнение от 13.05.2016.

Предлагаю вашему вниманию, более простую и понятную шкалу прозрачности атмосферы, которую рекомендую использовать при описании наблюдений.  Ниже в комментариях: