Задачи любительских наблюдений Марса.

Апертура

Диаметр диска

6 см и менее

2 см

Более 6 и до 10 см

3 см

Более 10 и до 15 см

4 см

 Более 15 и до 30 см

5 см

Более 30 см

7 см

 

Прошу обратить внимание, что при проведении зарисовок надо отмечать на рисунке и фазу планеты.

Внимание! При наблюдениях всегда нужно отмечать или рисовать только то, что наблюдатель видит достаточно ясно. Это очень важное правило. Лучше не отмечать на рисунке деталей, реальность которых сомнительна. Но если вы по какой то особой причине всё же зарисовали эту деталь, то обязательно отметьте в примечаниях к рисунку, что деталь сомнительна.

Никогда не гонитесь за красотой рисунка. Цель рисунка – не выглядеть красиво, а наиболее точно передавать вид планеты. Около рисунка желательно указывать увеличение, которое применялось при зарисовке.

Рисунки обязательно снабжайте комментариями.

Делать рисунки лучше мягким простым карандашом.

Детали Марса будут видны гораздо лучше, если использовать красный или зелёный светофильтры.

Задачи наблюдений формируйте в зависимости от своего телескопа. Например, если у вас 5 см рефрактор, то не ставьте себе задачу увидеть спутники Марса. Всё равно не увидите, лишь время даром потеряете.

При наблюдениях надо ставить не максимальное увеличение инструмента, а то, при котором детали видны наиболее ясно. В отчёте о наблюдениях полезно отмечать качество изображения. Качество изображения рекомендуется оценивать по следующей пятибалльной шкале, разработанной в отделе Луны и планет Московского отделения ВАГО:

1. Изображение сильно дрожит, весь диск струится, иногда искажается его форма, он окрашивается в различные цвета; временами изображение совсем расплывается.

2. Изображение колеблется; диск заметно струится, но форма его не искажается; на диске видны только самые крупные детали; слабые внешние части планеты размыты.

3. Изображение почти неподвижно; края диска слегка струятся; видны все основные детали; иногда наблюдаются краткие (1-2 сек.) успокоения.

4. Изображение резкое и неподвижное; края диска чёткие; видны мелкие детали и самые слабые части планеты, часто наступают моменты полного успокоения.

5. Изображение всё время исключительно резкое; дрожания и помутнения редки (через 5-8 сек.); самые мелкие детали видны чётко, как на рисунке, инструмент выдерживает максимальное для него увеличение.

 

При наблюдениях я советую вам пользоваться фонариком с красным светофильтром, это уменьшает раздражение глаза.

Для получения наилучшего эффекта, чтобы различать наименьшие детали диска планеты, глаз должен приспособиться к виду планеты и для этого ему требуется минуты 3 безотрывочно смотреть на диск. Прошу учесть и это обстоятельство при проведении наблюдений.

 

 

1.Наблюдение внешнего вида Марса и его зарисовка.(по В.А. Бронштэну)Данный тип наблюдений, пожалуй, самый доступный и самый полезный для начинающих любителей. Главная задача таких наблюдений – систематически, в период, близкий к противостоянию планеты, проводить зарисовки Марса, снабжая их комментариями. При этом можно поочерёдно пользоваться разными телескопами, отмечая особенности при наблюдении в каждый.

 При зарисовках Марса полезно отмечать яркость его деталей по следующей шкале:

  

-1. Наиболее светлые участки полярной шапки.

0. Средняя яркость полярной шапки.

1. Светлые пятна, выделяющиеся своей яркостью на общем фоне материков.

2. Материки близ центра диска.

3. Наиболее слабые темные пятна: "моря", "озера" (например, Гесперия, Нильское озеро).

4. Средние по интенсивности "моря" (например, Море Крона, Эритрейское море).

5. Более темные "моря" (Киммерийское море, Большой Сирт).

6. Особенно темные "моря" и отдельные участки в них (Море Сирен, залив Гомера на северной оконечности Киммерийского моря).

7. Наиболее темные участки "морей" (главным образом в период весеннего таяния полярной шапки).

8. Детали такой интенсивности на Марсе не встречаются.

9. Детали такой интенсивности на Марсе не встречаются.

10. Фон ночного неба.

 

По итогам этих наблюдений можно попробовать осуществить гораздо более сложную задачу – составление карты Марса. Но полнота этой карты, естественно, будет зависеть от вашего опыта и характеристик вашего телескопа. Как это делается, я вам сейчас расскажу.

Итак, предположим, у вас есть зарисовки, либо фотографии Марса, сделанные в течение определенного времени, охватывающие всю поверхность планеты. Как произвести обработку этой графической информации.

Карты планет, так же как и географические карты, имеют целью дать изображение поверхности планеты на плоскости в определенном масштабе. Перенесение шаровой, а тем более эллипсоидальной поверхности па плоскость - не простая задача, ибо поверхность шара нельзя развернуть на плоскость, как поверхность цилиндра или конуса. Для изображения поверхности шара на плоскости приходится прибегать к различного рода картографическим проекциям, при которых неизбежны различные искажения, т. е. нарушение подобия между отдельными частями поверхности планеты и их изображениями на карте. Различные виды проекций применяются в зависимости от их свойств и характера вносимых искажений, в соответствии с той целью, для которой составляется карта. В основном их можно разделить на две группы: конформные, т. е. сохраняющие подобные формы деталей поверхности планеты, и равновеликие, т. е. сохраняющие правильное отношение их площадей. Ниже приведены сетки координат для построения карт планет в наиболее употребительных в планетоведении картографических проекциях с необходимыми пояснениями.

Как составить карту планеты. Прежде всего, измеряются долготы деталей, изображенных на рисунках, но отношению к центральному меридиану. Если деталь невелика, можно делать измерение для ее центра, если же она имеет значительную протяженность по долготе, то измеряются долготы ее крайних точек. Чтобы перейти от относительных долгот к абсолютным, нужно вычислить долготу центрального меридиана для момента наблюдений, которую можно взять, например, из программы RedShift или аналогичной, а так же из астрономического календаря на текущий год. После того как получена долгота центрального меридиана, нужно прибавить к ней измеренные по сетке долготы деталей, расположенных к востоку от центрального меридиана, и вычесть долготы деталей, расположенных к западу. Таким образом, мы получим список деталей в порядке их наблюдения с указанием долгот.

Когда все долготы деталей известны и составлен их список, приступаем к отождествлению деталей. Многие детали могут оказаться на нескольких рисунках, особенно если они сделаны в один и тот же день. Сравнивая долготы деталей одного типа (например, темных морей), выбираем те из них, у которых долготы совпадают или отличаются не более чем на 10 . Чем больше интервал времени между наблюдениями, тем больше допустимая разность долгот. В сомнительных случаях надо сравнить рисунки. Если деталь наблюдалась близко к краю диска, ошибка определения долготы обычно бывает весьма велика, и наблюдение при обработке отбрасывается.

Когда отождествление закончено, составляется окончательный каталог деталей, куда вносятся лишь те детали, которые наблюдались не менее двух раз (т. е. имеются на двух и более рисунках). После этого можно нанести детали на карту. Для этого проще всего приготовить так называемую прямоугольную сетку, в которой меридианы и параллели изображаются прямыми линиями. Удобно принять за масштаб 1° в 1 мм. На большом листе миллиметровой бумаги сначала чертим экватор в виде прямой линии длиной 36 см. Ту же длину будут иметь и параллели, которые проводятся параллельно экватору на расстоянии 1 см, одна от другой. Меридианы будут прямыми линиями, перпендикулярными к параллелям, также проведенными через 1 см. Длина каждого из них - 18 см (180°), по 9 см к северу и к югу от экватора. Сетка такого типа хорошо передает контуры деталей в экваториальной зоне; чем ближе к полюсу, тем больше искажения, поскольку на сетке все параллели имеют одинаковую длину, в то время как в действительности их длина убывает с широтой.

Начертив сетку, наносим сперва контуры деталей по значениям широт их краев. Затем по сделанному каталогу наносим детали по их долготам, прибегая для передачи вида детали к наиболее удачным рисункам, на которых она изображена. Очертив контуры, производим тушевку, стремясь правильно передать интенсивность деталей. Юг на такой карте находится вверху, а север - внизу, как на телескопических изображениях планеты.

При измерении координат деталей на рисунках Марса нужно прежде всего найти направление проекции оси планеты на плоскость рисунка. Для этого используем отмеченное на рисунке направление суточной параллели. Проведем через центр диска перпендикуляр к этому направлению - это будет круг склонения центра диска Марса. Затем, взяв из ежегодника (или из астрономической программы) значение угла Р между проекцией оси и кругом склонения, откладываем этот угол на рисунке (он считается положительным к востоку) и получаем нужное нам направление проекции оси планеты. При составлении карты Марса некоторое затруднение представляет большой наклон оси планеты к картинной плоскости, который может достигать 25°. Для того чтобы определить координаты деталей можно просто наложить прозрачную сетку для обработки изображений Марса (см.ниже) на рисунок или фотографию. Естественно, диаметры рисунка или фото и сетки должны быть одинаковы. Точность измерений на рисунках и фотоне превосходит ±1°. Поверхность Марса изображается в виде планисфер - двух полушарий. Сетку для построения такой карты приведены ниже. Полярные области Марса вместе с имеющейся полярной шапкой удобно изобразить в виде так называемой полярной проекции, изображение которой вы так же сможете найти в конце текста. В центре такой планисферы помещается полюс, меридианы имеют вид прямых линий, расходящихся радиусами от полюса под равными углами, а параллели и экватор представляются концентрическими окружностями. Протяженность полярной шапки измеряется дугой меридиана, закрытой шапкой (если на разных меридианах шапка имеет различное протяжение, то берется среднее значение).

2.Определение периода вращения планеты.Данная задача любительских наблюдений несколько проще, чем предыдущая. Перед тем, как начать составлять карту Марса, я советую Вам сначала попробовать определить период его вращения.

Для того, чтобы определить период вращения Марса, нужно наблюдать несколько раз прохождение одной и той же детали через видимый центральный меридиан и как можно точнее отметить время этого прохождения. Потом с помощью астрономического календаря или компьютерного планетария определите число обращений планеты между двумя Вашими наблюдениями и разделите время, которое прошло между наблюдениями, на это число. В результате таких действий вы получите период вращения Марса по отношению к Земле.

Чтобы перейти к периоду вращения относительно звёзд, нужно воспользоваться следующей формулой:

 

P = Pз*(L2-L1)/360

 

Где P – истинный (относительно звёзд) период вращения планеты, Pз – полученный вами период обращения, (L2-L1) – разность геоцентрических долгот Марса, соответствующих датам наблюдений.

3.Наблюдения облаков и пылевых бурь.Марсианские облака подразделяются на два типа. Это бело-голубые облака, состав которых схож с составом земных облаков, и жёлтые, пылевые. Первые наиболее хорошо выделяются в синий светофильтр, вторые – в оранжевый или красный. Различить облака на диске планеты не так-то просто, и поэтому, чтобы найти их, я советую Вам в течение нескольких месяцев постоянно наблюдать Марс, чтобы привыкнуть к очертаниям его основных деталей – морей и материков, чтобы потом быстро заметить изменения в их очертании, вызванные пылевыми облаками. Пылевые облака возникают в основном именно на материках.

Если Вы увидели облако, то как можно точнее занесите его на рисунке и, если позволяет погода, наблюдайте его ежедневно, нанося на карту, до тех пор, пока оно не исчезнет.

Пылевая буря – это разновидность как раз второго вида облако, только более глобальная. Пылевая буря может на время затмить от наблюдателя всё марсианское полушарие, и длится довольно долго, до нескольких месяцев.

Чаще всего пылевые бури возникают в период, когда Марс приближен к перигелию, причём они наиболее распространены в южном полушарии, где в этот момент лето. Начинаются они с появления сначала небольших светлых облаков над одним из материков. Эти облака активно перемещаются, их число и площадь, занимаемая ими, растут. Детали Марса во время пылевой пули становятся гораздо менее контрастными, видны гораздо хуже. Иногда буря захватывает и полярную шапку, при этом шапка может стать невидима.

Во время пылевой бури от наблюдателя требуется особая внимательность и последовательность наблюдений. Надо чётко отмечать все видимые изменения на диске планеты (изменение контуров деталей, появление и перемещение светлых пятен, их яркость, усиление или ослабление контрастов между "морями" и материками, между светлыми пятнами и окружающей местностью) и оценивать яркость деталей по шкале, которая приведена в самом начале этой части книги.

4.Наблюдение полярной шапок Марса.Если у вас имеется хороший телескоп, с апертурой хотя бы 15 см, вы можете попробовать проследить за таянием полярной шапки Марса.

Полярная шапка того полушария, где сначала начинается весна, а потом лето, начинает таять. Задачей наблюдений является изучение изменения внешнего вида шапки, её формы, размеров и скорости таяния. Для этого надо как можно чаще тщательно зарисовывать внешний вид шапки, по возможности несколько раз за ночь. Очень хорошо, если в этой работе будет участвовать несколько человек, наблюдающих и делающих зарисовки самостоятельно. Они могут обсуждать друг с другом ход работы, исправлять ошибки друг друга, которые могут возникнуть.

По итогом полярных наблюдений надо построить график зависимости размеров шапки от даты наблюдения.

Размеры шапки можно определять по зарисовке или пользуясь окулярным микрометром. При этом угловой размер шапки надо сравнивать с угловым размером планеты и, зная, что диаметр Марса равен 6786 км. Такие вычисления не представляют никакого труда, поэтому не буду подробно на них останавливаться.

5.Наблюдение спутников Марса.Для данной наблюдательной задачи Вам понадобятся такие же ограничения на инструмент, как и в прошлой задаче (не менее 12 см). Теоретически, спутники можно увидеть и в телескопы с меньшей апертурой, но на практике осуществить это очень сложно из-за близости сравнительно неярких спутников к яркой планете. Свет, идущий от Марса, затмевает свет спутников.

Наблюдать спутники Марса надо пробовать в моменты их наибольшей элонгации, то есть наибольшем угловом удалении от Планеты. Максимальное расстояние от неё для Фобоса – один диаметр планеты, для Деймоса – три диаметра. Фобос – объект более яркий, чем Деймос, но он находится гораздо ближе к Марсу и поэтому наблюдать его значительно сложнее.

В данном издании приведены положения спутников на 5 дней около противостояния. Если у вас имеется необходимый инструмент, то даже не знаю положения спутников на данный момент надо попытаться их увидеть. По крайней мере приобретёте очень важный астрономический опыт.

6.Наблюдение каналов Марса. Эта задача любительских наблюдений, пожалуй, является наиболее сложной.

Каналы Марса можно попытаться увидеть, если вы обладаете довольно большим инструментом. Открыватель марсианских каналов Скиапарелли наблюдал их в телескоп с диаметром объектива 24 см. Но тут надо учитывать особенности каждого человека: Скиапарелли, например, обладал отменным зрением, кроме того он час сидел в темноте с открытыми глазами перед каждым наблюдением.

Каналы Марса представляют собой тонкие линии, который, как сеткой, покрывают всю планету. Каналы – это оптические образования, т.е. на самом деле они не существуют (вернее, существуют, но не в виде каналов как таковых, а в виде неправильных естественных полосок), что было доказано при помощи АМС.

Если вы видите каналы, то тщательно и аккуратно нанесите их на рисунок, на фоне остальных марсианских деталей.

И, как и во всех других типах наблюдений, важна систематичность.

  

Любые наблюдения Марса в противостоянии являются очень интересными, и я желаю вам удачи при их проведении!