Астрономия

Содержание раздела

Юные астрономы

Как устроен большой аппарат планетарий

Эта своеобразная "машина времени" внешне напоминает огромную гимнастическую гирю с двумя шарами. В центре каждого шара горит яркая лампа мощностью в тысячу ватт; снаружи она не видна, блестят только стекла - объективы шестнадцати проекционных фонарей. Под этими стеклами укреплены тончайшие металлические пластинки с крохотными круглыми отверстиями, некоторые из них меньше острия иглы. Сквозь отверстия проходят лучи лампы и создают на искусственном небе светлые кружки - изображения небесных светил.

Но это совсем не так просто. У каждого фонаря свой "небесный район", а на металлической пластинке просверлено больше сотни отверстий. Нужно разместить их точь-в-точь так же, как расположены на небе звезды, да еще точно рассчитать величину каждого отверстия: чем оно крупнее, тем ярче светит "его" звезда на небе планетария.

Даже при очень остром зрении на ясном небе невооруженным глазом в одном полушарии можно увидеть около 3000 звезд. Их и показывает аппарат проекционными фонарями одного шара. Для чего же второй шар?

Ночью каждый из нас не раз любовался созвездиями Большой и Малой Медведиц, Цефея, Кассиопеи... Но есть и такие созвездия, которые никогда не видны в нашем, Северном полушарии - их можно наблюдать в тропическом поясе Земли, в Южном полушарии или... в планетарии: эти созвездия демонстрируются вторым шаром аппарата. На каждом из больших шаров иногда установлен маленький. В нем также 16 фонарей. Когда загорается лампа внутри маленького шара, на искусственном небе появляются названия созвездий - небесный свод превращается в наглядную звездную карту.

Специальный электромотор поворачивает аппарат вокруг главной оси, большие шары медленно вращаются и показывают суточное движение звезд, взаимное расположение которых не изменяется. Именно для этого все проекционные фонари, дающие изображения звезд, размещены в двух шарах и прочно скреплены друг с другом.

А как быть с Солнцем? Ведь оно в течение суток, подобно звездам, движется по небу с востока на запад, кроме того, на протяжении года медленно перемещается на фоне звезд в противоположном направлении - с запада на восток. Каждый месяц Солнце переходит из одного зодиакального созвездия в другое. Ясно, что для Солнца нужен свой, особый проекционный фонарь, не зависящий от больших шаров аппарата, показывающих звезды. И этот фонарь позволяет видеть явление, ненаблюдаемое с поверхности Земли: на фоне звездного неба Солнце перемещается по созвездиям Зодиака.

Планеты Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн демонстрируются обособленными проекционными фонарями, установленными между большими шарами аппарата. Особенно сложно устроен проекционный фонарь, демонстрирующий Луну: он показывает не только движение Луны, но и смену ее фаз.

В больших аппаратах установлено около ста проекционных фонарей, а демонстрация движения светил осуществляется семью электромоторами. Так, один из моторов поворачивает весь аппарат вокруг главной оси на 360° за 4 мин и, таким образом, за эти 4 мин показывает суточное движение светил, в действительности происходящее на протяжении 24 ч. Второй мотор вращает аппарат в 4 раза быстрее и позволяет сократить "сутки" до 1 мин, т. е. "ускоряет" время в 1440 раз.

Перемещение Солнца, Луны и планет на фоне звезд осуществляется также двумя моторами: один сокращает продолжительность года до 4 мин, другой - до 1 мин, условно ускоряется течение времени более чем в 525 тыс. раз!

Специальный мотор поворачивает аппарат вокруг его горизонтальной оси, поднимая на желаемую высоту большие шары с проекционными фонарями, показывающими звезды, и тем самым демонстрирует вид звездного неба на любой географической широте. Именно с помощью этого мотора совершаются путешествия в любое место земной поверхности.

Наконец, еще один мотор позволяет увидеть интересное небесное явление, заметить которое в природе можно лишь на протяжении столетий. Дело в том, что направление земной оси в мировом пространстве медленно изменяется. Только астрономы сумели измерить ничтожно малую величину ежегодного поворота земной оси. Но пройдут десятки веков, и Полюс мира, расположенный сейчас вблизи Полярной звезды, постепенно удалится от нее. Для наших далеких потомков через 13 тыс. лет полярной звездой будет уже Вега - главная звезда созвездия Лиры. Тогда в Северном полушарии можно будет любоваться созвездием Южного Креста, которое сейчас у нас не видно. А еще через 13 тыс. лет ось нашей планеты вновь вернется к нынешнему положению в пространстве. Этот медленный поворот земной оси, занимающий в природе 26 тысячелетий, аппарат планетарий показывает за 4 мин, условно ускоряя течение времени в 3,4 млрд. раз!

Планетарии оказывают большую помощь ученикам в изучении ими астрономии в школе. Ведь изучать видимые и истинные движения небесных тел без их наглядного изображения очень трудно, да еще приходится представлять себе на небе различные точки и небесные круги, без знания положений которых на небе многие явления становятся непонятными. Специальные проекционные фонари показывают ученикам расположение небесного экватора, небесного меридиана, эклиптики и других кругов небесной сферы, дают наглядное представление о системах небесных координат и их использовании в практической жизни.

Первым в СССР открылся Московский планетарий (5 ноября 1929 г.). Теперь в Советском Союзе установлено свыше 60 стационарных и много малых передвижных планетариев. Кроме больших аппаратов, установленных в Москве, Ленинграде, Волгограде и Риге, во многих городах есть малые планетарии различных систем, изготовленные в ГДР и СССР. Конструкции малых планетариев проще, они обладают меньшими возможностями, чем описанный выше большой планетарий. Но и малые планетарии оборудуются дополнительными приборами, позволяющими расширить демонстрационные возможности аппаратов.

Непрерывно обновляются и обогащаются темы лекций, читаемых во всех планетариях. Да так и должно быть. Астрономия еще в древности была тесно связана с математикой и механикой, а теперь также с физикой, химией, метеорологией, геологией, геофизикой, географией. Обогащая другие науки, астрономия, в свою очередь, пользуется их достижениями. Вот почему планетарии не ограничиваются лекциями только на астрономические темы, а часто знакомят посетителей с использованием солнечной и атомной энергии, полупроводников и ультразвука, радиолокации и ракетной техники, радиоэлектроникой, квантовыми генераторами, показывают, как астрономические знания помогают преобразовывать природу, подчинять ее силы и богатства воле человека. Наши советские планетарии все больше становятся подлинно народными университетами. Особое место в тематике больших планетариев занимают лекции, посвященные В. И. Ленину: "Ленин и революция в астрономии", "Ленин и физика", "Ленин и природа", "От штурма Зимнего к штурму космоса" и др.

Даже знакомым с астрономией интересно послушать в планетарии лекции и посмотреть кинофильмы о методах изучения Вселенной, ее строении, рождении и развитии звезд, о происхождении Земли и других планет, познакомиться с глобусами Луны, Марса, настоящими метеоритами, макетами советских ракет. При крупных планетариях имеются астрономические площадки с различными демонстрационными приборами - глобусами, схемами, картами, а также обсерватории с телескопами, в которые посетителям показывают небесные светила.

Кроме популярных лекций планетарии проводят и учебные лекции в рамках школьных учебных программ. Эти лекции помогают ученикам лучше усвоить многие разделы астрономии, географии, физики. А для юных любителей астрономии при планетариях работают астрономические кружки.

перейти к началу страницы