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OS INSTRUMENTOS ASTRONÔMICOS MAIS ANTIGOS

Toda a história da astronomia está associada à criação de ferramentas para melhorar a precisão das observações astronômicas. Os goniômetros foram os primeiros a aparecer.

O instrumento goniométrico mais antigo é o gnômon. Foi usado para determinar a altura do Sol acima do horizonte e era uma coluna vertical em uma plataforma horizontal. Com a ajuda de um dispositivo tão simples, foi possível marcar os dias dos solstícios, o que significa fixar a duração do ano. Quanto mais alto o gnômon, mais longa a sombra que projeta, mais precisas são as medições.

A equipe astronômica foi usada para determinar a posição das estrelas acima do horizonte. Consistia em duas réguas cruzadas com hastes fixadas nas pontas de uma delas - mira. Essa régua se movia ao longo das divisões relativas ao olho do observador e, por sua posição, era possível julgar a altura da estrela e o ângulo entre as direções de duas estrelas.

Armilla - um antigo instrumento astronômico para medir ângulos na esfera celeste, consistindo de anéis móveis representando vários círculos da esfera celeste.

A maior precisão de medição foi dada por um quadrante - um quarto de círculo graduado com uma régua móvel. Se um sexto do círculo fosse usado em vez de um quarto, o instrumento era chamado de sextante e, se fosse o oitavo, de oitante. Quanto maior o instrumento, mais precisa sua graduação e instalação no plano vertical, mais precisas poderiam ser feitas com ele.

O astrolábio pertence ao mesmo tipo de instrumentos. O modelo da esfera celeste com seus pontos e círculos mais importantes, o meridiano, o horizonte, os pólos e o eixo do mundo, a eclíptica era a esfera armilar, ou simplesmente a armilla. Ainda é usado como auxílio visual nas aulas de astronomia.

Os astrônomos antigos eram capazes de medir não apenas as coordenadas dos luminares, mas também o tempo que passavam em um ponto ou outro da esfera celeste.

O relógio mais antigo é solar. Eles consistem em uma haste apontando para a Estrela do Norte e um mostrador dividido em horas e minutos. A sombra da vara serviu como uma flecha. Com a ajuda desses relógios, era possível determinar a hora com precisão de minuto, mas, infelizmente, "não funcionavam" em tempo nublado. Por isso, utilizavam ampulhetas e relógios de água, onde o tempo era medido pelo movimento uniforme da areia ou da água.

OS PRIMEIROS TELESCÓPIOS

Telescópios são instrumentos ópticos astronômicos projetados para observar corpos celestes. Os primeiros eram de dois tipos - lentes ou refratores e espelhos ou refletores. Para refratores, a lente que coleta os raios de luz é feita de lentes de vidro, enquanto para refletores, a lente é um espelho côncavo.

Até o momento, o nome do primeiro inventor do telescópio não foi estabelecido com certeza. Existem duas versões disso. Alguns pesquisadores dão a palma da mão ao oftalmologista holandês e comerciante de lentes de vidro para óculos Zakhary Jansen, porém, com a ressalva de que ele, criando um aparelho de longo alcance no início do século XVII (é assim que a palavra “telescópio” é traduzido do grego), apenas aproveitou a ideia de um inventor italiano desconhecido fazendo uma cópia do original. Outros acreditam que a primeira menção ao aparelho, posteriormente chamado de telescópio, seja do pensador inglês, doutor em teologia pela Universidade de Paris, Roe-ger Bacon (1214-1292), e que ele seja seu descobridor.

O primeiro cientista a conduzir pesquisas astronômicas usando um telescópio refrator foi o cientista italiano Galileo Galilei (1564-1642). Tendo aprendido em 1609 sobre um dispositivo de visão distante inventado na Holanda, ele construiu independentemente um telescópio de chumbo com duas lentes de vidro - uma objetiva plano-convexa e uma ocular plano-côncava. Ela deu uma imagem imaginária direta. O cientista elevou o aumento do tubo (inicialmente 3 vezes) para 32 vezes e no mesmo ano pela primeira vez usou este instrumento para observar o céu.

Os primeiros telescópios de refração, que tinham lentes objetivas, forneciam uma imagem difusa, colorida com um halo iridescente. Em seu aperfeiçoamento, grande mérito pertence ao astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler (1571 - 1630). Em seu trabalho "Dioptric" (1611), ele desenvolveu um diagrama de um tubo astronômico com uma lente biconvexa e uma ocular (tubo de Kepler, que dá uma imagem real inversa do objeto). Este esquema é a base dos refratores modernos.

O primeiro telescópio refletor apareceu em 1668. Seu projeto foi desenvolvido pelo cientista inglês Isaac Newton (1643-1727), que já havia feito repetidas tentativas de melhorar lentes para telescópios refratários. O refletor de Newton (comprimento - 15 cm, diâmetro de um espelho liso - 2,5 cm) estava livre de muitas deficiências ópticas inerentes aos refratores; com sua ajuda foi possível ver os satélites de Júpiter. Por sua invenção, o cientista foi eleito membro da Royal Society of London (1672).

O cientista-enciclopedista russo Mikhail Vasilyevich Lomonosov (1711 - 1765) estava envolvido no aprimoramento de telescópios refletores. Ele inventou um telescópio refletor refletor com um espelho inclinado (em 4°), que dava uma imagem brilhante do objeto. Junto com isso, Lomonosov foi o primeiro astrônomo que projetou e criou o protótipo de um telescópio horizontal moderno com um siderostat (um espelho móvel que direciona a luz de objetos celestes para um tubo astronômico fixo). A engenhosidade ajudou o cientista russo a criar dispositivos para orientação pelas estrelas com medição precisa do tempo. Ele mesmo treinou marinheiros e navegadores. Ele até inventou um "tubo de visão noturna" para observar navios à noite e vários fenômenos celestes.

Um sucesso especialmente grande na construção de telescópios refletores foi alcançado pelo grande astrônomo e designer inglês William Herschel (1738 - 1822). Aumentando gradativamente os diâmetros dos espelhos fabricados, em 1789 ele poliu para seu telescópio o maior espelho com diâmetro de trabalho de 122 cm (o diâmetro total do espelho era de 147 cm e o peso era de 2 toneladas). Naquela época era o maior refletor do mundo. O desenho do refletor Herschel, construído em área aberta, também impressionou: um tubo gigante de 12 m de comprimento foi acionado por meio de um sistema de cordas e blocos. O observador subiu a escada até a extremidade superior do tubo e, de pé sobre uma pequena plataforma, captou pacientemente os fracos raios que vinham do distante Universo. O único refletor Herschel permaneceu insuperável até quase meados do século 19, quando um telescópio de espelho ainda maior (com uma distância focal de mais de 18 m e um diâmetro de espelho de 183 cm) apareceu pelo astrônomo inglês William Parsons (1800-1867 ).

OS PRIMEIROS OBSERVATÓRIOS ASTRONÔMICOS

A criação dos primeiros observatórios astronômicos (ou seja, instituições nas quais são realizadas observações sistemáticas de corpos e fenômenos celestes) se perde na antiguidade. Eles existiram no Egito, Babilônia, Assíria, Pérsia, Índia e alguns outros estados vários milhares de anos antes de nossa era.

O observatório mais antigo foi descoberto no território da República da Armênia, perto da colina de Metsamor, perto de Yerevan. Segundo os arqueólogos, este observatório foi construído há mais de cinco mil anos, muito antes da formação de Urartu, um poderoso estado do mundo antigo.

Entre os observatórios mais antigos do mundo, os especialistas incluem um complexo de estruturas localizado no território do estado americano da Louisiana, no meio do rio Mississippi (II milênio aC). É composto por seis octaedros de forma regular separados por quatro passagens radiais, com dois edifícios localizados em locais correspondentes às direções do pôr do sol nos dias dos solstícios de inverno e verão.

De acordo com muitos especialistas, as ruínas mundialmente famosas de Stonehenge estão entre os observatórios mais antigos. Este edifício foi construído por volta do II - III milênio aC em um local localizado no meio do Planalto de Salisbury, a 128 km de Londres. Ao longo da circunferência externa de Stonehenge (que significa literalmente "pedras suspensas") erguem-se 30 pilares de pedra azulada com cerca de 5,5 m de altura cada, cujas faces superiores são interconectadas por uma poderosa corrente de pedra. Dentro desta antiga fortaleza existe um enorme bloco construído com pilares ainda mais gigantescos (sua altura é de 8,5 m e seu peso é de 50 toneladas). Tem a forma de uma ferradura. Além do "anel" externo e da "ferradura" principal na parte interna da estrutura, vários outros menores são dispostos em sequência estrita um dentro do outro. É geralmente aceito que em Stonehenge, observadores antigos podiam determinar os dias dos equinócios de primavera e outono, bem como os solstícios de inverno e verão.

Um dos primeiros observatórios permanentes foi construído na China (século XII aC). Era uma torre com uma plataforma no topo, projetada para acomodar goniômetros portáteis. Astrônomos da China antiga introduziram calendários solares e lunares, compilaram catálogos de estrelas, fizeram um globo estelar, registraram com precisão a aparência de cometas, flashes de estrelas brilhantes. Essas observações, cujas informações vieram das profundezas dos séculos, também são valiosas para a astronomia moderna. Além disso, os antigos astrônomos chineses foram os primeiros a descobrir manchas no Sol, registradas em uma das crônicas chinesas.

O grandioso edifício era um magnífico observatório construído nos arredores da antiga Samarcanda pelo sultão Ulug-bek (1394-1449). Era um edifício cilíndrico de três andares com muitas janelas e quartos. No centro do edifício havia uma ampla abertura, localizada ao longo do meridiano, na qual se localizava o goniômetro principal do observatório, um gigantesco sextante. Suas dimensões são enormes - o raio do arco é superior a 40 M. As miras do instrumento moviam-se ao longo de trilhos especiais e, com a ajuda deles, a direção do corpo celeste era fixada. Junto com o principal instrumento de medição, Ulugbek e seus assistentes também usaram goniômetros portáteis para observações astronômicas. No observatório de Ulugbek, a quantidade astronômica mais importante foi medida pela primeira vez - a inclinação da eclíptica ao equador, o famoso catálogo de estrelas foi compilado, contendo as posições de 1018 estrelas no céu (por muito tempo foi considerado o melhor do mundo), foram determinadas as coordenadas geográficas de vários lugares da Ásia Central. Ulugbek escreveu a teoria dos eclipses. Sobre ele, Alisher Navoi disse que "estendeu a mão para as ciências e conquistou muito. Diante de seus olhos, o céu se fechou e caiu". As atividades educacionais e científicas de um governante tão incomum para o Oriente medieval despertaram o ódio dos fanáticos muçulmanos. Ulugbek foi morto e seu belo observatório também pereceu. Atualmente, foi parcialmente restaurado e transformado em museu.

Observatórios astronômicos do tipo moderno surgiram no século XVII após a invenção do telescópio. Os primeiros entre eles foram Paris (1667) e Greenwich (1675), que ainda é considerado um dos maiores observatórios do mundo. Juntamente com instrumentos goniométricos, grandes telescópios de refração foram usados ​​nesses observatórios. No final do século XVIII, observatórios estatais funcionavam em todo o mundo e seu número chegava a 100, e no final do século XIX já havia cerca de 400 desses observatórios.

Pequena descrição

Toda a história da astronomia está associada à criação de ferramentas para melhorar a precisão das observações astronômicas.

Os instrumentos astronômicos mais simples.

Curiosamente, quase todos os astrônomos novatos inconscientemente formaram a opinião de que o primeiro instrumento de astronomia que deveriam ter é pelo menos um pequeno telescópio, ou algo semelhante, binóculos ou monocular. Mas os astrônomos também conheciam assistentes menos "primitivos" em seu trabalho do que binóculos e telescópios, e esses assistentes ainda podem desempenhar seu papel útil em observações amadoras, embora peculiares e pequenas (e mesmo agora os astrônomos profissionais ainda usam os mecanismos desses dispositivos , equipar telescópios com eles para precisão e use tudo para a mesma coisa - determinar ângulos na esfera celeste).

Até 1611, até o ano importante da invenção do telescópio por todo o ilustre Galileu Galilei (ou alguém antes, mas ainda assim ele foi o primeiro a usar um telescópio para observações astronômicas sérias), os astrônomos usaram todos os tipos de bastões de madeira e travessas , literalmente desenhado em graus no sentido literal, quadrados e círculos de tamanhos grandes e pequenos. Eram todos os tipos de bastões astronômicos, altímetros, sextantes, quadrantes e triquetras.

Eles foram usados ​​\u200b\u200bpelos antigos astrônomos gregos (e eles criaram quase todos esses instrumentos pela primeira vez), e Aristarco, Hiparco e Ptolomeu, e na Idade Média, os astrônomos árabes os aperfeiçoaram. Esses dispositivos foram usados ​​para resolver os problemas da primeira seção nascente da astronomia - astrometria, que lida com questões sobre corpos celestes "Onde, quando e o quê" - para calcular as posições dos corpos na esfera celeste, as distâncias entre as estrelas , determinam o tempo no céu e, portanto, são chamados de ferramentas goniométricas.

Como todos os instrumentos, eles exigiam maior precisão, e foram feitos o maior possível para isso, e entre os astrônomos árabes tornaram-se verdadeiros cascos, de modo que os quadrantes atingiram um raio de 60 m, e Nicolau Copérnico, usando tais instrumentos, determina as coordenadas dos planetas e calcula a partir deles já seu sistema heliocêntrico, usava instrumentos muito maiores que sua altura. Mas nem sempre era necessário fazer tais cascos, pequenos dispositivos também eram adequados para muitas tarefas. E claro, tais aparelhos (mesmo que se tornem seus primeiros - ou novos assistentes, se você já tiver binóculos ou telescópio, tornando-os muito mais fáceis do que o telescópio mais simples), forçosamente torná-los para qualquer amante de astronomia, pessoa .

Todos terão os materiais básicos para isso: madeira, serra e transferidor ... E, felizmente, você pode fazer muitas coisas úteis com eles, são bons ajudantes nas mesmas observações visuais de meteoros, ajudam a mais determinar com precisão, melhor e mais convenientemente as coordenadas do meteoro, a posição das nuvens noctilucentes (que também são observadas principalmente visualmente), ajudará aqueles que são completamente novos nas observações do céu estrelado a entender mais facilmente o significado das efemérides e encontrar os próprios planetas no céu, entendam a estrutura e as definições das teorias iniciais da esfera celeste.

Além disso, é bom se encontrar em sua alma como uma espécie de astrônomo antigo, sentir o eco de um passado distante, olhar o céu pelos olhos de um grego antigo, um árabe de desertos quentes, Ulugbek, Copérnico ou Tycho Brahe! E abaixo - embora algumas ferramentas goniométricas e como fazê-las, que reuni de todos os tipos de astroliteratura, das quais não me lembro mais. Ele mesmo construiu muito, vendo apenas em algum lugar a imagem de algum instrumento goniométrico histórico.

Astrolábio:

Naturalmente, mais simplificado que o antigo ancestral, resolve muito menos problemas. Assim, no tratado do astrônomo árabe do século X. al-Sufi listou 1000 maneiras de usar o astrolábio! Este astrolábio também ajudará a medir os ângulos horizontais dos azimutes dos luminares. Para sua fabricação, você deve ter: Um disco feito de madeira compensada, textolite ou plexiglass. O diâmetro do disco é tal que uma escala circular (membro) de um transferidor é colocada sobre ele e um campo livre de 2-3 cm permanece atrás dele.
Transferidor, o melhor daqueles que são, mais.

Placa de visão. É feito de um plano de latão ou duralumínio com 2-3 cm de largura e 5-6 cm mais longo que o diâmetro do disco. Dobre as extremidades da tira que se projetam além da borda do disco em ângulo reto para cima e corte oblongo ou orifícios circulares neles. Na barra horizontal, simetricamente ao centro, faça duas ranhuras grandes e largas para que o membro graduado do transferidor fique visível através delas. Prenda o meio da placa-alvo ao centro do disco, usando um parafuso, arruelas e porcas, de modo que gire em um plano horizontal. Anexe uma bússola ao centro da barra de destino.

Ao observar, aponte a barra alvo para a luminária de modo que ela possa ser vista através das ranhuras laterais da barra. A razão entre a medida do grau do transferidor e a barra (visível através do corte transversal da barra, através da que está “mais próxima” da estrela) para a seta norte da bússola será o azimute da estrela.

Como encontrar você mesmo o azimute, a altitude e a distância zênite:

Sim, em geral, não é difícil adivinhar que você mesmo pode medir a altura e o azimute da estrela com a ajuda de um transferidor. Mas como colocá-lo para que "veja" os círculos da esfera celeste? Uma das ferramentas mais simples para isso é um altímetro, com o qual nos familiarizaremos agora. O altímetro consiste no maior tamanho possível (bem, não um metro de comprimento, é claro - será difícil fazer!) Um transferidor contendo 1800. Do centro do círculo A do transferidor e perpendicular ao seu raio (dividindo nosso transferidor em duas partes iguais), uma régua (ou trilho) desse comprimento é instalada de forma que seja 3-4 vezes o raio do transferidor. E uma dobradiça é aparafusada no centro do transferidor, e uma corda com uma carga é aparafusada a ela, para que a corda fique fina e a carga não a quebre.

Se a corda no ponto de fixação correr ao longo da régua, ela está presa corretamente. Ao transferidor, acima da linha 0-1800 de sua escala e paralelamente a ela, são instaladas mais miras, a partir de uma barra tricurvada (como um astrolábio), cujo lado central é igual ao diâmetro do transferidor, o os outros (laterais) são iguais entre si e, no ponto de interseção das diagonais desses quadrados ou retângulos, fazem furos-círculos com diâmetro de 3-5 mm. Prenda a extremidade oposta da régua perpendicular ao centro em uma placa não muito grossa para que ela segure a régua em seu suporte sem hesitação e para que a régua gire em torno de seu centro, e esse centro seja inserido no centro do círculo de outro transferidor, desta vez para um círculo completo ( 3600). Na parte inferior, anexe algum tipo de seta à régua para que ela saia desse centro do transferidor e “alcance” sua borda externa.

Também é desejável anexar uma bússola ao quadro para indicar o sul, a partir do qual os azimutes astronômicos são medidos. Antes de iniciar as observações, o dispositivo é ajustado para que o tabuleiro fique imóvel e horizontal, e o transferidor inferior em 00 da escala da bússola seja direcionado para o sul, parte de 0 a 1800 seja direcionada para o leste, a outra para o oeste. Ao medir o azimute e a altura da luminária (são medidos ao mesmo tempo!) Direcionamos as miras para que possam ser vistas através delas e, claro, o centro de rotação A (para medir a altura) é direcionado de cima para baixo, e no ponto de fixação à prancha à direita e à esquerda. Assim, tendo recebido a imagem da luminária desejada à vista, veremos que o transferidor superior está inclinado em um determinado ângulo, marcado na escala com uma corda, esta é a altura h da luminária, e a seta para o transferidor inferior mostrará o valor do azimute. A distância zênite z pode ser facilmente encontrada pela fórmula z+h = 900.

Ângulos entre as luzes:

T. n. ancinho astronômico - a versão mais simples de um goniômetro, consiste em duas réguas de madeira (por exemplo, 60 cm de comprimento) fixadas na forma da letra T. Na ponta da régua, oposta à barra transversal, uma mira é reforçada. Os cravos são cravados em intervalos de 1 cm (ou 0,5 cm) na barra transversal ao longo de um arco de círculo de 57,3 cm (você pode construí-lo com um cordão). O centro do círculo é a visão. A um intervalo de quebra de cravos de 1 cm, corresponde um ângulo de 1 grau na esfera celeste, com 0,5 cm um ângulo de meio grau. Com a ajuda desta ferramenta simples, é possível realizar medições regulares (digamos, todas as noites no mesmo horário) das distâncias angulares dos planetas e da Lua em relação a algumas estrelas de "referência" e, assim, estabelecer as características do movimento dos mencionados corpos na esfera celeste.

Outro dispositivo é chamado de ferramenta goniométrica. Consiste em um pedaço retangular de madeira de 35 × 20 cm. Um trilho (ou régua) de 60 cm de comprimento é fixado fixamente em um de seus lados. Na extremidade oposta do trilho, outro semelhante é preso de forma que gire em torno do centro do anexo. Em ambas as extremidades dos trilhos, as miras são fixadas em paralelo. No tabuleiro, à semelhança de um ancinho astronômico, é traçado um arco com raio de 57,3 cm, e sobre ele é aplicada uma escala de graus.

Durante as observações, os visores de um trilho geralmente são direcionados para a estrela, enquanto o fixo é direcionado para o planeta. A distância das extremidades dos trilhos obtida na escala é a sua distância angular. Com a ajuda desses dispositivos, você também pode encontrar as coordenadas horizontais da estrela. Assim, tendo encontrado o sul (marcando-o nos compos), mediremos a distância da estrela a partir dele e, em uma escala graduada, obteremos seu azimute. Deixando de lado a direção direta e exata do luminar para o horizonte, obtemos sua altura e do zênite - sua distância zênite. Pense em como então você precisa organizar os dispositivos em relação ao horizonte e na vertical.

Instrumentos e dispositivos astronômicos - ópticos telescópios com uma variedade de dispositivos e receptores de radiação, radiotelescópios, instrumentos de medição de laboratório e outros meios técnicos utilizados para realizar e processar observações astronômicas.

Toda a história da astronomia está associada à criação de novos instrumentos que permitem melhorar a precisão das observações, a capacidade de realizar estudos de corpos celestes nas faixas de radiação eletromagnética (ver. Radiação eletromagnética de corpos celestes) inacessíveis ao olho humano nu.

Os instrumentos goniométricos foram os primeiros a aparecer na antiguidade. O mais antigo deles é o gnômon, uma haste vertical que projeta a sombra do sol em um plano horizontal. Conhecendo o comprimento do gnômon e da sombra, pode-se determinar a altura do Sol acima do horizonte.

Os quadrantes também pertencem aos antigos instrumentos goniométricos. Em sua forma mais simples, um quadrante é uma placa plana em forma de um quarto de um círculo dividido em graus. Uma régua móvel com duas dioptrias gira em torno de seu centro.

Difundidas na astronomia antiga eram as esferas armilares - modelos da esfera celeste com seus pontos e círculos mais importantes: os pólos e o eixo do mundo, o meridiano, o horizonte, o equador celeste e a eclíptica. No final do século XVI. Os melhores instrumentos astronômicos em termos de precisão e elegância foram feitos pelo astrônomo dinamarquês T. Brahe. Suas esferas armilares foram adaptadas para medir as coordenadas horizontais e equatoriais dos luminares.

Uma mudança radical nos métodos de observação astronômica ocorreu em 1609, quando o cientista italiano G. Galileu usou um telescópio para ver o céu e fez as primeiras observações telescópicas. Na melhoria do design de telescópios refratários com objetivas, grande mérito pertence a I. Kepler.

Os primeiros telescópios ainda eram extremamente imperfeitos, davam uma imagem difusa, colorida com um halo iridescente.

Eles tentaram se livrar das deficiências aumentando o comprimento dos telescópios. Porém, os mais eficientes e convenientes eram os telescópios refratários acromáticos, que começaram a ser fabricados em 1758 por D. Dollond na Inglaterra.

Em 1668 I. newton construiu um telescópio refletor que estava livre de muitas das deficiências ópticas inerentes aos refratores. Mais tarde, esse sistema de telescópios foi aprimorado por M.V. Lomonosov e um V. Herschel. Este último alcançou um sucesso particularmente grande na construção de refletores. Aumentando gradualmente os diâmetros dos espelhos fabricados, V. Herschel em 1789 poliu o maior espelho para seu telescópio (122 cm de diâmetro). Naquela época era o maior refletor do mundo.

No século XX. espalhar telescópios de lentes espelhadas, cujos designs foram desenvolvidos pelo oculista alemão B. Schmidt (1931) e pelo oculista soviético D. D. Maksutov (1941).

Em 1974, foi concluída a construção do maior telescópio de espelho soviético do mundo, com um diâmetro de espelho de 6 m. Este telescópio está instalado no Cáucaso - em Observatório Astrofísico Especial. As possibilidades da nova ferramenta são enormes. Já a experiência das primeiras observações mostrou que objetos de magnitude 25 são acessíveis a este telescópio, ou seja, milhões de vezes mais fracos do que os observados por Galileu em seu telescópio.

Os instrumentos astronômicos modernos são usados ​​para medir as posições exatas das estrelas na esfera celeste (observações sistemáticas desse tipo permitem estudar os movimentos dos corpos celestes); determinar a velocidade de movimento dos corpos celestes ao longo da linha de visão (velocidades radiais); calcular as características geométricas e físicas dos corpos celestes; estudar os processos físicos que ocorrem em vários corpos celestes; para determinar sua composição química e para muitos outros estudos de objetos celestes nos quais a astronomia está envolvida.

Os instrumentos astrométricos incluem ferramenta universal e um teodolito próximo a ele em design; círculo meridiano, usado para compilar catálogos precisos de posições estelares; instrumento de passagem, que serve para determinar com precisão os momentos de passagem das estrelas pelo meridiano do local de observação, o que é necessário para serviços de tempo.

usado para observações fotográficas. astrógrafos.

Para pesquisa astrofísica, telescópios com dispositivos especiais projetados para espectro ( prisma objetivo, astroespectrógrafo), fotométrico ( astrofotômetro), observações polarimétricas e outras.

É possível aumentar o poder de penetração do telescópio usando a tecnologia da televisão nas observações ( ver televisão telescópio), assim como tubos fotomultiplicadores.

Foram criados instrumentos que possibilitam a observação de corpos celestes em diversas faixas de radiação eletromagnética, inclusive na faixa invisível. isto radiotelescópios e radiointerferômetros, bem como as ferramentas utilizadas astronomia de raios-x, astronomia gama, astronomia infravermelha.

Para a observação de alguns objetos astronômicos, foram desenvolvidos projetos especiais de instrumentos. Estes são telescópio solar, coronógrafo (para observações da coroa solar), detector de cometas, patrulha de meteoros, câmera fotográfica satélite(para observações fotográficas de satélites) e muitos outros.

Durante observações astronômicas séries de números, astrofotografias, espectrogramas e outros materiais são obtidos, os quais devem ser submetidos a processamento laboratorial para resultados finais. Este processamento é realizado usando instrumentos de medição de laboratório.

Para medir as posições de imagens de estrelas em astrofotos e imagens de satélites artificiais em relação a estrelas em satélitegramas, máquinas de medição por coordenadas. Para medir o escurecimento em fotografias de corpos celestes, espectrogramas são microfotômetros.

Um importante instrumento necessário para a observação é relógio astronômico.

Ao processar os resultados das observações astronômicas, são usados ​​computadores eletrônicos.

Enriqueceu significativamente nossa compreensão do universo radioastronomia surgiu no início da década de 1930. nosso século. Em 1943, os cientistas soviéticos L. I. Mandelstam e N. D. Papaleksi fundamentaram teoricamente a possibilidade de radar da Lua. As ondas de rádio enviadas pelo homem atingiram a lua e, refletidas nela, retornaram à terra. anos 50 século 20 - um período de desenvolvimento extraordinariamente rápido da radioastronomia. Todos os anos, as ondas de rádio traziam do espaço novas informações surpreendentes sobre a natureza dos corpos celestes.

Hoje, a radioastronomia usa os receptores mais sensíveis e as maiores antenas. Os radiotelescópios penetraram em tais profundidades do espaço que até agora permanecem inacessíveis aos telescópios ópticos convencionais. O rádio cosmos se abriu diante do homem - uma imagem do Universo em ondas de rádio.

Instrumentos astronômicos para observações são instalados em observatórios astronômicos. Para a construção de observatórios, são escolhidos locais com bom clima astronômico, onde o número de noites com céu limpo seja suficientemente grande, onde as condições atmosféricas sejam favoráveis ​​para obtenção de boas imagens de corpos celestes em telescópios.

A atmosfera da Terra cria interferência significativa nas observações astronômicas. O movimento constante das massas de ar embaça e estraga a imagem dos corpos celestes, portanto, em condições terrestres, é necessário usar telescópios com ampliação limitada (via de regra, não mais do que várias centenas de vezes). Devido à absorção dos comprimentos de onda do ultravioleta e da maioria dos infravermelhos pela atmosfera terrestre, perde-se uma grande quantidade de informações sobre os objetos que são fontes dessas radiações.

Nas montanhas, o ar é mais limpo, mais calmo e, portanto, as condições para estudar o Universo são mais favoráveis ​​\u200b\u200blá. Por isso, desde o final do século XIX. todos os principais observatórios astronômicos foram construídos no topo de montanhas ou planaltos. Em 1870, o pesquisador francês P. Jansen utilizou um balão para observar o Sol. Tais observações são realizadas em nosso tempo. Em 1946, um grupo de cientistas americanos instalou um espectrógrafo em um foguete e o enviou para a atmosfera superior a uma altura de cerca de 200 km. A próxima etapa das observações transatmosféricas foi a criação de observatórios astronômicos orbitais (OAO) em satélites artificiais Terra. Esses observatórios, em particular, são os soviéticos estações orbitais"Saudação".

Observatórios astronômicos orbitais de vários tipos e propósitos entraram firmemente na prática da pesquisa espacial moderna.

Os corpos celestes têm interessado as pessoas desde tempos imemoriais. Mesmo antes das descobertas revolucionárias de Galileu e Copérnico, os astrônomos fizeram repetidas tentativas de descobrir os padrões e as leis de movimento dos planetas e estrelas e usaram ferramentas especiais para isso.

As ferramentas dos astrônomos antigos eram tão complexas que os cientistas modernos levaram anos para descobrir como usá-las.

1. Calendário de Warren Field

Embora estranhas reentrâncias em Warren Field tenham sido descobertas do ar já em 1976, não foi até 2004 que foi determinado que este era um antigo calendário lunar. Segundo os cientistas, o calendário encontrado tem cerca de 10.000 anos.

Parece 12 recessos dispostos em um arco de 54 metros. Cada buraco é sincronizado com o mês lunar no calendário e ajustado para a fase lunar.

Também é surpreendente que o calendário de Warren Field, que foi construído 6.000 anos antes de Stonehenge, esteja orientado para o ponto do nascer do sol no solstício de inverno.

2. Sextante Al-Khujandi na pintura

Há muito pouca informação sobre Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr al-Khujandi, exceto que ele era um matemático e astrônomo que viveu no território do atual Afeganistão, Turcomenistão e Uzbequistão. Ele também é conhecido por ter criado um dos maiores instrumentos astronômicos nos séculos IX e X.

Seu sextante foi feito na forma de um afresco localizado em um arco de 60 graus entre as duas paredes internas do edifício. Este enorme arco de 43 metros foi dividido em graus. Além disso, cada grau foi dividido em 360 partes com precisão de joalheria, o que tornou o afresco um calendário solar incrivelmente preciso.

Acima do arco de Al-Khujandi havia um teto abobadado com um buraco no meio, através do qual os raios do sol caíam sobre o antigo sextante.

3. Volvelles e o Homem do Zodíaco

Na Europa, na virada do século 14, cientistas e médicos usavam uma variedade bastante estranha de instrumentos astronômicos - volvella. Pareciam várias folhas redondas de pergaminho com um buraco no centro, empilhadas umas sobre as outras.

Isso possibilitou mover os círculos para calcular todos os dados necessários - das fases da lua à posição do sol no zodíaco. O gadget arcaico, além de sua função principal, também era um símbolo de status - apenas as pessoas mais ricas podiam adquirir uma volvella.

Os médicos medievais também acreditavam que cada parte do corpo humano era controlada por sua própria constelação. Por exemplo, Áries era responsável pela cabeça e Escorpião era responsável pelos órgãos genitais. Portanto, para o diagnóstico, os médicos usaram volwells para calcular a posição atual da lua e do sol.

Infelizmente, os volumes eram bastante frágeis, então poucos desses antigos instrumentos astronômicos sobreviveram.

4 relógio de sol antigo

Hoje, o relógio de sol serve apenas para decorar os gramados dos jardins. Mas eles já foram necessários para acompanhar o tempo e o movimento do Sol no céu. Um dos relógios de sol mais antigos foi encontrado no Vale dos Reis, no Egito.

Eles datam de 1550 - 1070 aC. e representam um pedaço redondo de calcário com um semicírculo desenhado sobre ele (dividido em 12 setores) e um buraco no meio no qual foi inserida uma haste que projetava uma sombra.

Pouco depois da descoberta do relógio de sol egípcio, outros semelhantes foram encontrados na Ucrânia. Eles foram enterrados com um homem que morreu 3200 - 3300 anos atrás. Graças aos relógios ucranianos, os cientistas aprenderam que a civilização de Zrubn tinha conhecimento de geometria e era capaz de calcular latitude e longitude.

5. Disco celeste de Nebra

Batizado com o nome da cidade alemã onde foi descoberto em 1999, o "disco celeste de Nebra" é a representação mais antiga do cosmos já encontrada pelo homem. O disco foi enterrado ao lado de um cinzel, dois machados, duas espadas e duas braçadeiras de malha cerca de 3.600 anos atrás.

O disco de bronze, coberto com uma camada de pátina, tinha inserções de ouro representando o Sol, a Lua e as estrelas das constelações de Orion, Andrômeda e Cassiopeia. Ninguém sabe quem fez o disco, mas a disposição das estrelas sugere que os criadores estavam localizados na mesma latitude de Nebra.

6. Complexo Astronômico Chanquillo

O antigo Observatório Astronômico de Chanquillo, no Peru, é tão complexo que seu verdadeiro propósito só foi descoberto em 2007 por meio de um programa de computador projetado para alinhar painéis solares.

As 13 torres do complexo são construídas em linha reta com 300 metros de extensão ao longo do morro. Inicialmente, os cientistas pensaram que Chanquillo era uma fortificação, mas para um forte era um lugar incrivelmente ruim, já que não tinha vantagens defensivas, nem água corrente, nem fontes de alimentos.

Mas então os arqueólogos perceberam que uma das torres olha para o ponto do nascer do sol no solstício de verão e a outra no ponto do nascer do sol no solstício de inverno. Construídas há cerca de 2.300 anos, as torres são o observatório solar mais antigo da América. De acordo com esse antigo calendário, ainda é possível determinar o dia do ano com no máximo dois dias de erro.

Infelizmente, o enorme calendário solar de Chanquillo é o único vestígio da civilização dos construtores deste complexo, que antecedeu os Incas em mais de 1000 anos.

7. Atlas Estelar de Hyginus

O Hyginus Star Atlas, também conhecido como Poetica Astronomica, foi um dos primeiros trabalhos a representar as constelações. Embora a autoria do atlas seja contestada, às vezes é atribuída a Caio Júlio Higino (escritor romano, 64 aC - 17 dC). Outros argumentam que o trabalho tem semelhanças com os de Ptolomeu.

Em todo caso, quando a Poetica Astronomica foi republicada em 1482, foi a primeira obra impressa a mostrar as constelações, bem como os mitos associados a elas.

Enquanto outros atlas forneciam informações matemáticas mais específicas que poderiam ser usadas para navegação, a Poetica Astronomica era uma interpretação literária mais caprichosa das estrelas e sua história.

8. Globo celeste

O globo celeste apareceu mesmo quando os astrônomos acreditavam que as estrelas se moviam ao redor da Terra no céu. Os globos celestes que foram criados para representar esta esfera celeste começaram a ser criados pelos antigos gregos, e o primeiro globo em forma semelhante aos globos modernos foi criado pelo cientista alemão Johannes Schöner.

No momento, apenas dois dos globos celestes de Schöner sobreviveram, que são verdadeiras obras de arte representando constelações no céu noturno. O mais antigo exemplo sobrevivente de um globo celeste data de cerca de 370 aC.

9. Esfera armilar.

A esfera armilar - um instrumento astronômico no qual vários anéis circundam um ponto central - era um parente distante do globo celeste.

Havia dois tipos diferentes de esferas - observação e demonstração. O primeiro dos cientistas que usaram essas esferas foi Ptolomeu.

Com esta ferramenta, foi possível determinar as coordenadas equatoriais ou eclípticas dos corpos celestes. Junto com o astrolábio, a esfera armilar tem sido usada por marinheiros para navegação por muitos séculos.

10. El Caracol, Chichén Itzá

O Observatório El Caracol em Chichen Itza foi construído entre 415 e 455 DC. O observatório era muito incomum - enquanto a maioria dos instrumentos astronômicos eram ajustados para observar o movimento das estrelas ou do Sol, El Caracol (traduzido como "caracol") foi construído para observar o movimento de Vênus.

Para os maias, Vênus era sagrado - literalmente tudo em sua religião era baseado no culto a este planeta. El Caracol, além de ser um observatório, também era o templo do deus Quetzalcoatl.