Серьезные наблюдения предполагают определение положения спутника в тот или иной момент времени, который устанавливается с помощью секундомера или каким-то другим способом. Наиболее точный метод-это измерение момента, когда спутник проходит между двумя звездами, что, правда, не всегда возможно; поэтому приходится искать другие способы. Чтобы определить орбиту спутника, нужно измерить его точное положение по крайней мере в двух точках. Сравнивая расчетную и наблюдаемую траектории движения спутника, можно оценить распределение плотности в верхних слоях атмосферы (особенно в перигее, где спутник наиболее приближается к поверхности Земли), а плотность атмосферы существенно зависит от солнечной активности. Кроме того, отклонение расчетной орбиты от наблюдаемой дает информацию о точных размерах и фигуре Земли. Наблюдая за яркостью спутника и ее колебаниями, мы можем судить о его форме и вращении.
Спутники настолько медленно перемещаются на фоне звезд, что их трудно спутать с другими небесными телами. Лишь при входе в земную атмосферу и сгорании в ней искусственный спутник напоминает метеор, а иногда и яркий болид, но и в этом случае спутник можно отличить по видимой скорости и направлению движения. Скорость движения спутника по орбите и скорость его входа в атмосферу довольно невелики: 4-8 км/с, тогда как минимальная скорость вхождения в атмосферу метеорного тела по теоретическим оценкам составляет около 11 км/с. А многие метеорные тела имеют значительно большие скорости — до 70 км/с. Длительные наблюдения метеоров помогут вам лучше отличать движение спутника.
Рис. 74. Положение спутника можно задать отношением расстояний между двумя звездами (А и В) или прямым углом относительно линии, соединяющей пару звезд (С и D). Иногда удобно отметить, что точка, где находится спутник, образует равносторонний треугольник с двумя звездами (Е и F) либо что спутник расположен на вертикали относительно звезды (G) или проходит близко к звезде (H).Рис. 75. След одного из первых и самых ярких спутников «Эхо-II», пересекающий богатую звездами область неба, которая лежит в направлении на центр Галактики.
Полезную информацию дает также направление движения объекта. Очень мало искусственных спутников движутся с востока на запад — все они в основном перемещаются с запада на восток. Спутники, запущенные на полярную орбиту, перемещаются по небу с севера на юг или с юга на север. Кроме того, при вхождении в атмосферу спутники обычно рассыпаются на части, создавая множество следов. Для метеорных тел такая картина-редкость, нечто подобное иногда наблюдается только у самых ярких болидов.
Луна
Астрономы-любители обычно начинают свои наблюдения с Луны. Это неудивительно, поскольку из-за своих больших размеров (видимый диаметр Луны составляет около 30') и яркости Луна является самым заметным объектом на ночном небе, ее вполне можно наблюдать и днем. Более того, при благоприятных условиях дневные наблюдения могут оказаться весьма эффективными, так как в это время не столь велик контраст между яркой поверхностью Луны и небом. При ночных наблюдениях в телескоп приходится использовать нейтральный светофильтр или уменьшать апертуру, чтобы уменьшить яркость Луны и тем самым сделать более четкими детали ее поверхности.
Рис. 76. Луна (слева направо) в возрасте 4, 10, 14 (полнолуние), 17.8 и 26 суток. В полнолуние наиболее отчетливо видны лучи, исходящие из некоторых кратеров.Рис. 77. На фотографии, полученной с борта космического корабля «Аполлон-11», показаны частично видимая и обратная стороны Луны: в центре-Море Кризисов (север вверху).Фазы Луны
Движение Луны на фоне звезд представляет собой чрезвычайно сложную картину, поэтому расчет точного времени ее восхода сопряжен с большими трудностями. В ряде случаев вполне достаточно информации, которая дается в газетах, но если вас интересуют более точные сведения о появлении Луны, то придется обратиться к астрономическим календарям и ежегодникам. Для приблизительных оценок следует иметь в виду, что восход и заход Луны каждый день происходят на 50 мин позднее, чем в предыдущий; хотя точная величина запаздывания иногда отличается от этой величины.
Полный временной цикл, в течение которого Луна последовательно проходит все свои фазы, называется лунным (или синодическим) месяцем. Начинается он, как и отсчет возраста Луны, с фазы новолуния и продолжается около 29,5 сут. В момент новолуния диск Луны расположен наиболее близко к диску Солнца, и иногда он загораживает Солнце — наступает солнечное затмение. Многие наблюдатели испытывают огромное удовлетворение, если им удается обнаружить тончайший серпик зарождающейся Луны в возрасте всего нескольких часов. Для наблюдений такого рода пригодна та же методика, что и для наблюдений Меркурия.
Таблица №9
Наиболее известные образования на поверхности Луны
Числа, стоящие после названия детали лунной поверхности, указывают два возраста Луны, при которых эта деталь видна наиболее отчетливо. Вследствие либрации и ряда других причин эти даты могут несколько изменяться. (Номера деталей в таблице соответствуют обозначениям на карте.)
По мере сезонного изменения высоты Солнца над горизонтом меняется и положение Луны. Поэтому наиболее благоприятные периоды наблюдения той или иной фазы Луны приходятся на определенное время года. Так, наблюдения полной Луны лучше проводить в середине зимы, когда Солнце расположено ниже всего над горизонтом, а Луна выше; наблюдения же зарождающейся и умирающей Луны вблизи новолуния лучше проводить в разгар летнего сезона. Первую четверть Луны жителям Северного полушария удобнее наблюдать весной (жителям Южного полушария — осенью), а последнюю четверть — осенью (в Южном полушарии — весной). Путь Луны среди звезд проходит в полосе шириной 10°, лежащей по обе стороны от эклиптики, и это благоприятствует наблюдениям соответствующих фаз Луны в указанные сроки. В тропиках условия наблюдения различных фаз Луны одинаковы на протяжении всего года, хотя период видимости ее в тропиках менее продолжителен.
Детали лунной поверхности
Некоторые наиболее заметные образования на поверхности Луны можно видеть даже невооруженным глазом; поэтому имеет смысл начать наблюдения с зарисовки этих деталей, не прибегая к помощи оптических приборов. Сравнительно легко сделать наброски контуров темных областей, но при более остром зрении удается разглядеть кое-какие детали и в светлых областях лунной поверхности, особенно когда контуры этих деталей обрисованы четкими тенями, возникающими при косом падении солнечных лучей на линию терминатора.
Даже в бинокль заметны существенные различия между темными и светлыми областями лунной поверхности. Светлые области сильно пересечены, покрыты кратерами, возвышенностями (их называют также материками; латинское название — terrae), тогда как темные области представляют собой более низкие и плоские равнины. За этими областями сохранилось название «моря» (по-латыни — mare; множественное число — maria), в память о тех временах, когда ошибочно полагали, что темные области действительно являются морями и океанами, похожими на земные.
Рис. 78. Четыре рисунка Дж. Д. Гринвуда: кратер Петавий (вверху слева); Море Облаков, Кратер Бирт и Вертикальная Стена (вверху справа); кратеры Кирилл и Теофил (внизу слева); кратеры Аристарх и Геродот, Долина Шретера (внизу справа).
В бинокль отчетливо видны только наиболее крупные кратеры, в то время как даже в самые небольшие телескопы различимо огромное многообразие деталей. В телескоп с 75-миллиметровым объективом наряду с кратерами различных форм и размеров можно увидеть много других интересных образований: горные цепи, отдельные вершины, обширные горные районы, пересеченные широкими долинами. Заметны также и узкие глубокие ущелья, получившие названия борозд. Некоторые наиболее общие детали лунной поверхности указаны в таблице (в ней приведены общепринятые латинские названия, а также используемые в русской номенклатуре. — Ред.). Контрастные детали лунной поверхности и длина тени, отбрасываемой ими, изменяются в зависимости от высоты Солнца. Многие детали становятся отчетливо видны на терминаторе (линии, разделяющей освещенную и неосвещенную части лунной поверхности). Именно в этой области при косом падении солнечных лучей (во время восхода и захода Солнца) горы и другие неровности поверхности отбрасывают четкие длинные тени, делающие рельеф более резко очерченным. Из-за отсутствия атмосферы тени даже от небольших неровностей на терминаторе выглядят очень контрастными. Склоны гор на Луне более пологи, чем на Земле.
