Место, используемое для наблюдения за земными или небесными явлениями
Обсерватория — это место, используемое для наблюдения за земными, морскими или небесными явлениями. Астрономия , климатология / метеорология , геофизика , океанография и вулканология — вот примеры дисциплин, для которых были построены обсерватории. [1]
Термин «обсерватория» используется во французском языке по крайней мере с 1976 года для обозначения любого учреждения, которое собирает и представляет данные по определенному предмету (например, обсерватория общественного здравоохранения ) или по определенной географической области ( Европейская аудиовизуальная обсерватория ).
Астрономические обсерватории
Астрономические обсерватории в основном делятся на четыре категории: космические , воздушные , наземные и подземные. Исторически наземные обсерватории были такими же простыми, как астрономический секстант (для измерения расстояния между звездами ) или Стоунхендж (который имеет некоторые выравнивания по астрономическим явлениям).
Наземные обсерватории
Наземные обсерватории, расположенные на поверхности Земли, используются для проведения наблюдений в радио- и видимой световой части электромагнитного спектра . Большинство оптических телескопов размещаются внутри купола или аналогичной конструкции, чтобы защитить хрупкие инструменты от стихии. Купол телескопа имеет щель или другое отверстие в крыше, которое можно открыть во время наблюдения и закрыть, когда телескоп не используется. В большинстве случаев вся верхняя часть купола телескопа может вращаться, чтобы позволить инструменту наблюдать различные участки ночного неба. Радиотелескопы обычно не имеют куполов. [ необходима цитата ]
Специальное исследование, проведенное в 2009 году, показало, что наилучшим возможным местом для наземной обсерватории на Земле является хребет А — место в центральной части Восточной Антарктиды. [7] Это место обеспечивает наименьшие атмосферные возмущения и лучшую видимость. [ необходима цитата ]
Солнечные обсерватории
Радиообсерватории
Начиная с 1933 года, радиотелескопы были построены для использования в области радиоастрономии для наблюдения за Вселенной в радиочасти электромагнитного спектра. Такой инструмент или набор инструментов с вспомогательными сооружениями, такими как центры управления, жилье для посетителей, центры обработки данных и/или объекты технического обслуживания, называются радиообсерваториями . Радиообсерватории также располагаются вдали от крупных населенных пунктов, чтобы избежать электромагнитных помех (ЭМП) от радио , телевидения , радаров и других устройств, излучающих ЭМП, но в отличие от оптических обсерваторий, радиообсерватории могут быть размещены в долинах для дальнейшего экранирования ЭМП. Некоторые из крупнейших радиообсерваторий мира включают Very Large Array в Нью-Мексико , США, Jodrell Bank в Великобритании , Arecibo в Пуэрто-Рико , Parkes в Новом Южном Уэльсе , Австралия, и Chajnantor в Чили . Связанная дисциплина - интерферометрия со сверхдлинной базой (VLBI). [ необходима цитата ]
Высочайшие астрономические обсерватории
Начиная с середины 20-го века, ряд астрономических обсерваторий были построены на очень больших высотах , выше 4000–5000 м (13000–16000 футов). Крупнейшей и наиболее известной из них является обсерватория Мауна-Кеа , расположенная недалеко от вершины вулкана высотой 4205 м (13796 футов) на Гавайях. Астрофизическая обсерватория Чакалтайя в Боливии, на высоте 5230 м (17160 футов), была самой высокой в мире постоянной астрономической обсерваторией [8] с момента ее строительства в 1940-х годах до 2009 года. Теперь ее превзошла новая обсерватория Атакама Токийского университета [9] , оптико-инфракрасный телескоп на удаленной вершине горы высотой 5640 м (18500 футов) в пустыне Атакама в Чили.
Старейшие астрономические обсерватории
Древнейшие протообсерватории, в смысле наблюдательного пункта для астрономии, [17]
Космические обсерватории — это телескопы или другие приборы, которые находятся в открытом космосе , многие из которых находятся на орбите вокруг Земли. Космические телескопы могут использоваться для наблюдения за астрономическими объектами на длинах волн электромагнитного спектра, которые не могут проникнуть в атмосферу Земли и, таким образом, не могут наблюдаться с помощью наземных телескопов. Атмосфера Земли непрозрачна для ультрафиолетового излучения, рентгеновских лучей и гамма-лучей и частично непрозрачна для инфракрасного излучения, поэтому наблюдения в этих частях электромагнитного спектра лучше всего проводить из места, находящегося выше атмосферы нашей планеты. [28] Еще одним преимуществом космических телескопов является то, что из-за их расположения над атмосферой Земли их изображения свободны от эффектов атмосферной турбулентности, которые мешают наземным наблюдениям. [29] В результате угловое разрешение космических телескопов, таких как космический телескоп Хаббл, часто намного меньше, чем у наземного телескопа с аналогичной апертурой . Однако все эти преимущества имеют свою цену. Строительство космических телескопов обходится намного дороже, чем наземных. Из-за своего расположения космические телескопы также чрезвычайно сложно обслуживать. Космический телескоп Хаббл мог обслуживаться космическими челноками , в то время как многие другие космические телескопы вообще не могут обслуживаться.
Морская обсерватория — научное учреждение, основной задачей которого является проведение наблюдений в области метеорологии, геомагнетизма и приливов, которые важны для военно-морского флота и гражданского судоходства. Обычно к обсерватории также прилагается астрономическая обсерватория. Некоторые из этих обсерваторий также занимаются навигационными прогнозами погоды и штормовыми предупреждениями, астрономическими службами времени, навигационными календарями и сейсмологией.
Магнитная обсерватория — это объект, который точно измеряет общую интенсивность магнитного поля Земли для определения силы и направления поля через стандартные интервалы. Геомагнитные обсерватории наиболее полезны, когда они расположены вдали от человеческой деятельности, чтобы избежать помех антропогенного происхождения, а данные наблюдений собираются в фиксированном месте непрерывно в течение десятилетий. Магнитные наблюдения объединяются, обрабатываются, проверяются на качество и публикуются через центры обработки данных, такие как INTERMAGNET . [30] [31]
Типы измерительного оборудования в обсерватории могут включать магнитометры (торсионные, склонение-наклонение феррозондовые, протонной прецессии, эффекта Оверхаузера), вариометр (3-компонентный векторный, скалярный полного поля), круг наклона , инклинометр , индуктор земли, теодолит , самопишущий магнитограф, магнитный деклинометр, азимутальный компас. Раз в неделю в абсолютной точке отсчета проводятся калибровочные измерения. [32]
Вулканическая обсерватория — это учреждение, которое проводит мониторинг вулкана , а также исследования с целью понять потенциальные последствия активного вулканизма. Среди наиболее известных — Гавайская вулканическая обсерватория и Везувийская обсерватория . Мобильные вулканические обсерватории существуют в рамках Программы помощи при вулканических катастрофах (VDAP) USGS и могут быть развернуты по требованию. Каждая вулканическая обсерватория имеет географическую зону ответственности, за которую она закреплена, в соответствии с которой обсерватория занимается распространением прогнозов активности, анализом потенциальных угроз вулканической активности и сотрудничеством с сообществами в подготовке к извержению вулкана . [33]
^ Удиас, Агустин (2003) В поисках небес и земли Kluwer Academic Publishers, стр. 3
^ "ALMA's Solitude". Изображение недели . ESO . Получено 26 декабря 2012 г.
^ Чейссон, Эрик; Макмиллан, Стив (2002). Astronomy Today, четвертое издание . Prentice Hall . стр. 116–119.
^ Чейссон, Эрик; Макмиллан, Стив (2002). Astronomy Today, четвертое издание . Prentice Hall . стр. 119.
^ Леверингтон, Дэвид (2017) Обсерватории и телескопы современности Cambridge Univ Press ISBN 9780521899932
^ Месарош, Стивен Пол (1986) Всемирный атлас больших оптических телескопов NASA TM 87775 стр. 2
^ Saunders, Will; Lawrence, Jon S.; Storey, John WV; Ashley, Michael CB; Kato, Seiji; Minnis, Patrick; Winker, David M.; Liu, Guiping & Kulesa, Craig (2009). «Где лучшее место на Земле? Купола A, B, C и F, а также хребты A и B». Publications of the Astronomical Society of the Pacific . 121 (883): 976–992. arXiv : 0905.4156 . Bibcode : 2009PASP..121..976S. doi : 10.1086/605780. S2CID 11166739.
^ Занини, А.; Сторини, М.; Сааведра, О. (2009). «Космические лучи в обсерваториях высокогорья». Advances in Space Research . 44 (10): 1160–1165. Bibcode : 2009AdSpR..44.1160Z. doi : 10.1016/j.asr.2008.10.039.
^ Ёсии, Юдзуру и др. (11 августа 2009 г.). «1-метровый телескоп обсерватории Атакама начал научную работу, обнаружив линию излучения водорода из Галактического центра в инфракрасном свете». Пресс-релиз . Школа естественных наук Токийского университета. Архивировано из оригинала 28 мая 2010 г. Получено 21 декабря 2009 г.
↑ Таави Тувикене, Старая Тартуская обсерватория, 18 февраля 2009 г.
^ Тартуская обсерватория – Официальный сайт (английская версия)
^ "Одной из старейших обсерваторий в Южной Америке является Астрономическая обсерватория Кито". Архивировано из оригинала 2012-01-18 . Получено 2015-01-05 .
^ Официальный сайт Астрономической обсерватории Кито
^ "Горы Высокие Татры в Словакии видны с солнечной обсерватории на вершине Ломницкий Штит". BBC . 5 сентября 2014 г.
^ Снимок с длительной выдержкой, сделанный ночью, показывает словацкие горы Высокие Татры, видимые со станции солнечной обсерватории на вершине Ломницкий Штит. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine 4 сентября 2014 г.
^ Кеннеди, Эдвард С. (1962). «Обзор: Обсерватория в исламе и ее место в общей истории обсерватории Айдына Сайили». Isis . 53 (2): 237–239. doi :10.1086/349558.
^ "Королевский институт и обсерватория армады Сан-Фернандо". Архивировано из оригинала 2012-03-08 . Получено 2013-09-13 .
^ "Настоящая Мадридская обсерватория - Breve Semblanza Histórica" . Архивировано из оригинала 26 июля 2013 г.
^ "Национальная астрономическая обсерватория (Национальный университет Колумбии)" . Архивировано из оригинала 11 мая 2008 г. Проверено 24 августа 2019 г.
^ "В свой 200-летний юбилей старая обсерватория Тарту открывает двери как музей". Посетите Эстонию. 26 апреля 2011 г. Архивировано из оригинала 29 апреля 2011 г. Получено 26 января 2013 г.
^ "Астрономия и астрофизика (Военно-морская обсерватория США)". Служба сохранения наследия, Служба национальных парков. 2001-11-05. Архивировано из оригинала 2011-06-29 . Получено 2011-11-03 .
^ Портолано, М. (2000). «Риторический крестовый поход Джона Куинси Адамса за астрономию». Isis . 91 (3): 480–503. doi :10.1086/384852. JSTOR 237905. PMID 11143785. S2CID 25585014 – через Zenodo.
↑ История астрономии в Хельсинкском университете 1834–1984 (на финском языке)
^ Чейссон, Эрик; Макмиллан, Стив (2002). Astronomy Today, четвертое издание . Prentice Hall .
^ «Краткая история космического телескопа Хаббл: почему космический телескоп?». NASA . Получено 14 августа 2006 г.
^ Гупта, Харш (редактор) (2021) Энциклопедия геофизики твердой Земли Springer ISBN 9783030586300 стр. 774
^ Основные факты о земном магнетизме. Береговая и геодезическая служба США, 1919, стр. 57-59.
^ Янковски, Дж. и Суксдорф, К. (1996) Руководство IAGA по магнитным измерениям и практике наблюдений ISBN 0965068625
^ "USGS управляет пятью вулканологическими обсерваториями США". Геологическая служба США . Получено 8 февраля 2021 г.
Дальнейшее чтение
Обин, Дэвид; Шарлотта Бигг и Х. Отто Сибум , ред. Небеса на Земле: обсерватории и астрономия в науке и культуре девятнадцатого века (издательство Университета Дьюка; 2010) 384 страницы; Темы включают астрономию как военную науку в Швеции, Пулковскую обсерваторию в России царя Николая I , а также физику и астрономическое сообщество в Америке конца XIX века.
Брюнье, Серж и др. Великие обсерватории мира (2005)
Дик, Стивен . Небо и океан присоединились: Военно-морская обсерватория США 1830–2000 (2003)
Грессо Жюльен и Жаннере Ромен, «Определение правильного времени, или создание культуры астрономической точности в Невшательской обсерватории в середине XIX века», Журнал истории астрономии , 53 (1), 2022, 27–48, https://doi.org/10.1177/00218286211068572
Леверингтон, Дэвид. Обсерватории и телескопы современности — наземные оптические и радиоастрономические установки с 1945 года. Cambridge University Press, Кембридж 2017, ISBN 9780521899932 .