Українська астрономічна асоціація за підтримки Європейського астрономічного товариства і Київської міської державної адміністрації в рамках Міжнародного року астрономії розпочала 1 жовтня 2009 року унікальний проект, метою якого є проведення онлайн-спостережень нічного неба як супровід уроків астрономії в школах за допомогою Київського інтернет-телескопу (www.astronomy2009.com.ua/astronomy-online). У цьому проекті беруть участь співробітники лабораторії астроінформатики АКІОЦ Головної астрономічної обсерваторії НАН України, Астрономічної обсерваторії і кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка.
Рис. 1. Лого проекту (www.astronomy2009.com.ua/astronomy-online)
Однією з проблем сучасного викладання астрономії в школі, як в Україні, так і у світі, є зниження зацікавленості школярів вивчати природознавчі дисціпліни, зокрема фізику і астрономію. Причиною цього є й те, що лабораторні практикуми з фізики облаштовані вкрай нецікаво або застарілими приладами, як і відсутність телескопічного обладнання для проведення спостережень нічного неба. Так, більшість шкіл у Київі (всього 520) і в Україні (всього 20.100) не мають доступу до телескопів, при цьому близько 4000 шкіл мають гарний доступ до Інтернету. Тому завданнями нашого проекту ми визначили:
- організувати і проводити на регулярній основі систематичні спостереження нічного неба за різними напрямами уроків астрономії за допомогою Київського Інтернет-телескопу ГАО НАН України;
- організувати методологічні семінари для школярів і вчителів акстрономії (двічі на рік в ГАО НАН України чи в інших науково-освітянських установах) та постійні онлайн-семінари з використанням форуму цього проекту;
- встановити контакти з іншими групами у світі, що працюють з робот-телескопами, з метою організації спільних міжнародних Інтернет-уроків з астрономії для школярів (“Вивчайте небо над своєю країною і країною своїх друзів!”);
- навчити школярів і учителів астрономії працювати з сучасною телескопічною технікою;
- заохочувати школярів і студентів вищих для дослідницької роботи.
Київський Інтернет-телескоп
Автоматизований Київський Інтернет телескоп є частиною проекту „Українcька синхронна мережа Інтернет-телескопів”, який було розпочато наприкінці 2006 року. Детальна інформація про цей проект та його обладнання знаходиться на Інтернет порталі www.unit.univ.kiev.ua.
Київський Інтернет телескоп створили співробітники Головної астрономічної обсерваторії НАН України та Київського Нацiонального унiверситету iмені Тараса Шевченка.
Рис. 2. Загальний вигляд телескопа
Він складається з власне телескопа, на який встановлено блок світлофільтрів та ПЗЗ-камеру. Інші складові комплексу – це GPS приймач, комп’ютери з програмним забезпеченням та блоки живлення.
Основу системи складає телескоп Celestron 1400XTL системи Шмідта-Касегрена з діаметром об’єктива 14 дюймів (356 мм) (www.celestron.com), встановлений на комп’ютеризоване монтування CGE.
Камера Rolera-MGi створена фірмою Qimaging www.qimaging.com на основі back-illuminated ПЗЗ приймача L3Vision CCD97 з 512×512 пікселами англійської фірми E2V Technologies для забезпечення високої чутливості при реєстрації зображення об’єктів з низьким рівнем освітлення.
Механічним та функціональним посередником між телескопом та камерою слугує блок світлофільтрів з світлофільтрами широкополосної системи Джонсона U, B, V, R, I.
Однією з особливостей Інтернет телескопа є те, що він може забезпечити швидку фотометрію з точною прив’язкою до Всесвітньої координованої шкали часу UTC для дослідження змінності світлового потоку в часі від небесних об’єктів, наприклад при покриттях зір Місяцем та іншими космічними тілами. Для забезпечення цієї можливості особлива увага приділялася системі точного часу, яку створено на основі GPS приймача Acutime 2000.
Основні характеристики системи.
Телескоп-рефлектор Celestron CGE-1400 з апертурою 356 mm з фокальним редуктором має фокус 2239 мм та забезпечує на ПЗЗ камері ROLERA-MGi з приймачем, який має 512 х 512 пікселів (з розміром піксела – 16 х 16 мкм) поле зору 12.6 кутових мінут. Тобто на один піксел припадає 1.5 кутових секунди поля зору. Такий телескоп є зручним для фотометрії невеликих космічних об’єктів, наприклад скупчень, чи їх ділянок та позагалактичних об’єктів. Великі об’єкти, такі як Місяць, розмір якого близько 30 кут. мін. та більші телескоп може реєструвати, використовуючи мозаїчну зйомку. ПЗЗ камера ROLERA-MGi може забезпечити фотометрію з експозиціями від 1 мсек до днів з швидкістю до 30 повних кадрів за 1 секунду. Можливий бінінг (обєднання пікселів в один по 2, 3, 4, 5 та 6 штук) як по горизонталі так і по вертикалі кадру.
Інтернет уроки з астрономії
Урок 1. Народна астрономія українців
Мета уроку. Ознайомити з розташуванням сузір’їв на небі на прикладі сузір’їв, що зберегли автохтонну (стародавню) українську назву, та з характеристиками основних зір цих сузір’їв; проспостерігати головні зорі сузір’їв та зокрема галактики, що видимі в полі зору цих сузір’в.
За цими адресами Ви знайдете розклад
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/sl1a_eng.html
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/sl1b_eng.html
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/schedule_eng.html
та результати http://mao.at.ua/forum/19-37-1 спостережень щодо Уроку 1.
З історії народної астрономії українців. Небо здавалося давнім українцям то полем, то морем, то просто кленовим листком, на якому написані Сонце, Місяць і зорі; хмари здавались лісами, дібровами, скелями, ватагою овець; зорі — копами на полі, або листом на воді; Сонце — соколом; блискавка — терном або терновим вогнем.
Які небесні світила повсякчас спостерігалися у першу чергу нашими пращурами? Звісно — Сонце, Місяць і зорі. Саме ці світила й отримували власні назви.
Сонце — сила, що оживляє всю природу — видавалось нашим предкам мудрим, сивим дідом, статним воїном чи вродливим юнаком (парубком). Досить часто уявляли його у вигляді колеса. “Колесом, колесом в гору Сонце йде…” ( з укр. народної пісні). Сонце було божеством (див. Дажбог, Ярило, Купало).
Місяць був одним із головних астрономічних символів наших пращурів. В Україні про Місяць народ казав: “Це — предок Дідух, а зорі — то його рідня”.
Виокремили на зоряному небі праукраїнці й окремі сузір’я. До наших днів дійшли лише деякі з цих назв. Найвідоміша з них, звісно ж — Великий Віз — четверо коліс та троє коней (семизір’я Великої Ведмедиці) — з’явилася на зоряному небі наших пращурів у сиву давнину. Поява небесного Воза не була випадковою. Адже віз — важлива деталь побуту людини ще з кочових часів, а для хлібороба він — неодмінне знаряддя праці. За допомогою небесного Воза наші предки визначали час як у практичному плані (положення В.В. щодо горизонту), так і в філософському: “Між крайнім переднім конем (зоря η) і другим конем (зоря ζ) є маленька зірочка — вудила: коли вони переїдаються, тоді й кінець світу”.
Сузір’я Малої Ведмедиці здавна в Україні носить назву Пасіки. Інколи його називають Малим Возом — дається взнаки схожість цього семизір’я з ковшем Великої Ведмедиці.
Сузір’я Оріона у праукраїнців отримало назву Плуг, Граблі, Полиця, Чепіги, а три зорі поясу Оріона — Косарі.
Одна з легенд говорить про те, що за часів царя Таргитая на землю Скіфії з неба впали золоті речі: плуг, ярмо, сокира і чаша. В Україні здавна існував культ золотого плуга і це, звісно, неспроста — хлібороб без плуга обійтися аж ніяк не міг ! От і помістили наші пращури Плуг на зоряне небо, вибравши для цієї мети один з найвиразніших зоряних візерунків (офіційна назва сузір’я має грецьке походження).
Косарі отримали свою назву у зв’язку з тим, що ці зорі сходять вранці в пору сінокосу.
Сучасне сузір’я Орла в Україні мало назву — Дівка з відрами. Легко здогадатися чому — через зовнішню схожість (мал. 2). А от не дуже виразне сузір’я Дельфіна, що міститься поруч з небесною Дівкою, слугувало праукраїнцям небесною Криницею. Саме до неї і йде по воду дівчина (мал. 3).
Було б дуже дивним, якби на зоряному небі наших пращурів не знайшлося місця Пастуху. Одне з найвідоміших сузірїв нашого неба, сузір’я Волопаса (найкращий час спостережень — весна), у наших пращурів — Пастух або ж Пастух з гирлигою (мал. 4). Небесний Пастух, мабуть, слідкує за небесним Биком-Тельцем. Офіційна назва сузір’я — Телець — має грецьке походження. В Україні воно отримало споріднену назву — Бик-Телець (Волос).
Ще одна яскрава група зір, що спостерігається в наших краях у будь-яку пору року, бо не заходить за обрій — сузір’я Кассіопеї — отримало назву Борона. У цій назві наші пращури увіковічнили ще одне знаряддя праці хлібороба. П’ять яскравих зір справді нагадують примітивну борону. Сучасним жителям міст, які у своїй більшості не мають уявлення про це знаряддя праці, п’ятизір’я Кассіопеї швидше нагадує літеру W з латинської абетки.
Нарешті, остання назва сузір’я, що дійшла до наших часів з далекого минулого, це праукраїнська назва сузір’я Лебедя. Найяскравіша його частина нагадує звичайнісінький хрест (мал. 5). Отож, мабуть, не довго думаючи, наші пращури й присвоїли цій групі зір назву Хрест. На зоряному небі сузір’я Хреста міститься посеред Шляху в Київ. Цей шлях — примітна деталь зоряного неба Землі. Більше за те, вона відома практично всім, але під назвою Молочний Шлях. Таку назву широка срібляста смуга, що перетинає зоряне склепіння від обрію до обрію, отримала від стародавніх греків. Український її відповідник, повторимо — Шлях у Київ, або (відоміший ніж перший) — Чумацький Шлях (мал. 6). Остання назва також легко “розшифровується”. Доба чумакування залишила помітний слід в історії України, а про те, наскільки цей промисел був важливим для життя людини, власне, й говорить поява небесного Чумацького Шляху.
Про зорі у нашому народі здавна говорили таке :
Зорі — діти Сонця і Місяця.
Ясне Сонце — то господиня,
Ясень Місяць — то господар,
Ясні зірки — то його дітки.
Українська назва лише однієї-єдиної зорі збереглася у пам’яті народній до наших днів. Знаходиться ця зоря у сузірї Візничого і від стародавніх греків отримала назву — Капелла. Наші пращури називали її Козою. Дивовижним є те, що в перекладі з грецької мови Капелла — коза. Хто у кого запозичив назву, та й чи було це запозичення — залишається загадкою.
Наші пращури були уважними спостерігачами зоряного неба. Підтвердженням цього є й те, що вони виокремили у сузірї Бика-Тельця окрему яскраву групу зір, назвавши її Квочкою ( скупчення зір Плеяди). Про ці зорі говорили так: “Квочка – одна велика, а коло неї штук сім-вісім меншеньких. Вона йде вперед, а за нею ті зорі купкою”. Плеяди ще інакше називали: Волосини, Волосожар, Курка, Баби.
“Коли Плеяди з’являються на небі, то відмикають небо весняним дощам”. У свій час Плеяди (Квочка, Баби) поділяли рік на дві частини: коли вони вперше сходять уранці — початок теплого періоду (літа), а коли вранці заходять — початок холодного періоду року (зими). Походження назви “Бабине літо”, можливо, пов’язано саме з цим зоряним скупченням.
Найвідоміша українська назва скупчення Плеяди — Стожари — збереглась до сьогодні і часто вживається в поетичних творах, піснях тощо.
Свідчень щодо давніх назв планет Сонячної системи практично не лишилось. Єдина серед них (найяскравіша на зоряному небі) — планета Венера — мала назву Зорі, або ж Вістунки. В народній уяві Зоря на світанку ключем відмикає небесні ворота й випускає Сонце на небо.
Практично всі найяскравіші небесні світила, а також виразні групи зір нашими пращурами обожнювались.
Урок 2. Деталі поверхні Місяця
Мета уроку. Ознайомити з деталями місячної поверхні (гори, кратери, моря ін.) та з правилами номенклатури (топономіки) Місяця на прикладі деталей поверхні Місяця, яким Міжнародний астрономічний союз присвоїв імена видатних діячів, діяльність яких пов’язана з Україною, або названі іменами географічних утворень України (Таблиця 1)..
За цими адресами Ви знайдете розклад
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/sl2a_eng.html
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/sl2b_eng.html
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/schedule_eng.html
та результати http://mao.at.ua/forum/19-37-1 спостережень щодо Уроку 2.
Урок 3. Комети – візитери 2009-2010 року
Мета уроку. Ознайомити з фізикчними характеристиками та проспостерігати комети, що будуть видимі у 2009-2010 роках.
За цими адресами Ви знайдете розклад
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/sl3_eng.html
http://astronomy2009.com.ua/astronomy-online/schedule_eng.html
та результати http://mao.at.ua/forum/19-37-1 спостережень Уроку 3.
Автори проекту планують у 2010 році розширити тематику спостережень небесних об’єктів (зокрема розробити методику спостережень планет, супутників планет, астроїдів, метеорів тощо за допомогою Київського інтернет-телескопу).
Запрошуємо школярів, вчителів астрономії, аматорів і всіх, кому цікаві Інтернет-спостереження нічного неба до участі у цьому проекті, де Ви можете бути не тільки спостерігачами на запропонованих нами уроках, а й замовниками спостережень цікавих для Вас об’єктів близького і далекого Всесвіту.
“Вивчайте небо над Україною і країною своїх друзів!”
Ірина Б. Вавилова (1), Олександр В. Головін (1),
Віталій С. Кислюк (1), Валерій В. Клещонок (2), Іван П. Крячко (1),
Ігор В. Лук’яник (2), Марія Я. Павленко (1), Ярослав О. Романюк (1)
(1) Головна астрономічна обсерваторія НАН України
(2) Астрономічна обсерваторія Київського національного університету імені Тараса Шевченка