Особенностиметодов познания в астрономии
Среди методов астрономии, иначе методовастрономических исследований, можно выделить три основных группы:
· наблюдения,
· измерения,
· космическийэксперимент.
Астрономические наблюдения — это основной способисследования небесных тел и событий. Именно с их помощьюрегистрируется то, что происходит в ближнем и дальнем космосе. Астрономическиенаблюдения — главный источник знания, полученного экспериментальным путём.
Астрономические наблюдения и обработка их данных, какправило, проводятся в специализированных научно-исследовательские учреждениях(астрономических обсерваториях). Первая российская обсерватория была построенав Пулково, под Санкт-Петербургом. Составление звезд каталогов звезд, имеющихвысочайшую точность, заслуга Пулковской обсерватории. Можно сказать, что вовторой половине 19 века, негласно, ей было присвоено звание «астрономическойстолицы мира», а в 1884 году Пулково претендовало на нулевой меридиан (победилГринвич).
Современные обсерватории оснащены наблюдательнымиинструментами (телескопами), светоприёмной и анализирующей аппаратурой,различными вспомогательными приборами, высокопроизводительными ЭВМ и т.д.Остановимся на особенностях астрономических наблюдений:
Наблюдения весьма инертны, поэтому, как правило, дляних требуется достаточно длительные сроки. Активное влияние на космическиеобъекты, за редкими исключениями которые даёт пилотируемая и непилотируемаякосмонавтика, затруднено.
В основном, многие явления, взять хотя бы трансформированиеугла наклона оси Земли к орбитальной плоскости, могут быть зафиксированы лишьблагодаря наблюдениям на протяжении нескольких тысяч лет. Следовательно,астрономическое наследие Вавилона и Китая тысячелетней давности, несмотря нанекоторые несоответствия современным требованиям, до сих пор актуально.Особенность №2. Процесс наблюдения, как правило, происходит с земнойповерхности, в тоже время Земля осуществляет сложное движение, поэтому земнойнаблюдатель видит только определённый участок звёздного неба.
Угловые измерения, выполняемые наоснове наблюдений, являются основой для расчетов, определяющих линейные размерыобъектов и расстояния до них. А так как угловые размеры звёзд и планет,измеряемые с помощью оптики, не зависят от расстояния до них, расчеты могутбыть довольно неточными.
Основной инструмент астрономическихнаблюдений — оптический телескоп. Оптической телескоп обладаетпринципом действия, определяемым его типом. Но независимо от вида, главная егоцель и задача заключается в сборе максимального количества света, испускаемогосветящимися объектами (звёздами, планетами, кометами и др.), для создания ихизображений.
Виды оптических телескопов: рефракторы(линзовые), рефлекторы (зеркальные), а также зеркально-линзовые.
В рефракторном (линзовом) телескопе,изображение достигается результатом преломления света в линзе объектива.Недостаток рефракторов — ошибка в результате размытости изображения.Особенность рефлекторов — использование в астрофизике. В них главное не то, каксвет преломляется, а как отражается. Они совершеннее линзовых, и более точны.Зеркально-линзовые телескопы сочетают в себе функции рефракторов и рефлекторов.
Астрономические измерения
Так как измерения в астрономических исследованияхосуществляются с помощью различных приборов и инструментов, проведём ихкороткий обзор.
Основные из астрономических измерительныхприборов — это координатно-измерительные машины. Данные машиныизмеряют одну или две прямоугольные координаты с фотографического изображенияили диаграммы спектра. Координатно-измерительные машины оснащены столом, накоторый помещаются фото и микроскопом с измерительными функциями, применяемымдля наводки на светящееся тело или его спектр. Современные приборы могут иметьточность отсчёта до 1 мкм. В процессе измерения могут возникнуть ошибки:самого инструмента, оператора (человеческий фактор), произвольные. Ошибкиинструмента возникают от его несовершенства, следовательно, должна быть,предварительно осуществлена, его проверка на точность. В частности, проверкеподлежат: шкалы, микрометрические винты, направляющие на предметном столе иизмерительном микроскопе, отсчётные микрометры. Ошибки, связанные счеловеческим фактором и случайностью, купируются кратностью измерений. Вастрономических измерениях происходит широкое внедрение автоматических иполуавтоматических измерительных приборов.
Автоматические приборы работаютна порядок быстрее обычных, и имеют в два раза меньшую среднюю квадратическуюошибку.
Космический эксперимент — это множествосвязанных между собой взаимодействий и наблюдений, дающих возможность получениянеобходимой информации об исследуемом небесном теле или явлении, осуществляемыхв космическом полете (пилотируемом или непилотируемом) с целью подтверждениятеорий, гипотез, а также совершенствования различных технологий, могущихпринести вклад в развитие научных знаний.
Основные тенденции экспериментов вкосмосе:
· Изучениепротекания физико-химические процессов и поведения материалов в космическомпространстве.
· Изучениесвойств и поведения небесных тел.
· Влияниекосмоса на человека.
· Подтверждениетеорий космической биологии и биотехнологии.
Пути освоения космического пространства
Здесь уместно привести примеры экспериментов,проводимых на МКС российскими космонавтами.
Эксперимент по выращиванию растений(Veg-01).Задача эксперимента – изучить поведение растений в орбитальных условиях.
Эксперимент Плазменныйкристалл — изучение плазменно-пылевых кристаллов и жидкихвеществ при микро гравитационных параметрах. Было проведено четыре его этапа:Исследовалась плазменно-пылевая структура в газоразрядной плазме привысокочастотном емкостном разряде. Исследовалась плазменно-пылевая структура вплазме при тлеющем разряде с постоянным током. Исследовалось как воздействуетультрафиолетовый спектр космического излучения на макрочастицы, которые могутбыть заряжены фотоэмиссией. Исследовались плазменно-пылевые структуры воткрытом космосе при действии солнечного ультрафиолета и ионизирующегоизлучения.
Всего российскими космонавтами на МКС было проведеноболее 100 космических экспериментов.
