Инструменты Пулковской абсерватории

Нормальный астрограф

В 1885 г. два астронома и телескопостроителя Парижской обсерватории братья Поль и Проспер Анри разработали и изготовили телескоп, названный нормальным астрографом. В июне 1893 г. нормальный астрограф  был установлен в западной башне главного здания Пулковской обсерватории. 
Этот инструмент состоит из двух телескопов, смонтированных в одной трубе. Первый - фотографический (D = 330 мм, F = 3467 мм), второй - визуальный, предназначенный для гидирования (D = 250 мм, F = 3650 мм), на окулярном конце которого укреплен.

На окулярном конце фотографической трубы крепится фотографическая кассета. При фотографировании используются пластинки 16 x 16 см. Поле пластинки 2° x 2°. Объектив нормального астрографа - двухлинзовый. Масштаб изображения на фотопластинке М = 59."56 в мм, радиус рабочего поля r = 50' с центром в геометрическом центре пластинки. Труба телескопа смонтирована на параллактической установке, снабженной часовым механизмом с синхронным двигателем, который получает рабочую частоту от кварцевого генератора. До 1941 г. на нормальном астрографе было снято около 5000 пластинок.   Так как во время войны главное здание обсерватории было полностью разрушено,  при  восстановления обсерватории для нормального астрографа был построен отдельный павильон. Систематические наблюдения на нормальном астрографе были возобновлены в декабре 1948 г. 
    На инструменте накоплен большой наблюдательный материал.  Последние большие наблюдательные работы связаны с завершением наблюдений пулковских площадок с галактиками по плану А.Н.Дейча и наблюдения площадок со звездами вокруг галактических и внегалактических радиоисточников.  За время работы этого инструмента получены длительные ряды наблюдений  тел Солнечной системы, наблюдения двойных звезд с невидимыми спутниками, наблюдения рассеянных и шаровых скоплений. 
     В 2003 г. исполнилось 110 лет с момента установки нормального астрографа в Пулковской обсерватории. 

 В настоящее время  для нормального астрографа приобретена  ПЗС-матрица отечественного производства (система регистрации изображений S2-C с прибором ISD-017AP), обеспечивающая поле 16'х 18', что позволяет  задействовать инструмент  в современных  проектах.

Зенит-телескоп Фрейберга-Кондратьева (ЗТФ-135)

20 сентября 1904 г. является той знаменательной датой, от которой берет начало пулковский широтный ряд наблюдений. ЗТФ-135 оказался превосходным по своим качествам инструментом. За 100 лет получен высокоточный в случайном и систематическом отношении ряд, обладающий высокой плотностью, точностью и устойчивостью, что неоднократно отмечалось в печати.

26- дюймовый рефрактор

В 1954 году в Пулковской обсерватории был установлен 26-дюймовый рефрактор  взамен уничтоженного во время войны 30-дюймового. 26-дюймовый рефрактор (D=650 мм, F = 10413 мм) наряду с визуальным микрометром был снабжен фотографической кассетной приставкой, а, впоследствии, автоматической кассетой, позволяющей получать на одной пластинке несколько экспозиций участка звездного неба. Объектив рефрактора - двухлинзовый, визуальный, вершина хроматической кривой находится около 5700 A. Перед объективом имеется ирисовая диафрагма. Поле рефрактора 40' x 60'. Используются орто или панхроматические пластинки формата 13 х 18 см. Масштаб - 19".8078 в 1 мм. Гидирование может производиться с помощью бокового окуляра, который передвигается в небольших пределах в боковом поле телескопа для выбора звезды гидирования.

 Конструкция затвора неоднократно менялась. В настоящее время это ирисовый центральный затвор с автоматическим управлением, позволяющий делать минимальные экспозиции в 0.05 сек. Телескоп установлен на параллактической установке с прямой колонной. Внутри колонны расположен часовой механизм с синхронным мотором, получающим нужную частоту от службы времени Пулковской обсерватории. Рефрактор снабжен искателем с объективом 11 см, фокусным расстоянием около 1м и  полем с диаметром 1.5 градуса. В башне телескопа установлен подъемный пол. На инструменте проводятся фотографические и ПЗС- наблюдения, процесс  наблюдений  в настоящее время автоматизирован.  
Основное “богатство” инструмента – более чем 40-летние, систематические фотографические, а с 1995 г. и ПЗС-наблюдения  двойных и кратных звезд и звезд с невидимыми спутниками северного неба. В результате проведенной  автоматизации  существенно увеличился объем наблюдений  (~1000 относительных положений звезд/год, с точностью 10-15 mas). Обновлена и расширена программа наблюдений двойных  звезд. Сейчас программа содержит порядка 500 звезд, обеспеченных параллаксами из каталога HIPPARCOS.  В программу включены более слабые (m<12) и более тесные (с расстоянием между компонентами ~ 1") двойные звезды. В частности, в программу вошли 30 звезд околополярной  области (d>70^o), находящиеся на расстоянии 70 парсек от Солнца и обнаруживающие заметное орбитальное 
движение. Стоит заметить, что эти звезды с момента их открытия при составлении Carte de Ciel  практически не наблюдались из-за их северного положения.   Помимо программы двойных звезд на инструменте регулярно проводятся наблюдения спутников больших планет (Марса, Юпитера, Сатурна, Урана), астероидов и комет по мере их появления. Наши сотрудники участвовали во всех международных 
программах наблюдения тел Солнечной системы.  За последние годы это программы наблюдения взаимных явлений в системе спутников Сатурна  ( PHESAT-95) и в системе спутников Юпитера (PHESAT -97, PHESAT -03 ), наблюдения кометы Hale-Bopp (1997 г.).  Инструмент участвовал в наблюдениях таких уникальных явлений, как прохождение Меркурия по диску Солнца (2003 г.).  К сожалению, только ненастная погода 8 июня  2004 г. не позволила отнаблюдать прохождение Венеры по диску Солнца.

Большой Пулковский радиотелескоп

Большой Пулковский радиотелескоп (БПР) был построен в 1956 году. БПР представляет собой двухзеркальный пассажный инструмент.
Отражающая поверхность радиотелескопа состоит из 90 одинаковых по конструкции плоских отражающих элементов (щитов). Каждый щит имеет возможность поступательного перемещения и поворотов вокруг двух осей. Щиты расположены симметрично относительно истинного меридиана, проходящего через центр дуги (D = 100 м).
Облучатель БПР - это вторичное зеркало, которое фокусирует космическое излучение, падающее на основную отражающую поверхность. Диаграмму БПР на микроволнах (3 - 6 см) можно уподобить узкой вертикальной щели с размерами по горизонтали 1-3 угловых минут. С 1969 г. БПР используется для регулярных ежедневных наблюдений радиоизлучения Солнца с высоким пространственным разрешением. Наблюдения проходят один раз в сутки в момент местного полдня (примерно в 10 h ±15m U.T.). Наблюдения ведутся в сантиметровом (2.7 см, 3.2 см, 4.5 см и 6.2 см) и дециметровом (20 см) диапазонах длин волн по двум параметрам: интенсивности и поляризации (параметры Стокса I и V). 

Горизонтальный солнечный телескоп (АЦУ-5) 

(D=44.0 см, фокус Ньютона F=17.5 м, фокус Кассегрена F=64 м). Установлен в 1965 году. Один из крупнейших солнечных телескопов в Европе.

Зеркальный астрограф ЗА-320М (D=300 мм, F=3200 мм, поле зрения 27’x27'). Введён в строй в 1997 году.

Пулковская абсерватория - история

Пýлковская обсерватóрия (полное официальное наименование — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория Российской академии наук, сокращённое — ГАО РАН) — основная астрономическая обсерватория Российской академии наук, располагающаяся в 19 километрах к югу от центра Санкт-Петербурга (или в 4 км от КАД) на Пулковских высотах (75 метров над уровнем моря).

Научная деятельность обсерватории охватывает практически все приоритетные направления фундаментальных исследований современной астрономии: небесная механика и звёздная динамика, астрометрия (геометрические и кинематические параметры Вселенной), Солнце и солнечно-земные связи, физика и эволюция звезд, аппаратура и методика астрономических наблюдений.

У обсерватории есть две действующие наблюдательные станции: Кисловодская горная астрономическая станция и станция ГАО РАН обсерватории Кампо-Императоре.

С 1990 года обсерватория входит в состав охраняемого ЮНЕСКО объекта «Исторический центр Санкт-Петербурга и связанные с ним комплексы памятников», в том числе, кладбище Пулковской обсерватории.

Самой крупной обсерваторией России в первой четверти XIX века оставалась Академическая обсерватория в Санкт-Петербурге. Однако уже в конце XVIII века появилось предложение перенести обсерваторию за границы быстро растущей столицы, в место, более подходящее для точных астрономических наблюдений. В 1827 году Петербургская Академия наук приняла решение о создании новой астрономической обсерватории. Это решение было одобрено Николаем I.

Назначенная специальная комиссия остановила выбор на вершине Пулковской горы, указанной императором Николаем I и лежащей к югу от столицы, в 14 верстах от Московской заставы, на высоте 248 футов (75 метров) над уровнем моря. Для разработки подробного проекта новой обсерватории в 1833 году образован комитет из академиков Вишневского, Паррота, Струвеи Фусса, под председательством адмирала А. С. Грейга, уже соорудившего за несколько лет до этого обсерватории в Николаеве. Проект здания и само его осуществление поручены архитектору А. П. Брюллову, а инструменты одновременно заказаны в Мюнхене Эртелю, Рейхенбаху и Мерцу и Малеру, в Гамбурге — братьям Репсольд. Закладка обсерватории состоялась 21 июня (3 июля) 1835 года, а торжественноеосвящение оконченных зданий — 7 (19) августа 1839 года. Общая стоимость сооружения достигла 2100500 руб. ассигнациями, включая сюда 40000 руб. ассигнациями, выданных государственным крестьянам, имевшим свои усадебные места на отчуждённом под обсерваторию участке в 20 десятин. Первоначально было построено здание обсерватории с тремя башнями и 2 дома для проживания астрономов.

Первым директором стал Василий Яковлевич Струве (впоследствии, в 1861 году, на этом посту его сменил его сын Отто Васильевич Струве). В момент открытия обсерватории её штат состоял из 4 астрономов, директора и смотрителя; по штату 1862 года уже полагалось: директор, вице-директор, 4 старших и 2 адъюнкт-астронома, учёный секретарь, 2 вычислителя и неопределённое число сверхштатных астрономов, обыкновенно из молодых людей, окончивших курс университета и готовящихся посвятить себя астрономии.

В обсерватории наряду с астрометрическими инструментами находился самый большой на тот момент в мире рефрактор Мерца и Малера с диаметром объектива 38 сантиметров.

Основным направлением работ в обсерватории в то время было определение положения звёзд в пространстве и вычисление таких астрономических параметров, как прецессия и нутация Земли, аберрация и преломление в атмосфере, а также поиск и исследование двойных звёзд. В обсерватории также производились географические исследования территории России, она использовалась для развития средств навигации. В ней были составлены довольно точные каталоги звёздного неба, содержавшие координаты сначала 374, а потом и 558 звёзд для эпох 1845, 1865, 1885, 1905 и 1930 годов.

К 50-й годовщине основания в обсерватории была дополнительно создана астрофизическая лаборатория и установлен самый большой на тот момент в мире 76-сантиметровый телескоп-рефрактор Репсольда, построенный фирмой Элвина Кларка. Астрофизические исследования получили существенный импульс после назначения директором обсерватории Фёдора Александровича Бредихина в 1890 году и перевода из Московской обсерватории Аристарха Аполлоновича Белопольского, эксперта в области звёздной спектроскопии и исследований Солнца.

В 1893 году в обсерватории был установлен нормальный астрограф, сохранившийся до настоящего времени.

Обсерватория участвовала в геодезических работах, таких как измерение градусов дуг меридианов от Дуная до Северного Ледовитого океана (до 1851 года), а также производила триангуляцию Шпицбергена в 1899—1901 годах. Пулковский меридиан, проходящий через центр главного здания обсерватории и расположенный в 30°19,6' к востоку от Гринвича, ранее был точкой отсчёта для всех географических карт России. Пулковское шоссе и Московский проспект проходят приблизительно по Пулковскому меридиану. Все корабли России отсчитывали свою долготу от Пулковского меридиана, пока в 1884 году за нуль-пункт отсчёта долгот на всём земном шаре не был принят меридиан, проходящий через ось пассажного инструмента Гринвичской обсерватории (нулевой или Гринвичский меридиан). 

Для наблюдения южных звёзд, недоступных на широте обсерватории, учёные организовали два филиала. Один из них — астрофизическая станция в Крыму близ посёлка Симеиз (Симеизская обсерватория), организованная на основе частной обсерватории, переданной Пулковской обсерватории астрономом-любителемН. С. Мальцовым в 1908 году. Вторым филиалом была астрометрическая станция в городе Николаев — бывшая обсерватория Морского министерства Российской империи, ныне это Николаевская астрономическая обсерватория.

В 1923 в обсерватории был установлен большой спектрограф Литроу, а в 1940 — горизонтальный солнечный телескоп, изготовленный на ленинградской фабрике.

После получения астрографа в 1894 году, обсерватория начала работу также в области астрофотографии. В 1927 оборудование обсерватории пополняется зональным астрографом, с помощью которого русские астрономы смогли каталогизировать звёзды околополярной области неба. Регулярное наблюдение передвижений полюса мира началось с изготовления зенитного телескопа в 1904 году. В 1920 обсерватория также начала передавать по радио сигналы точного времени.

12 октября 1926 года при Главной Астрономической Обсерватории в Пулкове было учреждено бюро долгот.

Обсерватория серьёзно пострадала во время сталинских репрессий, когда многие пулковские астрономы, включая директора обсерватории Б. П. Герасимовича, были арестованы по обвинению в участии в «фашистской троцкистско-зиновьевской террористической организации» (т. н. «Пулковское дело») и казнены в конце 1930-хгодов.

С самого начала Великой Отечественной войны обсерватория стала целью немецких воздушных рейдов и артиллерийских бомбардировок. Все здания были полностью разрушены, но основную часть оборудования удалось спасти, включая линзу знаменитого 30-дюймового рефрактора, равно как и значительную часть уникальной библиотеки важных работ с XV по XIX век.

Во время войны часть сотрудников Пулковской обсерватории ушла на фронт, другие были эвакуированы в Ташкент (где они жили и работали при Ташкентской обсерватории) и Алма-Ату, где в результате в октябре 1941 года был основан Институт астрономии и физики Казахстанского филиала АН СССР. После окончания войны астрономы вновь приступили к работе во временно выделенном им правом крыле здания ленинградского Арктического института на Фонтанке, 38. Но ещё до окончания войны было принято решение о восстановлении обсерватории на старом месте. В 1946 году место на Пулковском холме было расчищено и там началось возведение основных построек. Восстановление зданий обсерватории происходило под руководством архитектора А. В. Щусева по архивным проектам А. П. Брюллова.

В мае 1954 обсерватория была вновь открыта. При этом удалось не только восстановить её довоенную функциональность, но также существенно расширить число используемых измерительных инструментов и круг задействованных в работе обсерватории специалистов; было представлено множество новых направлений исследований. Дополнительно были основаны такие новые отделения, как радиоастрономическое и отделение по изготовлению инструментов (с собственной оптической и механической мастерской) под руководством Д. Д. Максутова. Все сохранившиеся инструменты были восстановлены, модернизированы и вновь установлены в обсерватории. Здесь также был помещён новый 26-дюймовый телескоп-рефрактор, фотографический полярный телескоп, большой зенитный телескоп,звездный интерферометр, два солнечных телескопа, коронограф, большой радиотелескоп и все виды лабораторного оборудования. Симеизский филиал стал частью крымской астрофизической обсерватории РАН в 1945 году. Специалистами из обсерватории была также создана Кисловодская горная астрономическая станция и лаборатория в Благовещенске (Благовещенская широтная станция). Обсерватория организовала множество экспедиций для определения разностей в широте, наблюдения Венеры и солнечных затмений, изучения астроклимата. В 1962—1972 годах успешно работала экспедиция Пулковской обсерватории в Чили(Астрономическая станция Серро-Эль-Робле), проводя наблюдения объектов, доступных для обзора только в южном полушарии. В 1980-х годах обсерватория участвовала в советской программе по наблюдению кометы Галлея.

В последние годы вокруг Пулковской обсерватории ведётся интенсивное крупномасштабное строительство, которое угрожает её деятельности, как научного центра.

В 2006 году одна из Петербургских архитектурных мастерских, проведя культурно-историческую экспертизу для нового генерального плана, предложила перенести обсерваторию в горную часть Кольского полуострова «в связи с увеличением антропогенного влияния». Также в 2008—2009 гг. было принято большое количество поправок в Генплан и Правила землепользования и застройки Петербурга, согласно которым три четверти 3-км охранной парковой зоны обсерватории отводятся под строительство жилых, коммерческих и иных объектов. Застройка приостановилась в связи с кризисом, но тех градостроительных решений, которые уже приняты, достаточно, чтобы уничтожить защитную зону Пулковской обсерватории.