เครื่องมือทางดาราศาสตร์ ประวัติความเป็นมาของการทรงสร้าง สำหรับทุกคนและทุกสิ่ง เครื่องมือทางดาราศาสตร์โบราณ

เครื่องมือของนักดาราศาสตร์โบราณมีความซับซ้อนมากจนนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ต้องใช้เวลาหลายปีในการทำความเข้าใจโครงสร้างของพวกเขา

ดูเหมือนว่ามี 12 ช่องที่ตั้งอยู่ในส่วนโค้ง 54 เมตร แต่ละหลุมจะซิงโครไนซ์กับเดือนจันทรคติในปฏิทิน และปรับตามข้างขึ้นข้างแรม

เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจเช่นกันที่ปฏิทินที่ Warren Field ซึ่งสร้างขึ้นเมื่อ 6,000 ปีก่อนสโตนเฮนจ์นั้นมุ่งเน้นไปที่จุดพระอาทิตย์ขึ้นในครีษมายัน

2. ระยะอัลคูจันดีในการวาดภาพ

เครื่องวัดมุมของเขาถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของจิตรกรรมฝาผนังซึ่งตั้งอยู่บนส่วนโค้ง 60 องศาระหว่างผนังภายในทั้งสองของอาคาร ส่วนโค้งขนาดใหญ่ 43 เมตรนี้ถูกแบ่งออกเป็นองศา นอกจากนี้ แต่ละระดับยังแบ่งออกเป็น 360 ส่วนด้วยความแม่นยำของเครื่องประดับ ซึ่งทำให้จิตรกรรมฝาผนังกลายเป็นปฏิทินสุริยคติที่แม่นยำอย่างน่าทึ่ง

เหนือส่วนโค้ง Al-Khujandi มีเพดานทรงโดมซึ่งมีรูตรงกลาง ซึ่งแสงอาทิตย์ส่องลงมายังเครื่องวัดทิศทางแบบโบราณ

3. Volvelles และชายนักษัตร

ทำให้สามารถย้ายวงกลมเพื่อคำนวณข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดได้ ตั้งแต่ระยะของดวงจันทร์ไปจนถึงตำแหน่งดวงอาทิตย์ในจักรราศี นอกเหนือจากหน้าที่หลักแล้ว อุปกรณ์โบราณยังเป็นสัญลักษณ์ของสถานะอีกด้วย - มีเพียงคนที่รวยที่สุดเท่านั้นที่จะได้รับ Volvella

น่าเสียดายที่วอลแวลล์ค่อนข้างเปราะบาง ดังนั้นเครื่องมือทางดาราศาสตร์โบราณเหล่านี้จึงมีเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้นที่รอดชีวิต

4. นาฬิกาแดดโบราณ

มีอายุย้อนไปถึง 1550 - 1070 ปีก่อนคริสตกาล เป็นหินปูนทรงกลมมีครึ่งวงกลมวาดไว้ (แบ่งเป็น 12 ซีก) และมีรูตรงกลางมีไม้เรียวสอดไว้เป็นเงา

ไม่นานหลังจากการค้นพบนาฬิกาแดดของอียิปต์ ก็พบนาฬิกาที่คล้ายกันในยูเครน พวกเขาถูกฝังพร้อมกับบุคคลที่เสียชีวิตเมื่อ 3,200 - 3,300 ปีก่อน ต้องขอบคุณนาฬิกายูเครนที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าอารยธรรม Zrubna มีความรู้เกี่ยวกับเรขาคณิตและสามารถคำนวณละติจูดและลองจิจูดได้

5. ดิสก์สวรรค์จากเนบรา

จานสีบรอนซ์ที่ปกคลุมไปด้วยชั้นคราบ มีแผ่นทองคำแทรกเป็นรูปดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาวต่างๆ ในกลุ่มดาวนายพราน แอนโดรเมดา และแคสสิโอเปีย ไม่มีใครรู้ว่าใครเป็นคนสร้างจานนี้ แต่การจัดตำแหน่งของดวงดาวบ่งบอกว่าผู้สร้างตั้งอยู่ที่ละติจูดเดียวกันกับเนบรา

6. ศูนย์ดาราศาสตร์ Chanquillo

อาคารทั้ง 13 หลังสร้างขึ้นเป็นเส้นตรงยาว 300 เมตรไปตามเนินเขา ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์คิดว่า Chanquillo เป็นป้อมปราการ แต่เป็นสถานที่สำหรับป้อมที่ย่ำแย่อย่างไม่น่าเชื่อ เนื่องจากไม่มีข้อได้เปรียบในการป้องกัน ไม่มีน้ำประปา และไม่มีแหล่งอาหาร

น่าเสียดายที่ปฏิทินสุริยคติขนาดใหญ่จาก Chanquillo เป็นเพียงร่องรอยของอารยธรรมของผู้สร้างอาคารที่ซับซ้อนแห่งนี้ซึ่งอยู่ก่อนหน้าอินคามานานกว่า 1,000 ปี

7. แผนที่ดาวแห่ง Hygina

Hyginus Star Atlas หรือที่รู้จักในชื่อ Poetica Astronomica เป็นหนึ่งในผลงานชิ้นแรกๆ ที่พรรณนาถึงกลุ่มดาวต่างๆ แม้ว่าการประพันธ์ของ Atlas จะถูกโต้แย้ง แต่บางครั้งก็มาจาก Gaius Julius Hyginus (นักเขียนชาวโรมัน, 64 ปีก่อนคริสตกาล - 17 AD) บางคนอ้างว่างานนี้มีความคล้ายคลึงกับงานของปโตเลมี

ไม่ว่าในกรณีใด เมื่อ Poetica Astronomica ถูกพิมพ์ซ้ำในปี 1482 มันก็กลายเป็นงานพิมพ์ชิ้นแรกที่แสดงกลุ่มดาวตลอดจนตำนานที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มดาวเหล่านั้น

แม้ว่าแผนที่อื่นๆ จะให้ข้อมูลทางคณิตศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นซึ่งสามารถนำไปใช้ในการนำทางได้ แต่ Poetica Astronomica ก็ให้การตีความดวงดาวและประวัติศาสตร์ของพวกมันอย่างแปลกประหลาดมากกว่า

8. ลูกโลกสวรรค์

ในขณะนี้ มีลูกโลกท้องฟ้าSchönerเพียงสองดวงเท่านั้นที่รอดชีวิต ซึ่งเป็นงานศิลปะที่แท้จริงที่แสดงถึงกลุ่มดาวในท้องฟ้ายามค่ำคืน ตัวอย่างลูกโลกท้องฟ้าที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังมีชีวิตอยู่มีอายุย้อนกลับไปประมาณ 370 ปีก่อนคริสตกาล

9. ทรงกลม Armillary

ทรงกลมอาร์มิลลารีซึ่งเป็นเครื่องมือทางดาราศาสตร์ซึ่งมีวงแหวนหลายวงล้อมรอบจุดศูนย์กลาง นั้นเป็นญาติห่างๆ ของโลกท้องฟ้า

มีทรงกลมสองประเภทที่แตกต่างกัน - การสังเกตและการสาธิต นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ใช้ทรงกลมดังกล่าวคือปโตเลมี

การใช้เครื่องมือนี้ทำให้สามารถกำหนดพิกัดเส้นศูนย์สูตรหรือสุริยุปราคาของเทห์ฟากฟ้าได้ นอกจากแอสโทรลาเบแล้ว กะลาสีเรือยังใช้ทรงกลมอาร์มิลลารีในการนำทางมานานหลายศตวรรษ

10. เอล คาราโคล, ชิเชน อิตซา

หอดูดาว El Caracol ที่ Chichen Itza สร้างขึ้นระหว่างปีคริสตศักราช 415 ถึง 455 หอดูดาวแห่งนี้ดูแปลกตามาก - แม้ว่าเครื่องมือทางดาราศาสตร์ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดให้สังเกตการเคลื่อนที่ของดวงดาวหรือดวงอาทิตย์ แต่เอล คาราคอล (แปลว่า "หอยทาก") ถูกสร้างขึ้นเพื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวศุกร์

สำหรับชาวมายัน ดาวศุกร์เป็นสิ่งศักดิ์สิทธิ์ - แท้จริงแล้วทุกสิ่งในศาสนาของพวกเขานั้นมีพื้นฐานมาจากลัทธิของดาวเคราะห์ดวงนี้ El Caracol นอกจากจะเป็นหอดูดาวแล้ว ยังเป็นวิหารของเทพเจ้า Quetzalcoatl อีกด้วย

เครื่องมือและอุปกรณ์ทางดาราศาสตร์ - กล้องโทรทรรศน์เชิงแสงพร้อมอุปกรณ์ต่าง ๆ และเครื่องรับรังสี กล้องโทรทรรศน์วิทยุ เครื่องมือวัดในห้องปฏิบัติการ และวิธีการทางเทคนิคอื่น ๆ ที่ใช้ในการดำเนินการและประมวลผลการสังเกตทางดาราศาสตร์

ประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการสร้างเครื่องมือใหม่ที่ทำให้สามารถเพิ่มความแม่นยำของการสังเกตและความสามารถในการวิจัยเกี่ยวกับเทห์ฟากฟ้าในช่วงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (ดู) ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตาเปล่า

เครื่องมือโกนิโอมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ชิ้นแรกที่ปรากฏในสมัยโบราณ ที่เก่าแก่ที่สุดคือโนมอน ซึ่งเป็นแท่งแนวตั้งที่ทอดเงาของดวงอาทิตย์ลงบนระนาบแนวนอน เมื่อทราบความยาวของโนมอนและเงา คุณสามารถกำหนดความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้าได้

ควอแดรนท์ยังเป็นของเครื่องมือโกนิโอเมตริกโบราณอีกด้วย ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ควอแดรนท์คือกระดานแบนที่มีรูปร่างหนึ่งในสี่ของวงกลม แบ่งออกเป็นองศา ไม้บรรทัดแบบเคลื่อนย้ายได้ซึ่งมีไดออปเตอร์สองตัวจะหมุนรอบจุดศูนย์กลาง

Armillary Sphere ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในดาราศาสตร์โบราณ - แบบจำลองของทรงกลมท้องฟ้าที่มีจุดและวงกลมที่สำคัญที่สุด: ขั้วและแกนของโลก, เส้นลมปราณ, ขอบฟ้า, เส้นศูนย์สูตรท้องฟ้าและสุริยุปราคา ในช่วงปลายศตวรรษที่ 16 เครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ดีที่สุดในแง่ของความแม่นยำและความสง่างามถูกสร้างขึ้นโดยนักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก T. Brahe Armillary Sphere ของเขาได้รับการปรับให้วัดพิกัดทั้งแนวนอนและเส้นศูนย์สูตรของผู้ทรงคุณวุฒิ

การปฏิวัติวิธีการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ครั้งใหญ่เกิดขึ้นในปี 1609 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี G. Galileo ใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อดูท้องฟ้าและทำการสังเกตการณ์ด้วยกล้องส่องทางไกลครั้งแรก ในการปรับปรุงการออกแบบกล้องโทรทรรศน์หักเหแสงที่มีวัตถุประสงค์ของเลนส์ I. Kepler ถือเป็นความสำเร็จอันยิ่งใหญ่

กล้องโทรทรรศน์รุ่นแรกๆ ยังคงไม่สมบูรณ์มากนัก พวกมันสร้างภาพที่ไม่ชัดเจนซึ่งมีสีเป็นรัศมีสีรุ้ง

พวกเขาพยายามกำจัดข้อบกพร่องโดยเพิ่มความยาวของกล้องโทรทรรศน์ อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงไม่มีสีซึ่งเริ่มผลิตในปี 1758 โดย D. Dollond ในอังกฤษ กลับกลายเป็นว่ามีประสิทธิภาพและสะดวกที่สุด

วิธีทำแอสโทรลาเบ้?

คุณสามารถสร้างดวงดาวเพื่อวัดมุมแนวนอนและกำหนดมุมราบของผู้ทรงคุณวุฒิด้วยเข็มทิศและไม้โปรแทรกเตอร์ ชิ้นส่วนที่จำเป็นที่เหลือจะต้องทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กที่มีอยู่เพื่อไม่ให้บิดเบือนการอ่านเข็มทิศ

ตัดดิสก์จากไม้อัดหลายชั้น PCB หรือลูกแก้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์ควรสามารถรองรับสเกลวงกลม (ขอบรก) ที่ทำจากไม้โปรแทรกเตอร์และปล่อยให้มีสนามว่างกว้าง 2-3 ซม. ไว้ด้านหลัง ตัวอย่างเช่น หากคุณมีไม้โปรแทรกเตอร์ที่เล็กที่สุดที่สร้างด้วยส่วนโค้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 7.5 ซม. จากนั้นคุณจะต้องใช้ดิสก์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 14-15 ซม.

รายละเอียดที่สำคัญอีกประการหนึ่งของดวงดาวในอนาคตคือแถบเล็ง คุณสามารถทำจากแถบทองเหลืองหรือดูราลูมินกว้าง 2-3 ซม. และยาวกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์ 5-6 ซม. งอปลายของแถบที่ยื่นออกมาเกินขอบของดิสก์ขึ้นไปเป็นมุมฉากแล้วตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือช่องมองแบบวงกลมเข้าไป ในส่วนแนวนอนของแถบ ให้ทำช่องให้กว้างขึ้นสองช่อง โดยให้สมมาตรกับกึ่งกลางเพื่อให้มองเห็นค่าที่หน้าปัดได้ ติดแถบเล็งพร้อมสำหรับการติดตั้งไว้ตรงกลางโดยใช้สลักเกลียว แหวนรอง และน็อตที่กึ่งกลางของจานเพื่อให้สามารถหมุนได้ในระนาบแนวนอน ติดเข็มทิศเข้ากับแถบสายตาที่อยู่ตรงกลาง ในการติดตั้งแป้นหมุน ให้ใช้กาวอเนกประสงค์คุณภาพสูงที่มีจำหน่ายทั่วไป คุณสามารถสร้างแขนขาได้จากไม้โปรแทรกเตอร์ 2 อัน (ไม้โปรแทรกเตอร์แบบโรงเรียนทำจากวัสดุเบาและไม่เป็นแม่เหล็ก)

ในปี ค.ศ. 1668 ไอ. นิวตันได้สร้างกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อน ซึ่งปราศจากข้อเสียทางการมองเห็นหลายอย่างที่มีอยู่ในตัวหักเหของแสง ต่อมา M.V. Lomonosov และ V. Herschel มีส่วนร่วมในการปรับปรุงระบบกล้องโทรทรรศน์นี้ หลังประสบความสำเร็จอย่างมากในการสร้างตัวสะท้อนแสง วี. เฮอร์เชลในปี พ.ศ. 2332 ได้ขัดกระจกที่ใหญ่ที่สุด (เส้นผ่านศูนย์กลาง 122 ซม.) ให้กับกล้องโทรทรรศน์ของเขา โดยค่อยๆ เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจกที่ผลิตขึ้นมา ในเวลานั้นมันเป็นกระจกสะท้อนแสงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลก

ในศตวรรษที่ 20 กล้องโทรทรรศน์เลนส์กระจกเริ่มแพร่หลาย การออกแบบได้รับการพัฒนาโดยช่างแว่นตาชาวเยอรมัน B. Schmidt (1931) และช่างแว่นตาโซเวียต D. D. Maksutov (1941)

ในปี 1974 การก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์กระจกโซเวียตที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจก 6 เมตรแล้วเสร็จ กล้องโทรทรรศน์นี้ถูกติดตั้งในคอเคซัส - ที่หอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์พิเศษ ความเป็นไปได้ของเครื่องมือใหม่นั้นมีมหาศาล ประสบการณ์ของการสังเกตครั้งแรกแสดงให้เห็นว่ากล้องโทรทรรศน์นี้สามารถไปถึงวัตถุที่มีขนาด 25 ได้นั่นคือซึ่งจางกว่าที่กาลิเลโอสังเกตเห็นในกล้องโทรทรรศน์ของเขาหลายล้านเท่า

เครื่องมือทางดาราศาสตร์สมัยใหม่ใช้ในการวัดตำแหน่งที่แน่นอนของผู้ทรงคุณวุฒิบนทรงกลมท้องฟ้า (การสังเกตอย่างเป็นระบบในลักษณะนี้ทำให้สามารถศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าได้) เพื่อกำหนดความเร็วการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าตามแนวสายตา (ความเร็วแนวรัศมี) เพื่อคำนวณลักษณะทางเรขาคณิตและทางกายภาพของเทห์ฟากฟ้า เพื่อศึกษากระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในเทห์ฟากฟ้าต่างๆ เพื่อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีและสำหรับการศึกษาวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ อีกมากมายที่ดาราศาสตร์เกี่ยวข้อง

เครื่องมือวัดทางดาราศาสตร์ ได้แก่ เครื่องมือสากลและกล้องสำรวจซึ่งมีการออกแบบคล้ายกัน วงกลมเมริเดียน ใช้ในการรวบรวมรายการตำแหน่งดาวที่แม่นยำ เป็นเครื่องมือที่ใช้ระบุโมเมนต์การโคจรของดวงดาวผ่านเส้นเมริเดียนของจุดสังเกตได้อย่างแม่นยำ ซึ่งจำเป็นสำหรับการให้บริการด้านเวลา

Astrographs ใช้ในการสังเกตด้วยภาพถ่าย

สำหรับการวิจัยทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ กล้องโทรทรรศน์ที่มีอุปกรณ์พิเศษเป็นสิ่งจำเป็น ซึ่งออกแบบมาสำหรับสเปกตรัม (ปริซึมเชิงวัตถุ, แอสโตสเปกโตรกราฟ), โฟโตเมตริก (เครื่องวัดแอสโตรโฟโตมิเตอร์), โพลาริเมตริก และการสังเกตอื่น ๆ

เป็นไปได้ที่จะเพิ่มพลังการเจาะทะลุของกล้องโทรทรรศน์โดยใช้อุปกรณ์โทรทัศน์ในการสังเกต (ดู) เช่นเดียวกับโฟโตมัลติพลายเออร์

เครื่องมือถูกสร้างขึ้นเพื่อให้สามารถสังเกตวัตถุท้องฟ้าในช่วงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ รวมถึงช่วงที่มองไม่เห็นด้วย ได้แก่กล้องโทรทรรศน์วิทยุและอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ ตลอดจนเครื่องมือที่ใช้ในดาราศาสตร์รังสีเอกซ์ ดาราศาสตร์รังสีแกมมา และดาราศาสตร์อินฟราเรด

สำหรับการสังเกตการณ์วัตถุทางดาราศาสตร์บางชนิด ได้มีการพัฒนาการออกแบบเครื่องมือพิเศษขึ้น สิ่งเหล่านี้ได้แก่ กล้องโทรทรรศน์สุริยะ, โคโรนากราฟ (สำหรับการสังเกตโคโรนาสุริยะ), เครื่องค้นหาดาวหาง, หน่วยลาดตระเวนดาวตก, กล้องถ่ายภาพดาวเทียม (สำหรับการสังเกตภาพถ่ายดาวเทียม) และอื่นๆ อีกมากมาย

ในระหว่างการสังเกตทางดาราศาสตร์ จะได้รับชุดของตัวเลข การถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ สเปกโตรแกรม และวัสดุอื่นๆ ซึ่งจะต้องผ่านการประมวลผลในห้องปฏิบัติการเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ขั้นสุดท้าย การประมวลผลนี้ดำเนินการโดยใช้เครื่องมือวัดในห้องปฏิบัติการ

คราดทางดาราศาสตร์

เครื่องมือทำเองง่ายๆ สำหรับการวัดมุมบนท้องฟ้านี้มีชื่อมาจากความคล้ายคลึงกับคราดสวน

ใช้ไม้กระดานสองแผ่นยาว 60 และ 30 ซม. กว้าง 4 ซม. และหนา 1-1.5 ซม. ดูแลพื้นผิวอย่างระมัดระวัง เช่น ใช้กระดาษทรายละเอียด แล้วติดทั้งสองแผ่นเข้าด้วยกันเป็นรูปตัวอักษร T

ติดสายตา - แผ่นโลหะหรือพลาสติกขนาดเล็กที่มีรู - ไว้ที่ปลายด้านที่ว่างของกระดานที่ยาวกว่า โดยให้รูเป้าหมายเป็นจุดศูนย์กลางของวงกลม วาดส่วนโค้งที่มีรัศมี 57.3 ซม. บนระนาบของกระดานขนาดเล็กโดยใช้เชือกขนาดที่เหมาะสม ติดปลายด้านหนึ่งไว้ที่บริเวณสายตา แล้วผูกดินสอเข้ากับปลายอีกด้านหนึ่ง ตามแนวโค้งที่วาดไว้ให้เสริมฟัน (หมุด) แถวหนึ่งให้ห่างจากกัน 1 ซม. สำหรับหมุด ให้ใช้หมุดหรือตะปูบางๆ ที่เจาะจากด้านล่างของกระดาน (เพื่อความปลอดภัย ควรตะไบทื่อด้วยตะปู) หมุดสองตัวที่เว้นระยะห่างกัน 1 ซม. จะมองเห็นได้ที่ระยะเชิงมุม 1° เมื่อมองผ่านรูเล็งที่ระยะ 57.3 ซม. โดยรวมแล้ว จำเป็นต้องเสริมพิน 21 หรือ 26 พิน ซึ่งจะสอดคล้องกับมุมที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการวัด ซึ่งก็คือ 20° หรือ 25° เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ควรทำให้ฟันซี่ที่หนึ่ง ฟันที่หก ฯลฯ อยู่สูงกว่าฟันที่เหลือ ฟันที่สูงขึ้นจะมีระยะห่าง 5°

ขนาดของรูเล็งจะต้องมองเห็นหมุดทั้งหมดผ่านได้ในเวลาเดียวกัน

เพื่อให้คราดดาราศาสตร์ของคุณดูสวยงามยิ่งขึ้น ให้ทาสีด้วยสีน้ำมัน ทำให้หมุดเป็นสีขาว - วิธีนี้จะทำให้มองเห็นได้ดีขึ้นในตอนเย็น ทาสีกระดานขนาดเล็กด้วยแถบสีอ่อนและสีเข้ม กว้างแถบละ 5 ซม. ขอบเขตของพวกเขาควรเป็นหมุดสูง นอกจากนี้ยังช่วยให้ใช้งานเครื่องมือนี้ได้ง่ายขึ้นในเวลากลางคืน

ก่อนที่จะใช้คราดทางดาราศาสตร์เพื่อสังเกตวัตถุท้องฟ้า ให้ทดสอบเพื่อกำหนดขนาดเชิงมุมและระยะห่างระหว่างวัตถุบนพื้นโลกในช่วงกลางวัน

คุณจะวัดเชิงมุมได้แม่นยำยิ่งขึ้นหากคุณทำการหาร 0.5° ในการทำเช่นนี้ ให้วางฟันให้ห่างจากกัน 0.5 ซม. หรือยาวเป็นสองเท่าของไม้กระดานที่ใหญ่กว่า จริงอยู่ที่การใช้คราดดาราศาสตร์ที่มีด้ามจับที่มีความยาวเช่นนี้จะสะดวกน้อยกว่า

เครื่องวัดพิกัดใช้ในการวัดตำแหน่งของภาพดวงดาวบนภาพถ่ายทางดาราศาสตร์และภาพถ่ายดาวเทียมเทียมที่สัมพันธ์กับดาวบนภาพถ่ายดาวเทียม ไมโครโฟโตมิเตอร์ใช้ในการวัดการทำให้ดำคล้ำในภาพถ่ายของเทห์ฟากฟ้าและสเปกโตรแกรม

เครื่องมือสำคัญที่จำเป็นสำหรับการสังเกตคือนาฬิกาดาราศาสตร์

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ใช้ในการประมวลผลผลลัพธ์ของการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์

ดาราศาสตร์วิทยุซึ่งเกิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1930 ได้เสริมสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับจักรวาลของเราอย่างมาก แห่งศตวรรษของเรา ในปี 1943 นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต L. I. Mandelstam และ N. D. Papaleksi ยืนยันความเป็นไปได้ในทางทฤษฎีถึงความเป็นไปได้ในการตรวจจับด้วยเรดาร์ของดวงจันทร์ คลื่นวิทยุที่มนุษย์ส่งไปถึงดวงจันทร์และสะท้อนกลับมายังโลก 50s ศตวรรษที่ XX - ช่วงเวลาของการพัฒนาดาราศาสตร์วิทยุอย่างรวดเร็วผิดปกติ ทุกปี คลื่นวิทยุจะนำข้อมูลที่น่าทึ่งใหม่ๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของเทห์ฟากฟ้ามาจากอวกาศ

ปัจจุบัน ดาราศาสตร์วิทยุใช้อุปกรณ์รับสัญญาณที่ละเอียดอ่อนที่สุดและเสาอากาศที่ใหญ่ที่สุด กล้องโทรทรรศน์วิทยุได้เจาะเข้าไปในห้วงอวกาศซึ่งกล้องโทรทรรศน์แบบออพติคอลธรรมดายังไม่สามารถเข้าถึงได้ จักรวาลวิทยุเปิดขึ้นต่อหน้ามนุษย์ - ภาพของจักรวาลในคลื่นวิทยุ

มีการติดตั้งเครื่องมือสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่หอดูดาวทางดาราศาสตร์ สำหรับการก่อสร้างหอดูดาว จะเลือกสถานที่ที่มีสภาพอากาศทางดาราศาสตร์ที่ดี โดยที่จำนวนคืนที่มีท้องฟ้าแจ่มใสมีเพียงพอ และที่ที่สภาพบรรยากาศเอื้ออำนวยต่อการรับภาพที่ดีของเทห์ฟากฟ้าในกล้องโทรทรรศน์

ชั้นบรรยากาศของโลกทำให้เกิดการรบกวนอย่างมีนัยสำคัญต่อการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ การเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของมวลอากาศทำให้ภาพลักษณ์ของท้องฟ้าพร่ามัวและทำให้เสียไป ดังนั้นในสภาพพื้นดินจึงจำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีกำลังขยายที่จำกัด (ปกติจะไม่เกินหลายร้อยครั้ง) เนื่องจากการดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตและความยาวคลื่นส่วนใหญ่ของรังสีอินฟราเรดจากชั้นบรรยากาศของโลก ข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับวัตถุที่เป็นแหล่งกำเนิดของการแผ่รังสีเหล่านี้จึงสูญหายไป

บนภูเขาอากาศจะสะอาดกว่า สงบกว่า ดังนั้นเงื่อนไขในการศึกษาจักรวาลจึงดีกว่าที่นั่น ด้วยเหตุนี้ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 หอดูดาวดาราศาสตร์ขนาดใหญ่ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นบนยอดเขาหรือที่ราบสูง ในปี 1870 นักสำรวจชาวฝรั่งเศส P. Jansen ใช้บอลลูนเพื่อสังเกตดวงอาทิตย์ การสังเกตดังกล่าวเกิดขึ้นในยุคของเรา ในปี พ.ศ. 2489 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันกลุ่มหนึ่งได้ติดตั้งสเปกโตรกราฟบนจรวดและส่งมันขึ้นไปในชั้นบรรยากาศชั้นบนที่ระดับความสูงประมาณ 200 กม. ขั้นตอนต่อไปของการสังเกตการณ์ข้ามบรรยากาศคือการสร้างหอดูดาวดาราศาสตร์ในวงโคจร (OAO) บนดาวเทียมโลกเทียม โดยเฉพาะอย่างยิ่งหอดูดาวดังกล่าวคือสถานีวงโคจรอวกาศโซเวียตอวกาศ

หอดูดาวดาราศาสตร์ในวงโคจรประเภทและวัตถุประสงค์ต่างๆ ได้รับการยอมรับอย่างมั่นคงในการวิจัยอวกาศสมัยใหม่

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.

ประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการสร้างเครื่องมือใหม่ที่ทำให้สามารถเพิ่มความแม่นยำในการสังเกตและความสามารถในการศึกษาเทห์ฟากฟ้าในช่วงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (ดูการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของเทห์ฟากฟ้า) ที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตาเปล่าของมนุษย์ .

เครื่องมือโกนิโอมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ชิ้นแรกที่ปรากฏในสมัยโบราณ ที่เก่าแก่ที่สุดคือโนมอน ซึ่งเป็นแท่งแนวตั้งที่ทอดเงาของดวงอาทิตย์ลงบนระนาบแนวนอน

เมื่อทราบความยาวของโนมอนและเงา คุณสามารถกำหนดความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้าได้

การวาดภาพ (ดูต้นฉบับ)

ในปี 1974 การก่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดเสร็จสมบูรณ์ ความเป็นไปได้ของเครื่องมือใหม่นั้นมีมหาศาล ประสบการณ์ของการสังเกตครั้งแรกแสดงให้เห็นว่ากล้องโทรทรรศน์นี้สามารถไปถึงวัตถุที่มีขนาด 25 ได้นั่นคือซึ่งจางกว่าที่กาลิเลโอสังเกตเห็นในกล้องโทรทรรศน์ของเขาหลายล้านเท่า

เครื่องมือวัดทางดาราศาสตร์ ได้แก่ เครื่องมือสากลและกล้องสำรวจซึ่งมีการออกแบบคล้ายกัน วงกลมเมริเดียน ใช้ในการรวบรวมรายการตำแหน่งดาวที่แม่นยำ เครื่องมือทางผ่านที่ใช้ในการหาโมเมนต์การโคจรของดวงดาวผ่านเส้นเมริเดียนของจุดสังเกตได้อย่างแม่นยำ ซึ่งจำเป็นสำหรับการให้บริการด้านเวลา

Astrographs ใช้ในการสังเกตด้วยภาพถ่าย

มีความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มพลังการเจาะทะลุของกล้องโทรทรรศน์ได้โดยใช้อุปกรณ์โทรทัศน์ในการสังเกต (ดูกล้องโทรทรรศน์โทรทัศน์) เช่นเดียวกับตัวคูณแสง

เครื่องมือถูกสร้างขึ้นเพื่อให้สามารถสังเกตวัตถุท้องฟ้าในช่วงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าต่างๆ รวมถึงช่วงที่มองไม่เห็นด้วย ได้แก่กล้องโทรทรรศน์วิทยุและอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์วิทยุ ตลอดจนเครื่องมือที่ใช้ในดาราศาสตร์รังสีเอกซ์ ดาราศาสตร์แกมมา และดาราศาสตร์อินฟราเรด

เครื่องมือสำคัญที่จำเป็นสำหรับการสังเกตคือนาฬิกาดาราศาสตร์

ร่างกายแห่งสวรรค์มีคนสนใจมาตั้งแต่สมัยโบราณ แม้กระทั่งก่อนการค้นพบกาลิเลโอและโคเปอร์นิคัสอันปฏิวัติวงการ นักดาราศาสตร์ได้พยายามซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพื่อค้นหารูปแบบและกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์และดวงดาว และใช้เครื่องมือพิเศษในการค้นพบนี้ เครื่องมือของนักดาราศาสตร์โบราณมีความซับซ้อนมากจนนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ต้องใช้เวลาหลายปีในการทำความเข้าใจโครงสร้างของพวกเขา

1. ปฏิทินภาคสนามวอร์เรน

แม้ว่าความกดอากาศแปลกประหลาดที่ Warren Field จะถูกค้นพบจากทางอากาศในปี 1976 แต่จนกระทั่งปี 2004 ได้มีการกำหนดให้เป็นปฏิทินจันทรคติโบราณ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าปฏิทินที่พบมีอายุประมาณ 10,000 ปี ดูเหมือนว่ามี 12 ช่องที่ตั้งอยู่ในส่วนโค้ง 54 เมตร แต่ละหลุมจะซิงโครไนซ์กับเดือนจันทรคติในปฏิทิน และปรับตามข้างขึ้นข้างแรม เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจเช่นกันที่ปฏิทินที่ Warren Field ซึ่งสร้างขึ้นเมื่อ 6,000 ปีก่อนสโตนเฮนจ์นั้นมุ่งเน้นไปที่จุดพระอาทิตย์ขึ้นในครีษมายัน

2. ระยะอัลคูจันดีในการวาดภาพ

ข้อมูลน้อยมากเกี่ยวกับอาบู มาห์มุด ฮามิด บิน อัล-คิดร์ อัล-คูจันดี นอกเหนือจากนั้นเขาเป็นนักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ซึ่งปัจจุบันคืออัฟกานิสถาน เติร์กเมนิสถาน และอุซเบกิสถาน เป็นที่ทราบกันดีว่าเขาได้สร้างเครื่องมือทางดาราศาสตร์ที่ใหญ่ที่สุดชิ้นหนึ่งในศตวรรษที่ 9 และ 10 เครื่องวัดมุมของเขาถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของจิตรกรรมฝาผนังซึ่งตั้งอยู่บนส่วนโค้ง 60 องศาระหว่างผนังภายในทั้งสองของอาคาร ส่วนโค้งขนาดใหญ่ 43 เมตรนี้ถูกแบ่งออกเป็นองศา นอกจากนี้ แต่ละระดับยังแบ่งออกเป็น 360 ส่วนด้วยความแม่นยำ ทำให้จิตรกรรมฝาผนังกลายเป็นปฏิทินสุริยคติที่แม่นยำอย่างน่าทึ่ง เหนือส่วนโค้งของ Al-Khujandi มีเพดานทรงโดมซึ่งมีรูตรงกลาง ซึ่งแสงอาทิตย์ส่องลงมายังเครื่องวัดทิศทางแบบโบราณ

3. Volvelles และชายนักษัตร

ในยุโรปในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 14 นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ใช้เครื่องมือทางดาราศาสตร์ประเภทที่ค่อนข้างแปลกนั่นคือ วอลแวลล์ พวกมันดูเหมือนกระดาษแผ่นกลมหลายแผ่นที่มีรูตรงกลางวางซ้อนกัน ทำให้สามารถย้ายวงกลมเพื่อคำนวณข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดได้ ตั้งแต่ระยะของดวงจันทร์ไปจนถึงตำแหน่งดวงอาทิตย์ในจักรราศี นอกเหนือจากหน้าที่หลักแล้ว อุปกรณ์โบราณยังเป็นสัญลักษณ์ของสถานะอีกด้วย - มีเพียงคนที่รวยที่สุดเท่านั้นที่จะได้รับ Volvella

นอกจากนี้ แพทย์ในยุคกลางยังเชื่อว่าแต่ละส่วนของร่างกายมนุษย์ถูกควบคุมโดยกลุ่มดาวของมันเอง ตัวอย่างเช่น ราศีเมษรับผิดชอบศีรษะ และราศีพิจิกรับผิดชอบอวัยวะเพศ ดังนั้นในการวินิจฉัย แพทย์จึงใช้วอลแวลล์ในการคำนวณตำแหน่งปัจจุบันของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ น่าเสียดายที่วอลแวลล์ค่อนข้างเปราะบาง ดังนั้นเครื่องมือทางดาราศาสตร์โบราณเหล่านี้จึงมีเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้นที่รอดชีวิต

4. นาฬิกาแดดโบราณ

ปัจจุบันนาฬิกาแดดใช้เพื่อตกแต่งสนามหญ้าในสวนเท่านั้น แต่ครั้งหนึ่งพวกเขาจำเป็นต้องติดตามเวลาและการเคลื่อนตัวของดวงอาทิตย์ข้ามท้องฟ้า นาฬิกาแดดที่เก่าแก่ที่สุดเรือนหนึ่งถูกพบในหุบเขากษัตริย์ในอียิปต์ มีอายุย้อนไปถึง 1550 - 1070 ปีก่อนคริสตกาล เป็นหินปูนทรงกลมมีครึ่งวงกลมวาดไว้ (แบ่งเป็น 12 ซีก) และมีรูตรงกลางมีไม้เรียวสอดไว้เป็นเงา ไม่นานหลังจากการค้นพบนาฬิกาแดดของอียิปต์ ก็พบนาฬิกาที่คล้ายกันในยูเครน พวกเขาถูกฝังพร้อมกับบุคคลที่เสียชีวิตเมื่อ 3,200 - 3,300 ปีก่อน ต้องขอบคุณนาฬิกายูเครนที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าอารยธรรม Zrubna มีความรู้เกี่ยวกับเรขาคณิตและสามารถคำนวณละติจูดและลองจิจูดได้

5. ดิสก์สวรรค์จากเนบรา

Nebra Sky Disk ตั้งชื่อตามเมืองในเยอรมนีซึ่งถูกค้นพบในปี 1999 และเป็นภาพจักรวาลที่เก่าแก่ที่สุดที่มนุษย์เคยค้นพบ จานนี้ถูกฝังไว้ข้างสิ่ว ขวานสองเล่ม ดาบสองเล่ม และเหล็กค้ำยันโซ่สองอันเมื่อประมาณ 3,600 ปีก่อน จานสีบรอนซ์ที่ปกคลุมไปด้วยชั้นคราบ มีแผ่นทองคำแทรกเป็นรูปดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดวงดาวต่างๆ ในกลุ่มดาวนายพราน แอนโดรเมดา และแคสสิโอเปีย ไม่มีใครรู้ว่าใครเป็นคนสร้างจานนี้ แต่การจัดตำแหน่งของดวงดาวบ่งบอกว่าผู้สร้างตั้งอยู่ที่ละติจูดเดียวกันกับเนบรา

6. ศูนย์ดาราศาสตร์ Chanquillo

หอดูดาวดาราศาสตร์โบราณ Chanquillo ในเปรูมีความซับซ้อนมากจนค้นพบจุดประสงค์ที่แท้จริงของหอดูดาวแห่งนี้ในปี 2550 โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเพื่อจัดเรียงแผงโซลาร์เซลล์ อาคารทั้ง 13 หลังสร้างขึ้นเป็นเส้นตรงยาว 300 เมตรไปตามเนินเขา ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์คิดว่า Chanquillo เป็นป้อมปราการ แต่เป็นสถานที่สำหรับสร้างป้อมที่ย่ำแย่อย่างไม่น่าเชื่อ เนื่องจากไม่มีข้อได้เปรียบในการป้องกัน ไม่มีน้ำประปา และไม่มีแหล่งอาหาร

แต่แล้วนักโบราณคดีก็ตระหนักว่าหอคอยแห่งหนึ่งมองไปที่จุดพระอาทิตย์ขึ้นที่ครีษมายัน และอีกแห่งหนึ่งมองไปที่จุดพระอาทิตย์ขึ้นที่ครีษมายัน หอคอยแห่งนี้สร้างขึ้นเมื่อประมาณ 2,300 ปีที่แล้ว เป็นหอดูดาวแสงอาทิตย์ที่เก่าแก่ที่สุดในอเมริกา การใช้ปฏิทินโบราณนี้ยังคงสามารถกำหนดวันของปีโดยมีข้อผิดพลาดสูงสุดสองวันได้ น่าเสียดายที่ปฏิทินสุริยคติขนาดใหญ่จาก Chanquillo เป็นเพียงร่องรอยของอารยธรรมของผู้สร้างอาคารที่ซับซ้อนแห่งนี้ซึ่งอยู่ก่อนหน้าอินคามานานกว่า 1,000 ปี

7. แผนที่ดาวแห่ง Hygina

ไม่ว่าในกรณีใด เมื่อ Poetica Astronomica ถูกพิมพ์ซ้ำในปี 1482 มันก็กลายเป็นงานพิมพ์ชิ้นแรกที่แสดงกลุ่มดาวตลอดจนตำนานที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มดาวเหล่านั้น แม้ว่าแผนที่อื่นๆ จะให้ข้อมูลทางคณิตศาสตร์ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นซึ่งสามารถนำไปใช้ในการนำทางได้ แต่ Poetica Astronomica ก็ให้การตีความดวงดาวและประวัติศาสตร์ของพวกมันอย่างแปลกประหลาดมากกว่า

8. ลูกโลกสวรรค์

ลูกโลกท้องฟ้าปรากฏขึ้นเมื่อนักดาราศาสตร์เชื่อว่าดวงดาวเคลื่อนผ่านท้องฟ้ารอบโลก ลูกโลกท้องฟ้าซึ่งถูกสร้างขึ้นเพื่อแสดงทรงกลมท้องฟ้านี้เริ่มถูกสร้างขึ้นโดยชาวกรีกโบราณ และลูกโลกดวงแรกในรูปแบบที่คล้ายกับลูกโลกสมัยใหม่ถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Johannes Schöner ในขณะนี้ มีลูกโลกท้องฟ้าSchönerเพียงสองดวงเท่านั้นที่รอดชีวิต ซึ่งเป็นงานศิลปะที่แท้จริงที่แสดงถึงกลุ่มดาวในท้องฟ้ายามค่ำคืน ตัวอย่างลูกโลกท้องฟ้าที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังมีชีวิตอยู่มีอายุย้อนกลับไปประมาณ 370 ปีก่อนคริสตกาล

9. ทรงกลม Armillary

ทรงกลมอาร์มิลลารีซึ่งเป็นเครื่องมือทางดาราศาสตร์ซึ่งมีวงแหวนหลายวงล้อมรอบจุดศูนย์กลาง นั้นเป็นญาติห่างๆ ของโลกท้องฟ้า มีทรงกลมสองประเภทที่แตกต่างกัน - การสังเกตและการสาธิต นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ใช้ทรงกลมดังกล่าวคือปโตเลมี การใช้เครื่องมือนี้ทำให้สามารถกำหนดพิกัดเส้นศูนย์สูตรหรือสุริยุปราคาของเทห์ฟากฟ้าได้ นอกจากแอสโทรลาเบแล้ว กะลาสีเรือยังใช้ทรงกลมอาร์มิลลารีในการนำทางมานานหลายศตวรรษ

10. เอล คาราโคล, ชิเชน อิตซา

หอดูดาว El Caracol ที่ Chichen Itza สร้างขึ้นระหว่างปีคริสตศักราช 415 ถึง 455 หอดูดาวแห่งนี้ไม่ธรรมดามาก - ในขณะที่เครื่องมือทางดาราศาสตร์ส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นเพื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของดวงดาวหรือดวงอาทิตย์ แต่ El Caracol (แปลว่า "หอยทาก") ถูกสร้างขึ้นเพื่อสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวศุกร์ สำหรับชาวมายัน ดาวศุกร์เป็นสิ่งศักดิ์สิทธิ์ - แท้จริงแล้วทุกสิ่งในศาสนาของพวกเขานั้นมีพื้นฐานมาจากลัทธิของดาวเคราะห์ดวงนี้ El Caracol นอกจากจะเป็นหอดูดาวแล้ว ยังเป็นวิหารของเทพเจ้า Quetzalcoatl อีกด้วย

สำหรับผู้ที่ใฝ่ฝันที่จะค้นพบโลกแห่งเทห์ฟากฟ้าจะมีประโยชน์ที่จะสอนผู้เริ่มต้นเกี่ยวกับภูมิปัญญาทางดาราศาสตร์

1. ปฏิทินภาคสนามวอร์เรน

2. ระยะอัลคูจันดีในการวาดภาพ

3. Volvelles และชายนักษัตร

4. นาฬิกาแดดโบราณ

5. ดิสก์สวรรค์จากเนบรา

6. ศูนย์ดาราศาสตร์ Chanquillo

อาคารทั้ง 13 หลังสร้างขึ้นเป็นเส้นตรงยาว 300 เมตรไปตามเนินเขา ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์คิดว่า Chanquillo เป็นป้อมปราการ แต่ก็เป็นสถานที่ที่ย่ำแย่อย่างไม่น่าเชื่อสำหรับป้อมปราการ เนื่องจากไม่มีข้อได้เปรียบในการป้องกัน ไม่มีน้ำประปา และไม่มีแหล่งอาหาร

น่าเสียดายที่ปฏิทินสุริยคติขนาดใหญ่จาก Chanquillo เป็นเพียงร่องรอยของอารยธรรมของผู้สร้างกลุ่มอาคารแห่งนี้ ซึ่งเกิดขึ้นก่อนชาวอินคามานานกว่า 1,000 ปี

7. แผนที่ดาวแห่ง Hygina

8. ลูกโลกสวรรค์

9. ทรงกลม Armillary

10. เอล คาราโคล, ชิเชน อิตซา