Ideea de a proiecta o imagine a cerului pe un ecran emisferică a venit cu un om de înțelegere este doar începutul secolului al XX-lea, când a fost mult timp cunoscut pentru o cameră obscură și un proiector, iar un secol a trecut de la inventarea fotografiei
Mecanică și optică În plus față de sistemele tradiționale pentru sistemele optice mecanice de tip "dumbbell" În fotografia de mai sus) au existat și alte variante de proiectoare de tip stea și planetare, cum ar fi acestea
Efectul de pâlpâire Pentru a simula efectul pâlpâirii stelelor, creat de mișcarea masei de aer în atmosferă și cunoscut de observatorul pământului, există o tehnologie specială. În acest scop, se utilizează un dispozitiv electronic special, care permite variația continuă aleatorie și într-un interval mic, luminozitatea luminiscenței unei fibre individuale
Starlight În sistemele optice-mecanice ale noii generații, pentru fiecare stea afișată sunt utilizate surse de lumină punctuală. Rolul surselor de lumină este realizat de fibrele optice care se diferențiază de cablajul conductorului de lumină, în care apare lumina provenită de la lampa de proiecție. Dacă este necesar, proiectorul stea poate fi oprit imediat cu declanșatorul. Folosind tehnologia fibră optică vă permite să creați o imagine luminată și cu contrast ridicat pe dom
Star Ball Acest sistem reprezintă cea mai recentă generație de sisteme optice mecanice. Aici proiectoarele emisferelor nordice și sudice ale cerului înstelat sunt asamblate într-un singur model, în timp ce proiectorii auxiliari sunt situați pe o platformă autonomă. Spre deosebire de schema tradițională, "bila-stea" are mai multe grade de mișcare. Acesta este controlat de un calculator cu ajutorul motoarelor pas cu pas, ceea ce face posibilă afișarea instantanee a imaginii necesare a cerului înstelat
Cât de ciudat ca idee simplă - pentru a proiecta o imagine a cerului pe un ecran semisferică - a venit cu un om de înțelegere numai în prima treime a secolului XX, atunci când timp de secole a fost cunoscută camera obscură și un proiector, un secol a trecut de la inventarea fotografiei si mai multe decenii au trecut de la prima experiențele fraților Lumiere. La urma urmei, de fapt, ideea unui planetariu (și acest cuvânt este de obicei menționată ca un întreg „teatru dom„și proiectorul) este foarte simplu. Chiar și o jumătate de secol în urmă, în țara noastră au fost de luare proiectoare „buget“ - o-mucava sculptate două emisfere și acul străpuns găuri în ele, se repetă diagrama de stele. În interior care rezultă din cele două emisfere ale bulbului mingii plasate și suprafețele înconjurătoare au apărut puncte luminoase reprezentând stele.
Gantere și măști
Un astfel de "planetariu" poate fi încercat acasă, dar există câteva probleme semnificative. În primul rând, din cauza împrăștierii luminii, "stelele" se vor dovedi a fi vagi, iar cu cât este mai mult ecranul, cu atât imaginea va fi mai "lentă". Ei bine și în al doilea rând, planetariu reală nu ar trebui doar să arunce în jurul lui stralucitoare spoturi - sarcina lui este de a arăta pozițiile de stele și alte corpuri cerești pentru un anumit moment al zilei, de sezon și latitudine. Optica și mecanica precisă ajută la rezolvarea acestor probleme.
Planetariul clasic optico-mecanic - astfel de instrumente poate fi văzut și în zilele noastre - a avut o formă de gantere. La ambele capete ale "proiectilului sportiv" erau două bile metalice cu câte 16 lentile de proiecție fiecare. O minge a fost proiectat pentru proiecția cerului din emisfera sudică, cealaltă - de Nord, astfel încât oricare dintre lentilele dau imaginea sferei cerești 1/32. În centrul sferei este plasat o sursă de lumină a cărei raze concentrate de lentile 16 pe unul dintre slide-uri, care prezintă porțiuni ale cerului înstelat. Slide-uri (așa-numita mască stele) au fost intercalat între foi de sticlă transparente de folie de cupru sau staniu cu găuri fine în locul stelelor proiectate. A fost determinat diametrul găurilor și luminozitatea luminării. Lumina care a trecut prin ele a intrat apoi în lentila corespunzătoare, iar imaginea era focalizată pe cupolă.
Ceasul spațial
Dacă am fi văzut pe cer par doar pentru noi, stele nemișcată îndepărtate, cele două sfere de proiecție ar fi de ajuns, dar în realitate cerul este în mod constant în mișcare alte corpuri cerești - soarele, luna, vizibile cu ochiul liber, planeta a sistemului solar, precum și comete, asteroizi, meteoriti. Pentru a ilustra mișcarea planetelor, platformele speciale pentru proiectoare suplimentare au fost aranjate pe "mânerul dumbell". Fiecare dintre emisfere are un set separat de proiectoare planetare. În plus, pe dispozitiv sau lângă stabilite dispozitivele de proiecție pentru imagini Luna, Soarele, comete, asteroizi, nebuloase, Calea Lactee, ploaie de meteoriți. Alte proiectoare pentru a crea efectul de apus și răsărit, proiectat o imagine în mișcare separată a sistemelor de satelit cu Jupiter si Saturn, de frontieră pictate sau imagini mitologice ale constelațiilor.
În total, planetarul ar putea include mai mult de o sută de dispozitive de proiecție diferite. Pentru a crea o imagine precisă a cerului pe cupola planetariului la un anumit moment și dată, toate aceste dispozitive de proiecție trebuiau să acționeze ca un întreg. Pentru a realiza acest lucru, aparatul a folosit un mecanism constând dintr-un sistem de reductoare construit pe baza modelului Copernican al sistemului solar. Pentru a afișa mișcarea zilnică a cerului și mișcarea anuală a planetelor pe fundalul stelelor, bilele și proiectoarele planetare s-au rotit în jurul axei longitudinale a aparatului (axa lumii). În plus, "gantera" se putea deplasa într-un plan vertical în jurul axei transversale - schimbând astfel forma cerului în funcție de latitudinea și timpul anului. Un alt grad de mișcare a întregii instalații a făcut posibilă afișarea precesiei - oscilațiilor axei terestre cu un ciclu de 26.000 de ani. Vizitatorii planetariului puteau vedea cerul, polul nord al căruia este mutat de la actuala stea polară, de exemplu, la Vega din constelația Lira. În realitate, acest lucru poate fi văzut abia după 12.000 de ani.
Atmosfera este inamicul astronomului și, de aceea, cel mai adesea, în timpul cursurilor educaționale din planetariu stelele sunt aprinse cu lumină uniformă, ca și cum le observăm din spațiul cosmic. Cu toate acestea, uneori a fost necesar să se creeze un efect asemănător cu pâlpâirea familiară observatorului de la sol. Pentru aceasta, vechile planetari au folosit un ventilator - lamele sale au amestecat straturile de aer sub cupola, distorsionând imaginile stelelor artificiale.
Star Threads
Cei care au vizitat planetariile cu aproximativ 20 de ani în urmă își amintesc că, la începutul lecției, lumina a murit, iar cerul înstelat a aprins doar puțin mai târziu. O pauză era necesară pentru ca ochiul uman să se obișnuiască cu întunericul, în caz contrar, cupola întunecată ar părea goală pentru spectator. Principala problemă a fost luminozitatea scăzută și o mică gamă dinamică, adică contrastul imaginii proiectate. Rădăcina problemei constă în proiectarea planetariului optico-mecanic tradițional. Prin măștile stea, cupola a primit mai puțin de 1% din lumina emisă de becul din interiorul mingii. Lumina reflectată a stelelor artificiale, indiferent cât de slabă ar fi aceasta, a uimit cupola, iar cerul s-a întors de la negru la gri, ceea ce a redus contrastul întregii imagini. Dacă un projector de lumină mare este proiectat pe cupol - de exemplu, un film de lectură, cerul înstelat este de fapt un gaz.
Iluziile frumoase
Tehnologia fibrei optice este utilizată în dispozitivele optice mecanice fabricate de Carl Zeiss - UNIVERSARIUM și STARMASTER. Majoritatea stelelor prezentate de aceste planetari sunt albe, astfel încât o lampă cu arc este folosită ca o lanternă pentru proiector, strălucirea căruia nu are nici o culoare "impurități". Adevărat, pentru realism, unele stele luminoase sunt "colorate" în conformitate cu adevărata lor clasă spectrală. Acest efect este obținut prin colorarea firelor conducătoare de lumină care se potrivesc cu găurile corespunzătoare pe masca stelară. Înainte, în aceste scopuri, trebuia să folosim filtre luminoase.
În modelele planetariilor primelor generații nu exista posibilitatea unei transmiteri realiste a pâlpâirii cerului înstelat. Tehnologia cu fibră optică a contribuit la rezolvarea acestei probleme. Un dispozitiv special este instalat între sursa de lumină și fasciculul de conductoare de lumină - variază în mod aleator cantitatea de lumină care intră în fiecare fibră a pachetului. Diferențele mici în luminozitate sunt percepute de ochi ca pâlpâirea.
Evoluția planetariilor opto-mecanice a dus la o schimbare semnificativă a designului lor. Dacă, de exemplu, un aparat pentru planetariu cupola SKYMASTER cu un mic (6-14 m) păstrează tradiționalul „forma halteră“, planetariul pentru cupole medii și mari (Starmaster și UNIVERSARIUM) construit pe o „minge stea“ (Starball). Aici proiector înstelat cerul are o formă apropiată de o sferă, și pe lentile montate pe o emisferă pentru proiecția din emisfera nordică, iar pe de altă parte - la sud. Planificatoarele Planet sunt instalate separat și pot funcționa în mod sincron cu proiectorul cerului înstelat și independent.
Spre deosebire de vechile sisteme optice mecanice, proiectorii sunt controlați de un calculator, care comandă motoarele pas cu pas de precizie. Acest lucru ne-a permis să renunțăm la mecanica complexă, iar proiectoarele pot acum aproape instantaneu prelua orice poziție, în timp ce în planetariile tradiționale, acest lucru ar putea necesita un anumit număr de cicluri ale mecanismului. În același mod, prin traducerea unui ceas obișnuit, să spunem, cu trei ore înainte, va trebui în mod inevitabil să facem mâna de minute să ruleze trei tururi, în timp ce în orele de pe computer putem introduce imediat datele necesare din tastatură.
"Star Ball" are în fața "ganterelor" și avantajul că suspendarea ei permite mult mai multe grade de libertate. Dacă în versiunea "dumbbell" planetariul ar putea schimba polul sferei celeste numai pe traiectoria precesiunii, atunci "mingea" are mult mai multe posibilități în acest sens. Cu ajutorul ei, puteți descrie, de exemplu, o vedere a cerului din cabina de pilotaj a unei nave spațiale care se deplasează într-o direcție arbitrară.
De la mecanică la numere
Planarerele opto-mecanice moderne, construite pe baza tehnologiilor cu fibre optice, reproduc pe cupole o imagine foarte precisă și luminată și contrastantă a cerului înstelat. Cu toate acestea, acest echipament limitări naturale inerente asociate cu metoda de formare și de proiectare a imaginii. Având în vedere că poziția stelelor în raport cu celălalt este fixat prin intermediul Planetarium opto mecanice este imposibil de a arăta schimbarea formei sau sub formă de constelațiile cerului dintr-un punct îndepărtat al galaxiei. Depășirea acestor limitări este capabilă numai de tehnologia digitală a noii generații. Destul de mult timp program de planetariu au fost așa-numitele, cu care poate genera o imagine a locației corpurilor cerești, în conformitate cu parametrii specificați (de exemplu, „punctul de vedere de pe Marte“) și afișa pe ecranul unui monitor de calculator. Următorul pas logic a fost crearea de proiectoare speciale care să poată afișa imaginea produsă de mașină pe cupola planetariului. Primele astfel de dispozitive au apărut în prima jumătate a anilor '80.
O deficiență gravă a sistemelor digitale existente este prețul lor destul de ridicat. În plus, astfel de dispozitive de proiecție, în special nu prea costisitoare, prezintă cerul înstelat cu unele distorsiuni și, uneori, nu transmit corect culorile stelelor.
Ieșirea poate fi găsită într-o combinație a unui planetariu optic-mecanic modern de tip STARMASTER SB cu dispozitive digitale de proiecție. Aici, imaginea cerului înstelat este formată într-un mod tradițional, iar conținutul multimedia este dat proiectoarelor.
Pe tavan și în baie
Echipamente profesionale pentru planetarii de fapt și nu poate fi ieftin, dar dorința omului de a se uite la stele atât de mult încât piața a apărut „acasă planetariu“ model cu care se poate face un cer de noapte pe tavan și pereți de propriile lor case. Există chiar și dispozitive care plutesc într-o baie plină cu apă sau piscină. Desigur, ele sunt mai potrivite nu pentru studierea astronomiei, ci pentru crearea unei "atmosfere romantice". Cu toate acestea, în ciuda caracteristicilor predominant decorative, modelul desktop Sega HomeStar Extra, de exemplu, este capabil să arate până la 120.000 de stele pe tavan, care este incomparabil mai mare decât ochii noștri pot vedea în cea mai întunecată noapte.
Suntem recunoscători lanțului de magazine Zuma (www.zooma.ru) pentru furnizarea de planetă de testare Meade MySky. Mulțumesc AA. Kokhanova, șef de astronomie și geofizică, MGDD (Yu) T, pentru ajutor în pregătirea materialului
Trimiteți-le prietenilor: