Считаем метеоры

Еще одна задача, которую можно решать любительскими визуальными наблюдениями, - определение численности метеоров и их распределение в пространстве.

Большой интерес представляет собой, например, ответ на вопрос: как меняется число метеоров и их направление в зависимости от времени суток? Чтобы выяснить это, желательно, если есть такая возможность, проводить наблюдения до и после местной полуночи.

Очень важно, чтобы наблюдения проводились в одно и то же время суток, например с 22 часов до 2 часов ночи. Только в этом случае полученные результаты можно будет сравнивать между собой.

Приступая к наблюдениям, стоит предварительно познакомиться с тем, какие метеорные потоки действуют в данную ночь и где расположены их радианты. Тогда легче будет установить, к какому потоку относится тот или иной метеор. Вообще же принадлежность метеора к определенному потоку выявляется на основании целого ряда признаков, и для начинающего наблюдателя, к тому же ведущего наблюдения самостоятельно, без опытного руководителя, такая задача слишком трудна.

Разумеется, сосчитать метеоры, которые появляются за время наблюдений на всем небе, практически невозможно, поэтому следует ограничить поле наблюдений, выбрав определенный участок небесной сферы. Его расположение зависит от желания наблюдателя и условий наблюдений.

Лучше всего выбрать область небесной сферы с центром в зените. Выбор любой другой области сильно усложнит обработку результатов наблюдений.

Полезно изготовить специальную контрольную рамку, которая ограничивала бы выбранный участок небесной сферы. Рамка должна иметь круглую форму и диаметр, равный 1 м. Ее нужно укрепить на такой высоте над наблюдателем, чтобы сквозь нее просматривалась область с поперечником 50-60°.

Рамка для индивидуальных метеорных наблюдений, ограничивающая поле зрения наблюдателя

При групповых наблюдениях применяется метод так называемого многократного счета. Несколько наблюдателей одновременно считают метеоры, пролетающие в одной и той же области неба, и отмечают, какие метеоры видели все - такие метеоры называются общими - и какие зафиксированы только некоторой частью наблюдателей - их называют необщими.

Возможна различная организация подобных наблюдений, в зависимости от конкретных условий. Все наблюдатели могут, например, располагаться под общей большой рамкой с поперечником, равным 3-4 м. Такую рамку надо укрепить на четырех вертикальных столбиках на высоте 3-4 м. Столбики должны быть расположены в направлении на юг, север, запад и восток от центра круга. Под этой рамкой наблюдатели должны лежать на спине, головой к центру. Но можно расположить наблюдателей и рядом друг с другом, под индивидуальными рамками, ограничивающими одну и ту же область небесной сферы. Наконец, допустим и третий вариант: наблюдатели со своими индивидуальными рамками, направленными на один и тот же участок неба, размещаются на расстоянии в несколько десятков метров друг от друга. Преимущество последнего варианта состоит в том, что наблюдатели ведут счет совершенно независимо, не влияя своими сообщениями один на другого.

Рамка для коллективных метеорных наблюдений

К этому варианту мы еще вернемся, а сперва рассмотрим, как ведется счет в первых двух случаях.

При коллективном многократном счете один из участников должен выполнять роль секретаря - непосредственно в наблюдениях он не участвует, а лишь записывает данные, поступающие от наблюдателей. Как только кто-либо из них оповещает о пролете метеора и его звездной величине, секретарь фиксирует это сообщение в журнале, отмечая порядковый номер метеора и момент его появления. Этот номер секретарь объявляет наблюдателям, и он становится общим для всех, независимо от того, сколько заметило данный метеор.

Наблюдения для многократного счета метеоров (5 наблюдателей и секретарь)

В свою очередь, каждый наблюдатель записывает основные сведения об очередном метеоре по следующей схеме (помимо тех сведений, о которых уже говорилось раньше):

1. Порядковый номер метеора.

2. Момент появления метеора с точностью до одной минуты (при коллективных наблюдениях определяется секретарем).

3. Звездная величина в момент наибольшего блеска.

4. Угловая длина - лямда.

5. Угловая скорость - омега, которая оценивается по шкале, приведенной выше.

6. Направление метеора. Оно оценивается с помощью часового циферблата. Для этого нужно часы расположить таким образом, чтобы отметка «12 часов» была направлена на север. Тогда любому направлению движения будет соответствовать определенный час. Отметка «6 часов» соответствует направлению «юг», «9 часов» - восток и «3 часа» - запад. Так что, если метеорная вспышка, скажем, имела направление к юго-западу, этому направлению будет соответствовать оценка «4» или «5 часов».

7. Положение метеора относительно рамки, ограничивающей область наблюдения. Для этого применяется специальная шкала обозначений:

а) (+ +) - если начало и конец метеора лежат внутри рамки;

б) (- +) - если начало метеора лежит за пределами рамки, а конец - внутри;

в) (+ -) - если начало метеора лежит внутри рамки, а конец - за ее пределами;

г) (- -) - если начало и конец следа лежат за пределами рамки.

8. Примечания, в которых отмечается наличие устойчивого метеорного следа, вспышек и т. п.

Обозначение пролета метеора относительно рамки, ограничивающей область наблюдения

В определенных случаях к этим данным необходимо добавить и некоторые дополнительные. Так, если наблюдается не околозенитная область, то нужно указывать расстояние от середины метеора до зенита (так называемое зенитное расстояние).

Если наблюдается обильный поток, то данные о моментах пролета метеоров можно не регистрировать, так как при выполнении программы счета метеоров они существенного значения для окончательных выводов не имеют.

Необходимо точно фиксировать моменты начала и окончания наблюдений, а также моменты начала и окончания перерывов для отдыха. Некоторая сложность состоит в том, что записи приходится делать вслепую, не отрывая в это время глаз от наблюдаемого участка звездного неба. Удобно писать на полоске бумаги, свернутой гармошкой. Немного потренировавшись, этому можно научиться.

В крайнем случае можно обойтись и без того, чтобы запись вел каждый наблюдатель. Но тогда один из них, видевший очередной метеор, должен продиктовать секретарю все нужные для регистрации данные. И все же лучше этого избежать, так как при диктовке возникает шум, мешающий наблюдениям. Вообще в любом случае сообщения, которые наблюдатели делают секретарю, а секретарь - наблюдателям, должны быть спокойными, негромкими и по возможности короткими.

Вернемся теперь к тому варианту, при котором наблюдатели располагаются на некотором расстоянии друг от друга. Такая организация наблюдений требует известной технической подготовки, так как в этом случае голосовая связь между наблюдателями и секретарем становится практически неосуществимой. Чтобы ее поддерживать, необходимо от мест расположения наблюдателей к месту, где находится секретарь, провести электрическую сигнализацию. Разумеется, речь идет о самой простейшей системе: «кнопка - сигнальная лампочка». Можно использовать имеющиеся в продаже кнопки для дверных звонков и лампочки для карманного фонарика. А источниками тока могут служить батарейки типа «Планета-1» с напряжением 4,5 вольта. При наблюдениях с использованием электрической сигнализации секретарь фиксирует только показания сигнальных лампочек и порядковые номера вспышек. Все записи ведутся самими наблюдателями вслепую.

И в этом случае необходимо на следующий же день по свежим следам привести записи в порядок и сопоставить данные наблюдателей и секретаря. Надо установить, какие именно метеоры наблюдались всеми участниками счета, а какие - не всеми, и уточнить соответствующие моменты времени. Работа эта довольно трудоемкая и ответственная, так как от точности, с которой она будет проведена, зависит качество результатов наблюдений, а следовательно, и их ценность.

Каждый наблюдатель обладает определенными индивидуальными свойствами. Один человек, наблюдая даже сравнительно небольшую область небесной сферы при наилучших атмосферных условиях, не в состоянии зарегистрировать все без исключения метеоры. Его внимание не может быть одинаковым в течение всего времени наблюдений.

Но один наблюдатель в среднем замечает больше метеоров, чем другой. И это соотношение, опять-таки в среднем, сохраняется для данных наблюдателей всегда. Как говорят астрономы, для каждого наблюдателя может быть определен так называемый коэффициент замечаемости, величина, характеризующая его внимательность.

Знать коэффициенты замечаемости всех, кто участвует в коллективных групповых наблюдениях, очень важно. Это позволяет путем вычислений определить, сколько метеоров пролетело в наблюдаемой области в действительности. Причем будут учтены и те метеоры, которых не заметил ни один из наблюдателей. Однако практическое определение коэффициента замечаемости – задача довольно сложная, требующая соответствующей математической подготовки. При желании об этом можно прочитать в руководствах по метеорным наблюдениям.

Нужно учитывать, что при счете метеоров самое главное именно счет - то есть установление факта появления метеора. Большинство остальных данных носит вспомогательный характер и может быть отброшено при регистрации, если это мешает счету. К таким данным относятся: звездная величина, положение относительно рамки, направление, зенитное расстояние и угловая скорость. При этом важность указанных сведений возрастает в том порядке, в каком они перечислены.

Результаты метеорных наблюдений во многом зависят от внешних причин: прозрачности, освещенности и т. п. Поэтому в журнале должно быть отмечено состояние неба в период наблюдений. Его можно охарактеризовать звездной величиной наиболее слабых звезд, которые видны в наблюдаемой области.

Вести счет метеоров при проходящих через наблюдаемую область облаках вряд ли целесообразно. Подобные наблюдения не имеют особого смысла, так как степень закрытия области наблюдений облаками непрерывно изменяется, и этот фактор практически невозможно учесть.