Приемники излучения, используемые в наблюдениях

Самым, пожалуй, распространенным приемником излучения испокон веков был человеческий глаз. Но возможности глаза ограничены – диаметр зрачка при минимальном освещении колеблется от 7,5 мм для ребенка 10 лет до 4 мм для пожилого человека, а разрешающая способность невооруженного глаза – всего около одной минуты дуги (1/30 диаметра лунного диска). К тому же человеческий глаз, накапливая падающее на него излучение, как бы «слепнет» – чем больше мы смотрим на какое-либо яркое изображение, тем меньше деталей этого изображения мы видим.

Визуальные наблюдения при помощи телескопов были единственным способом получения информации о небесных телах вплоть до середины XIX в. В 1839 г. была изобретена фотография, и в 40–50-х гг. XIX в. французы Физо и Фуко получили первые фотографии Солнца, а американцы Бонд и Уиппл – первые фотографии Луны. Уже в конце XIX в. были получены великолепные снимки планет Солнечной системы, многих галактических и внегалактических туманностей, звездных скоплений и других объектов.

Для астрономических целей стали изготавливать специальные фотоэмульсии, чувствительность которых намного превышала чувствительность обычных бытовых.

Преимущества фотографического метода при наблюдениях небесных объектов очевидны. Во-первых, фотоэмульсия имеет возможность накапливать падающее на нее излучение, и при увеличении времени экспозиции получаются более яркие и контрастные изображения протяженных объектов – деталей планет, хвостов комет и галактик (рис. 1).

Рис. 1. Фотографии Большой туманности Ориона М42. Снимки выполнены с различной экспозицией (от 10 мин слева до 40 мин справа). Цвета искусственно усилены

Во-вторых, можно выполнять снимки одного и того же участка неба с большим интервалом времени между ними – это делается, например, для обнаружения собственных движений звезд или определения перемещения компонент двойных звезд друг относительно друга.

В-третьих, количество получаемых снимков практически ограничено только протяженностью темного времени суток, поэтому можно создавать целые фотографические каталоги звездного неба. К тому же фотографическая эмульсия способна фиксировать перемещение подвижных объектов на фоне неподвижных. Это ее свойство использовалось при наблюдениях искусственных спутников Земли на заре космической эры.