Наука - Ночь среди бела дня

Полное затмение
«Становилось все темней и темней, черней и черней. Наконец стало темно, как в шахте, и вся толпа завыла от ужаса, почувствовав дуновение холодного, таинственного ночного ветра и увидев в небе мерцающие звезды. Вот оно, полное затмение.»Марк Твен, «Янки при дворе короля Артура»

«Вы уверены, что не хотите ничего сдать в багаж?» – спрашивает девушка за стойкой регистрации авиакомпании «Вим-Авиа», глядя на объемный серебристый чемодан и рюкзак. Я отказываюсь, объясняя, что внутри – хрупкое оптическое научное оборудование. К моему облегчению, все проходит гладко. Но приключения еще не закончены.

«Что это у вас?» – подозрительно спрашивает сотрудница службы безопасности, глядя на мой чемодан. На экране рентгеновского интроскопа виден серый цилиндр с электронными платами в основании, а рядом с ним – какие-то провода и пара предметов, напоминающих гильзы. «Телескоп», – говорю я, протягивая руку к замкам. Но служба безопасности сразу же теряет ко мне интерес: «Едете наблюдать затмение? Можете не открывать, проходите!»

Оглядываюсь назад – еще несколько человек с чемоданами характерной формы ждут своей очереди… Наконец объявляют посадку. При входе в самолет стюардесса недоуменно смотрит на меня: «Почему вы не сдали чемодан в багаж? Если он не влезет на полку, будете держать его на коленях». К счастью, волнения оказались напрасными – чемодан, сделанный американской компанией Meade специально для одноименных телескопов, в точности соответствовал багажной полке самолета модели 757 американской же компании Boeing.

«При въезде в Турцию следует обязательно заявить в таможенной декларации обо всем ввозимом электронном и оптическом оборудовании», – было написано в туристической памятке, которую выдали нам перед поездкой. Учитывая количество этого самого оборудования, которое наша экспедиция (кроме меня в ней принимал участие наш арт-директор Руслан Гусейнов) везла с собой, одной страницы бы нам не хватило. Но наша попытка поступить согласно памятке потерпела неудачу – одинокий турецкий таможенник долго пытался понять, чего мы хотим, а когда наконец понял, махнул рукой в сторону зеленого коридора – идите, мол, спокойно. Погодный контраст впечатляет – после московского нуля градусов и сплошной облачности турецкое ясное небо, солнце и +20^оС – мечта отпускника. Грузимся в автобус туроператора под дружелюбную речь нашего гида и отправляемся в отель. По дороге гид спрашивает, что нас интересует – шопинг, экскурсии? Выясняется, что «посторонних» в автобусе нет – всех интересует только солнечное затмение.

В холле отеля нас уже встречают организаторы поездки – Андрей Остапенко и Елена Ходакова из «Астрофеста» (одноименный ежегодный фестиваль любителей астрономии в Подмосковье – их рук дело). Андрей слегка шокирован турецкой предприимчивостью – администрация отеля только что объявила ему о том, что намерена брать по 5 долларов в день за каждый телескоп, выставленный на площадке рядом с пляжем. Он транслирует это объявление участникам. Кто-то из приехавших вполне логично замечает: «А давайте мы предложим выставлять наше оборудование ночью!» Но все сходятся во мнении, что ничего не поделаешь, придется платить. За эти деньги решаем требовать у администрации подвести электричество к площадке, выключать фонари освещения ночью (они сильно мешают наблюдениям), а также огородить площадку и не пускать туда посторонних во время затмения. Администрация соглашается.

Собирались мы в спешке, поэтому телескоп Meade ETX-105PE, любезно предоставленный нам компанией «Пентар», дистрибьютором американской фирмы Meade, пришлось осваивать прямо на месте. Тащим на площадку чемодан с телескопом, рюкзак с треногой, сумку с ноутбуком и проводами управления к телескопу.

По пути, на огороженном красной лентой и надписями DO NOT ENTER! зеленом газоне, примыкающем к отелю, видим группу людей в шортах и панамах, собирающих какой-то грандиозный аппарат, будто сошедший с экрана голливудского фильма о сумасшедшем ученом. Это сотрудники ГАИШ (Государственного астрономического института имени Штернберга) монтируют поляризационный коронограф – прибор для съемки параметров солнечной короны.

На площадке уже толпится народ с бэджиками «Астрофест – Солнечное затмение». Моя гордость за привезенное оборудование испаряется сразу же после беглого взгляда на технику других участников экспедиции: наш телескоп оказывается едва ли не самым скромным (по своим возможностям) из тех, что выставлены на площадке. Вставляю внутрь телескопа 8 пальчиковых батареек, устанавливаю телескоп на треноге, ориентирую на север, подключаю компьютеризированный пульт управления Autostar 497 и передвигаю тумблер включения в положение ON.

На красном люминесцентном дисплее появляется предупреждение не наводить телескоп на Солнце – а для чего же еще мы его будем использовать? Ввожу координаты Кемера и местное время, для повышения точности позиционирования телескоп предлагает навестись на две самые яркие звезды. Странно, неужели он всерьез думает, что их можно увидеть днем? Молча два раза нажимаю ENTER, высвечивается сообщение о том, что наведение произведено успешно (в этот момент чувствую себя героем американского боевика, только что запустившего крылатую ракету по плохим парням).

Обнаруживается первый подводный (хотя скорее, небесный) камень – в меню слежения за объектами нет Солнца! Оно и понятно – ведь наводить телескоп на наше светило без специального солнечного фильтра чревато не только выходом из строя самого аппарата (из-за высокой температуры в фокусе потрескаются или расплавятся оптические элементы), но и необратимой потерей зрения (если кто-то в этот момент посмотрит в окуляр). А о том, что такой фильтр уже стоит на объективе, телескоп просто не знает… Коллеги предлагают следить за Луной (она в списке объектов есть), ведь в момент затмения она пройдет по диску Солнца. Я делаю выбор в пользу другого варианта – ввести пользовательский объект с названием SUN, вручную навести телескоп на Солнце и зафиксировать его. Все проходит вполне успешно – Солнце занимает почти все поле зрения, а моторизованная вилочная монтировка успешно компенсирует вращение Земли.

Две неприятных новости. Первая – это то, что адаптер для присоединения к телескопу нашей цифровой камеры Canon EOS D20 собирается с помощью часовой отвертки, а ее у нас нет! Попытки раздобыть этот тонкий инструмент не увенчались успехом, приходится мастерить его из скрепки, расплющивая ее камнем и затачивая о брусчатку. Но вот наконец адаптер собран, и приходит черед второй плохой новости – из-за кроп-фактора цифровой камеры 1,6 Солнце не помещается в кадр полностью! Посмотрев на результаты съемки и подумав, Руслан делает выбор в пользу телеобъектива. «А в телескоп будем просто смотреть визуально. То есть глазами», – поясняет он.

С самого раннего утра астрономы уже в полной боевой готовности. Телескопы собраны, наведены и следят за Солнцем, на котором появилась симпатичная группа пятен. Фотоаппаратура проверена и перепроверена. Запасные пленки и карточки памяти для цифровых камер разложены на столах. Площадка огорожена красной лентой, чтобы зеваки, которые с удивлением смотрят на столь необычное сборище, не мешали процессу наблюдений. Организаторы раздают специальные очки (кроме Солнца, в них не увидишь ничего – они пропускают лишь 0,005% света). До первого контакта (касания диска Солнца Луной – официального начала затмения) остается еще полтора часа. На небе видны подозрительные облака, и астрономы толпятся вокруг стола, где один из участников экспедиции колдует с ноутбуком и крестообразной антенной, принимая со спутника NOAA (National Ocean and Atmospherics Administration) последнюю карту погоды – облачности и температуры. Прогноз благоприятный.

«Началось! Первый контакт!» – слышится чей-то крик. В телескоп видно, что солнечный диск уже не совсем круглый. В очках столь небольшой ущерб на юго-восточном краю Солнца разглядеть пока невозможно. Но проходит еще несколько минут – и откушенный Луной кусок виден уже и невооруженным глазом (в очках, разумеется).

Невооруженным глазом потускнение Солнца не видно, хотя свет все больше напоминает вечерний. На Солнце по-прежнему нельзя смотреть без «затменных» очков, но для взгляда вокруг солнцезащитные очки уже не нужны. Начинает холодать, поднимается ветер. Солнечные зайчики в просветах между листьями приобретают отчетливо видимую серповидную форму.

Луна «доедает» последний тонкий серпик Солнца за считанные секунды, и начинается настоящее светопрестав-ление. Почти мгновенно темнеет до состояния сумерек, и толпа на пляже издает восторженный вопль. Я снимаю солнечный фильтр с телескопа, поднимаю голову и тоже не удерживаюсь от восторженного крика – посреди темного неба ярко горит солнечная корона. Чуть правее отчетливо видны Венера и Меркурий, а горизонт окрашен в розовый цвет (заревое кольцо). Опускаю голову к окуляру телескопа и замираю в восхищении – кроме потрясающе красивой короны отлично видны розовые протуберанцы.

Все источники хором утверждают, что во время затмения собаки начинают выть. Но услышать вой просто невозможно – восторженные крики собравшихся на пляже людей надежно заглушают все остальные звуки. Сквозь этот шум пробивается отчетливо слышимый трехэтажный русский мат – как выяснилось позднее, у кого-то из астрономов в самый ответственный момент отказала камера.

«Руслан! – кричу, стараясь перекричать шум, нашему арт-директору, лежащему на газоне за (вернее, под) фотоаппаратом, стоящим на штативе. – Оторвись и посмотри на эту красоту!» Руслан поднимается и долго, секунд десять, смотрит в телескоп: «Ух ты!» Потом с сожалением вновь занимает горизонтальное положение под штативом: в видоискателе фотоаппарата картина впечатляет намного меньше.

Голос одного из астрономов всплывает над толпой: «Тридцать секунд! Пятнадцать секунд! Десять! Пять! Все!» Отрываюсь от окуляра, вновь надеваю на телескоп солнечный фильтр и поднимаю голову. Первый луч Солнца выглядывает из-за диска Луны, показывая зрителям на десерт «бриллиантовое кольцо», завершающее полную фазу затмения. Вокруг вновь становится светло. Толпа встречает Солнце аплодисментами и расходится. На наблюдения частных фаз остаются только несколько самых стойких астрономов. Начинает теплеть.

218 секунд, а именно столько длилось затмение, пролетели как полминуты. Но ничего – следующее полное солнечное затмение состоится совсем скоро, 1 августа 2008 года (Канада – Гренландия – Сибирь – Монголия – Китай). Правда, оно будет относительно коротким – 2 минуты 28 секунд. Зато всего через год, 22 июля 2009 года, полосой через Индию, Непал, Китай и по Тихому океану пройдет самое продолжительное в XXI веке полное солнечное затмение – 6 минут 38 секунд. Встретимся там!

Во время частных фаз затмения любые щели (например, промежутки между листьями деревьев) работают как объектив камеры-обскуры, фокусируя на земле и окружающих предметах серповидные изображения Солнца.

Если наблюдать затмение с высокой точки, например с вершины горы (чтобы обеспечить обзор местности на несколько километров вдаль), можно увидеть бегущую с западного направления по земной поверхности со скоростью примерно 1 км/с лунную тень.

Луна гораздо меньше Солнца, но находится ближе к Земле, поэтому их угловые размеры практически одинаковы. Когда три этих небесных тела выстраиваются в линию, Луна может перекрыть яркую фотосферу Солнца, не перекрывая хромосферу и корону. Лунная орбита не круговая, и в апогее (самая удаленная от Земли точка) Луна кажется на 10% меньше, чем в перигее. Орбита Земли вокруг Солнца тоже не круговая, поэтому видимый диаметр Солнца тоже изменяется – в январе он самый большой, а в июле – самый маленький. Если Луна оказывается меньше Солнца, она не может перекрыть фотосферу и вокруг ее диска остается кольцо солнечного света – происходит кольцеобразное затмение. Максимальный размер лунной тени на поверхности Земли – 270 км, а максимальная продолжительность полного затмения – 7 минут 31 секунда.

Затмения происходят в новолуние. Орбита Луны наклонена относительно плоскости эклиптики на 5,10, поэтому Луна, Земля и Солнце вновь вернутся к почти такому же положению через 18 лет 11 дней (или 10 дней, если 18-летний цикл включает 5 високосных лет) и 8 часов. Этот период носит название «сарос». Сарос может служить основой для предсказания дат затмений и широко использовался для этой цели в древности. Затмения, отделенные саросом, объединяются в семейства, или серии. Серия одного сароса длится 12–13 столетий и насчитывает около 70 затмений. Затмение 29 марта 2006 года относится к семейству сароса 139. Затмения этого сароса больше не будут наблюдаться в России, но зато именно к этому семейству будет относиться затмение 5 июля 2168 года почти максимальной продолжительности (7 минут 29 секунд). Это выдающееся явление можно будет наблюдать с западного побережья Индии.