Астрономия что нужно знать
Хочу заниматься астрономией. С чего начать?
Нужен ли мне телескоп?
Несмотря на то, что у большинства астрономия ассоциируется именно с телескопом, торопиться с покупкой не стоит. Для начала попробуйте понаблюдать звёзды с помощью подзорной трубы или даже бинокля. На первое время их будет вполне достаточно, к тому же настраивать и наводить их гораздо легче. Идеальный инструмент для новичка — бинокль с десятикратным увеличением и апертурой 50 миллиметров — это параметр, который отвечает за степень чёткости изображения. Через такой бинокль можно разглядеть достаточно интересные объекты, например кратеры Луны. А ещё галактику Андромеды или кольца Сатурна — но они будут выглядеть достаточно размыто.
Если всё-таки телескоп очень хочется, то начать следует с рефрактора, или преломляющего линзового телескопа. Он менее привередлив в уходе и прощает засветку неба, которой просто невозможно избежать в городских окрестностях. Со временем можно сменить рефрактор на рефлектор, который позволяет вести более серьёзные наблюдения и даёт меньше искажений.
После того как вы распробуете астрономию на вкус, можно переходить к более серьёзным инструментам. Цены на них сильно варьируются и могут доходить и до полумиллиона рублей. Дмитрий Сузан, репетитор по математике, физике и астрономии, рассказывает, что есть даже модели с автоматическим наведением.
Более дорогие телескопы, стоимость которых начинается от тысячи долларов, подключают к компьютеру. Они имеют собственную базу звёзд, deep-sky объектов и часовой механизм. После его настройки и калибровки телескоп не только сможет находить интересующий вас объект, но ещё и будет поворачиваться и следить за ним.
Где лучше всего наблюдать?
Можно попробовать что-то увидеть и с крыши городского здания, но вам будет мешать ночное освещение. Если есть возможность, лучше всего отправиться за город, на природу. Уличного освещения там нет, поэтому условия намного более подходящие. Ещё больше шансов насладиться звёздным небом — взять телескоп и поехать в путешествие: в России хороший астроклимат на юге, в районе Кавказа. Там много солнечных дней и ясных ночей.
Самое идеальное место для наблюдений, по словам Льва Каменцева, пустыня или горы.
Тонкие объекты, такие как слабые кометы, в городе наблюдать бесполезно. Почему? Потому что в городе есть световой шум, а ещё облачность и испарения. Это, кстати, отражается отчасти и на количестве найденных метеоритов. Например, в Ленинградской области из-за большого количества облаков практически не видно ярких метеоров — болидов. Лучше отправиться в пустыню, например в Сахару или пустыни Аравийского полуострова. Очень большое количество телескопов устанавливается в горах в северо-восточной части Чили. Там почти 365 дней в году солнечная погода, очень редкая облачность и сухой климат.
Как не потеряться на небе?
Яркие и узнаваемые созвездия на ночном небе будут служить вам ориентирами для поиска менее примечательных объектов. Например, проведя диагональ от крайних звёзд «черпака» Ковша — или Большой Медведицы, вы сможете найти Полярную звезду, которая всегда находится над северной точкой горизонта.
Профи для любой задачи
Если такой способ вам кажется слишком сложным, есть лайфхак — приложение Star Chart, которое позволяет сориентироваться на небе с помощью мобильного телефона.
Что можно увидеть на ночном небе?
Кроме того, в Северном полушарии ежегодно видны три крупных метеорных потока — Геминиды, Персеиды и Квадрантиды. На пике активности они выглядят как сильный звездопад.
Хорошим помощником будет программа-планетарий Stellarium. На основании вашего местоположения она рассчитывает расположение звёзд, планет и созвездий и показывает, что видно на небе в любой момент времени.
Как и на что фотографировать космос?
Для астрофотографии подойдёт любой фотоаппарат, позволяющий выставить длительную выдержку и имеющий хорошую светочувствительность, или ISO. Также понадобится светосильный объектив, который сможет собрать достаточно света, и штатив, так как без него камера будет дрожать, и чёткого изображения просто не получится.
Снимки можно выкладывать в специальные группы, такие как «Астрофотография». Или участвовать в конкурсах — в разные годы их устраивают разные организации, но самый главный под названием Astronomy Photographer of the Year проводит Королевская Гринвичская обсерватория
Как узнать про астрономию побольше?
Любителю совершенно не обязательно брать в руки продвинутый учебник по физике. Для понимания того, почему одна звезда ярче другой и как вышло, что одни светящиеся точки на небе смещаются относительно остальных, а другие — нет, хватит и научно-популярных книг.
Я бы советовал прочитать Воронцова и Вельяминова — это учебник ещё советского времени, но сейчас его переиздали, так как с момента написания были сделаны многие открытия, построили новые обсерватории. Школьникам будет интересна книга Цесевича „Что и как наблюдать на небе“. Ещё я рекомендую книги „Наблюдения звёздного неба“ Дагаева, „Сокровища звёздного неба“ Зигеля и „Справочник любителя астрономии“ Куликовского и Сурдина.
Впрочем, если вы всё-таки хотите разобраться во всём основательно, то можете почитать «Общую астрофизику» Засова и Постнова или что-нибудь ещё из списка книг на сайте Государственного астрономического института МГУ.
Для более глубокого погружения в тему можно сходить в планетарий. Там вам не только расскажут о планетах и звёздах, но и позволят совершить к ним путешествие с помощью проекции на купол. Также можно послушать научно-популярную лекцию в музее или просто на Ютубе — например, хорошие материалы на русском языке есть на канале ПостНауки.
Кроме того, можно отслеживать новости на научно-популярных порталах или слушать подкасты, как Planetary Radio — правда, для последнего занятия понадобится английский язык.
Очень краткий курс астрономии
С. Попов. Фото И. Яровой
Вопреки расхожему мнению, школьное преподавание астрономии не было на высоте и в СССР. Официально предмет стоял в программе, но в реальности астрономия преподавалась далеко не во всех школах. Часто, даже если уроки проводились, учителя использовали их для дополнительных занятий по своим профильным предметам (в основном физике). И уж совсем в единичных случаях преподавание было достаточно качественным, чтобы успеть сформировать у школьников адекватную картину мира. Кроме того, астрофизика является одной из самых бурно развивающихся наук на протяжении последних десятилетий, т.е. знания по астрофизике, которые взрослые получили в школе 30-40 лет назад, существенно устарели. Добавим, что теперь астрономии в школах почти совсем нет. В итоге в массе своей люди имеют довольно смутное представление о том, как устроен мир в масштабе, большем, чем орбиты планет Солнечной системы.
Спиральная галактика NGC 4414
Скопление галактик в созвездии волосы вероники
Планета у звезды Фомальгаут
В такой ситуации, мне кажется, было бы разумно сделать «Очень краткий курс астрономии». То есть выделить ключевые факты, формирующие основы современной астрономической картины мира. Разумеется, разные специалисты могут выбрать слегка различающиеся наборы основных понятий и явлений. Но это и хорошо, если будет существовать несколько хороших версий. Важно, чтобы всё можно было бы изложить за одну лекцию или уместить в одну небольшую статью. А дальше те, кому интересно, смогут расширить и углубить познания.
Я поставил перед собой задачу сделать набор важнейших понятий и фактов по астрофизике, который уместился бы на одну стандартную страницу А4 (примерно 3000 знаков с пробелами). При этом, разумеется, предполагается, что человек знает, что Земля крутится вокруг Солнца, понимает, почему происходят затмения и смена времен года. То есть совсем «детские» факты в список не входят.
Область звездообразования NGC 3603
Планетарная туманность NGC 6543
Остаток сверхновой Кассиопея А
Практика показала, что всё, что попало в список, можно изложить примерно за часовую лекцию (или за пару уроков в школе с учетом ответов на вопросы). Безусловно, за час-полтора нельзя сформировать устойчивую картину устройства мира. Однако первый шаг надо сделать, и здесь должен помочь такой «этюд крупными мазками», в котором схвачены все основные моменты, раскрывающие базовые свойства строения Вселенной.
Все изображения получены космическим телескопом «Хаббл» и взяты с сайтов http://heritage.stsci.edu и http://hubble.nasa.gov
1. Солнце – рядовая звезда (одна из примерно 200-400 миллиардов) на окраине нашей Галактики – системы из звезд и их остатков, межзвездного газа, пыли и темного вещества. Расстояния между звездами в Галактике обычно составляет несколько световых лет.
2. Солнечная система простирается за орбиту Плутона и заканчивается там, где гравитационное влияние Солнца сравнивается с влиянием близких звезд.
3. Звезды продолжают образовываться в наши дни из межзвездного газа и пыли. В течение своей жизни и по ее окончании звезды сбрасывают часть своего вещества, обогащенного синтезированными элементами, в межзвездное пространство. Так в наши дни изменяется химический состав вселенной.
4. Солнце эволюционирует. Его возраст менее 5 миллиардов лет. Примерно через 5 миллиардов лет закончится водород в его ядре. Солнце превратится в красного гиганта, а затем — в белый карлик. Массивные звезды в конце жизни взрываются, оставляя нейтронную звезду или черную дыру.
5. Наша Галактика – одна из многих подобных систем. В видимой части вселенной около 100 миллиардов крупных галактик. Они окружены небольшими спутниками. Размер галактики около 100 000 световых лет. До ближайшей крупной галактики около 2.5 миллионов световых лет.
6. Планеты существуют не только вокруг Солнца, но и вокруг других звезд, их называют экзопланеты. Планетные системы не похожи друг на друга. Сейчас мы знаем более 1000 экзопланет. По всей видимости, многие звезды имеет планеты, но лишь малая часть может быть пригодна для жизни.
7. Мир, как мы его знаем, имеет конечный возраст – чуть менее 14 миллиардов лет. Вначале материя была в очень плотном и горячем состоянии. Частиц обычного вещества (протоны, нейтроны, электроны) не существовало. Вселенная расширяется, эволюционирует. В ходе расширения из плотного горячего состояния вселенная остывала и становилась менее плотной, появились обычные частицы. Затем возникли звезды, галактики.
8. Из-за конечности скорости света и конечного возраста наблюдаемой вселенной нам доступна для наблюдений лишь конечная область пространства, но на этой границе физический мир не заканчивается. На больших расстояниях из-за конечности скорости света мы видим объекты такими, какими они были в далеком прошлом.
9. Большинство химических элементов, с которыми мы сталкиваемся в жизни (и из которых состоим), возникли в звездах в течение их жизни в результате термоядерных реакций, или на последних стадиях жизни массивных звезд – во взрывах сверхновых. До образования звезд обычное вещество в основном существовало в виде водорода (самый распространенный элемент) и гелия.
10. Обычное вещество вносит вклад в полную плотность вселенной лишь порядка несколько процентов. Около четверти плотности вселенной связано с темным веществом. Оно состоит из частиц, слабо взаимодействующих друг с другом и с обычным веществом. Мы пока наблюдаем лишь гравитационное действие темного вещества. Около 70 процентов плотности вселенной связано с темной энергией. Из-за нее расширение вселенной идет все быстрее. Природа темной энергии неясна.
Астрономия
Лучшие условия по продуктам Тинькофф по этой ссылке
Дарим 500 ₽ на баланс сим-карты и 1000 ₽ при сохранении номера
. 500 руб. на счет при заказе сим-карты по этой ссылке
Лучшие условия по продуктам
ТИНЬКОФФ по данной ссылке
План урока:
Что такое астрономия
Сам термин «астрономия» появился благодаря таким ученым, как Пифагор и Гиппарх еще в III-II в. до н.э. В современном мире выделят несколько разделов науки астрономии.
Астрономия изучает как Вселенную в целом, так и ее объекты по отдельности. Это звезды, кометы, планеты, созвездия, галактики и т.д. Кроме этого ученые-астрономы посвящают свое время изучению черных дыр, туманности, системе небесных координат.
Связь астрономии с другими науками
Прослеживается тесная связь астрономи с другими науками. Математика, физика, химия, география, биология, механика, радиоэлектроника – это только часть наук, без которых не обходятся современные ученые-астрономы. Знания, полученные в процессе изучения этих предметов, обязательно облегчат и овладение астрономией как предметом.
Для осуществления астрономических исследований, расчета координат, траекторий небесных тел, необходимо владеть математическими, географическими знаниями. Знания химии нужны для определения химического состава небесных светил, объяснения химических процессов, происходящих в космическом пространстве. Не обойтись без физики, которая поможет разобраться в физических процессах, которые осуществляются на звездах, а также изучить форму небесных светил. Исследовать значение и происхождение названий созвездий, звезд, планет поможет лингвистика. Научиться пользоваться телескопом, изучить его строение и производить исследования в космосе поможет радиоэлектроника, механика. Как влияет солнечный свет на все живое на планете, объясняет биология. История перенесет нас в далекое прошлое и поможет разобраться в происхождении небесных тел, познакомит с древними астрономами.
Вселенная и ее масштабы
Современная наука доказала, что Вселенная имеет свои границы. Ученые измеряют ее размер световыми годами и насчитывают их около 45.7 миллиардов. Если представить, что один световой год равен 10 триллионам километров, то попробуйте представить себе масштабы Вселенной.
Какие тела заполняют Вселенную
Вселенную наполняют различные небесные тела. Их еще называют космическими телами Вселенной. Среди них выделяют:
Размеры небесных тел вселенского пространства могут быть как микроскопическими, так и гигантскими. Метеориты, астероиды и кометы относятся к малым телам Вселенной. Ученые продолжают изучать небесные тела и открыли самое большое тело во Вселенной. Им стала звезда UY Scuti. Ее радиус в 1700 раз превышает радиус Солнца.
Познакомимся поближе с небесными телами и определим их характеристики.
Астероиды – это глыбы из камня, которые образуют астероидный пояс. Он находится между орбитами Юпитера и Марса. Форма у астероидов неправильная, диаметр тел начинается от 30 метров и может достигать десятки километров. На данный момент ученые открыли более 97 853 768 этих малых космических тел Вселенной. Движение астероидов происходит по орбите вокруг Солнца.
Кометы – состоят из твердого ядра. Приближаясь к Солнцу, ядро начинает нагреваться и происходит испарение веществ, из которых оно состоит. В результате этого происходит образование газовой оболочки, а потом возникает хвост. По мере удаления от Солнца хвост и оболочка исчезают. Изредка кометы можно наблюдать невооруженным взглядом. Последней кометой, которая за последние 7 лет четко просматривалась на ночном небе, была C/2020 F3 NEOWISE. Это произошло в июле 2020 года. В основном же эти небесные тела ученые изучают с помощью телескопа.
Метеороиды – твердые небесные тела, размер которых больше атома, но меньше астероида. Они могут быть как первичными объектами, так и представлять собой фрагменты космических объектов, причем не только астероидов. Небесные тела, попавшие в атмосферу, называют метеорами. К ним относят осколки комет или астероидов.
Часть метеороида, достигшая земной поверхности, принято называть метеоритом. Другими словами, метеорит – это любое тело космического происхождения, упавшее на поверхность другого небесного объекта.
После падения метеориты оставляют след – кратер. На сегодняшний день крупнейший кратер Уилкса имеет диаметр 500 км.
Кратер от метеорита
Звезды – свет и тепло исходит от этих небесных тел. Они представляют собой массивные шары, состоящие из газа. Ближайшая звезда к Земле – Солнце. На ночном небе при отсутствии облаков можно наблюдать самые разные звезды. Их значение оценили еще наши предки. Эти «мерцающие точки» помогали ориентироваться в пространстве, о них часто писали в мифах и религиозных историях. Еще в древности, люди, не имеющие никакой техники, видели в звездах образы самых различных существ. Так начали выделять созвездия. На сегодняшний день их насчитывается 88, 12 из которых являются зодиакальными.
Планеты – достаточно большие шарообразные объекты, вращающиеся вокруг Солнца по определенной оси и не являющиеся спутником другого космического тела. В Солнечной системе 8 планет:
Телескопы: наземные и космические
Специальный прибор, который используют для наблюдения за космическими объектами, называется телескоп. Главная его задача – собрать как можно больше света от небесного тела и увеличить угол зрения, под которым это небесное тело можно изучать. Улавливаемый прибором свет пропорционален его объективу. Следовательно, чем больше объектив у телескопа, тем мельче объекты он может уловить.
Первый телескоп появился благодаря ученому Галилео Галилею в 1609 году. Принцип его работы практически ничем не отличался от уже имеющихся на то время подзорных труб. Для своего прибора ученый использовал более мощные линзы, которые позволили увеличить изображение в 20 раз. Телескоп помог сделать первые важные открытия в космосе. Сейчас он хранится в одном из музеев Флоренции.
С помощью наземных телескопов можно наблюдать за Солнцем, планетами, спутниками. Но вот изучить детально звезды не получится. Даже в самый мощный прибор они видны как маленькие мерцающие точки.
Более детально познакомиться с космосом и Вселенной позволяют космические телескопы, расположившиеся на орбите. Это настоящие гиганты, они помогают даже в изучении истории Вселенной. Первый космический телескоп подняли в воздух в августе 1957 года. На высоте 25 км он сделал съемку Солнца в высоком расширении.
Современные космические и наземные телескопы оснащены компьютерными программами. Они передают картинку на монитор, что позволяет увидеть изображение в таком виде, в каком оно представлено в действительности, без каких-либо искажений.
Где находятся самые крупные оптические телескопы
Как правило, телескопы устанавливают в отдаленных местах от городской суеты. Для этого подходят горные местности, либо бескрайние пустыни. К числу крупнейших телескопов мира относят:
Самый крупный телескоп России БТА (Большой Телескоп Альт-Азимутальный) расположен в горах на высоте 2070 м в Карачаево-Черкесии. Диаметр его зеркала составляет 6 метров.
Всеволновая астрономия
Первые ученые-астрономы для изучения космического пространства использовали исключительно оптические телескопы. Следовательно, изучить и описать они могли лишь то, что непосредственно улавливал их взор. Сегодня же астрономия достигла значительных высот, ведь ученые могут вести свои наблюдения на различных длинах волн. Новые знания и технологии способствовали выделению совершенно новых дисциплин, таких как гамма-астрономия, радиоастрономия и рентгеновская астрономия.
Каждый космический объект излучает ряд волн, невидимых для человеческого глаза. Но их можно измерить специальными приборами. Необходимость таких измерений неоценимо важна. Например, гамма- или рентгеновское излучение, которое приходит из космоса на Землю, рассказывает о грандиозных процессах, происходящих в самых глубинках Вселенной. Из-за гигантских расстояний человек не может наглядно изучить все космические объекты. Все знания человечества о космосе базируются на излучении, которое исходит от небесных тел. Так удалось определить расстояние между объектами во Вселенной, их состав, возраст, размер и т.д.
Понятие «всеволновая астрономия» означает, что современные наблюдения за космическими телами ведутся во всех известных диапазонах электромагнитного излучения.
Как развивалась отечественная космонавтика
История развития отечественной космонавтики берет свое начало с середины ХХ столетия. В 1946 году основали Опытно-конструкторское бюро №1, его задачей стала разработка спутников, ракет-носителей и баллистических ракет. Спустя 10 лет силами бюро была спроектирована первая ракета-носитель, с помощью которой в космос был запущен первый искусственный спутник планеты Земля.
После запуска искусственного спутника развитие космонавтики приобрело совершенно другие темпы. Спустя некоторое время в космическое пространство был запущен еще один спутник, но на его борту уже находилось живое существо – собака по имени Лайка.
Запуски межпланетных станций позволили заняться исследованием Луны, а уже в 1959 году космический аппарат достиг поверхности спутника Земли. В это время Советский Союз получил снимки обратной стороны Луны, что позволило ученым присвоить названия практически всем основным формам рельефа на спутнике.
Первая фотография обратной стороны Луны
Важным событием в развитии отечественной космонавтики стал полет первого человека в космос. Состоялось это 12 апреля 1961 года на корабле «Восток» пилотируемым Юрием Гагариным. В 1965 году человек впервые вышел в открытый космос.
До 1991 года отечественная космонавтика радовала множеством открытий и достижений:
Запуск первого искусственного спутника Земли
4 октября 1957 года стал знаменательным для всей мировой космонавтики. В этот день был осуществлен запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Это событие стало началом изучения космического пространства и открыло новые возможности в развитии не только отечественной, но и мировой космонавтики.
Космодром Байконур, находящийся в Казахстане, стал площадкой для первого запуска первого искусственного спутника Земли. Для этого использовалась ракета-носитель Р-7. Спутник пребывал в космическом пространстве 92 дня, 1440 раз облетел вокруг Земли, что позволило ученым впервые произвести изучение верхних слоев ионосферы. Также была получена достаточно важная информация о работе аппаратуры в космических условиях и произведена проверка расчетов.
Первый искусственный спутник Земли
Современная космонавтика и ее достижения
Огромный прорыв сделала современная космонавтика в своем развитии. Сегодня о космосе говорится как о реальном, а не как о чем-то сказочно далеком. Запуск современного космического корабля, полеты в космическое пространство стали хоть и дорогостоящими, но обычными явлениями в жизни российского государства.
Не вызывает ни у кого удивления космический туризм, когда за определенную плату можно полетать на космическом корабле. На высоком уровне проходят космические исследования. Современные ученые работают над созданием солнечных электростанций, разрабатывают технологи влияния на климат Земли.
С 2016 года начал свою работу космодром «Восточный» в Амурской области. Это позволило России совершать запуски космических кораблей со своей территории и не зависеть от других стран.
В недалеком будущем в планах запуск пилотируемых кораблей на поверхность Луны, беспилотных космических аппаратов для исследований космического пространства, реализация программы «Морской старт».
Приоритетной задачей для России стало дальнейшее развитие отечественной космонавтики, изучение возможностей современной космической отрасли и выведение ее на передовые мировые рубежи.
Астрономия в школе: дело не только в звездах
Астрофизическая школа «Траектория» в Турку (Финляндия), 12–27 августа 2018 года
До конца 1980-х астрономия была обязательным предметом в советских школах. Потом ее убирали из программы, где-то она оставалась в качестве факультатива, где-то короткий курс под названием «Космос» был частью курса физики, но читался далеко не всегда. И вот сейчас астрономия постепенно возвращается в школу. Для чего нужен этот предмет, с какого возраста его лучше всего преподавать и как им увлечь школьников? На эти вопросы ответила преподаватель астрофизической школы «Траектория» канд. физ.-мат. наук Мария Богданова. Беседовала Светлана Михайлова.
— Мария, расскажите, пожалуйста, как развивалась ситуация с изучением астрономии в российских школах.
— В конце 1990-х астрономия еще была в школе отдельным предметом. Но уже не везде, а на усмотрение директора. Где-то ее включили в курс физики. Но по факту этот раздел учебника часто пропускали: мало кто знал, как преподавать астрономию. Ну, а в нулевых она уже практически нигде не преподавалась. И вот года три или четыре назад официальным указом министра образования она была возвращена в школу. Правда, базу для этого не подготовили: учителей по астрономии по-прежнему нет. Курсов повышения квалификации, точнее переквалификации, немного, и не каждый готов так быстро новую квалификацию получить.
— Что делает в этой связи фонд «Траектория»?
— Мы много общаемся с учителями. Наш фонд проводит семинар для учителей астрономии, куда приходит ежегодно около 100 человек, в том числе учителя физики. В прошлом году курс проводился онлайн, так что любые учителя со всей страны могли к нему подключиться. Он был бесплатный. Но участников в масштабах страны было не очень-то много: максимум 130 педагогов.
— Зачем вообще нужна астрономия в школе?
— На этот счет есть несколько мнений. Самое популярное: астрономия развивает мировоззрение и кругозор школьника. Это, конечно, так, но мне кажется, это скорее задача начальной школы, ну, может, средних классов. И она должна решаться на уроках окружающего мира, природоведения. Собственно, так это и происходит.
В старших классах, где и появляется астрономия как отдельный предмет, на мой взгляд, должна решаться совершенно другая задача. В школе есть немало предметов естественно-научного цикла: физика, химия, биология, география. Они не просто несут знания, но и учат человека мыслить научно, дают представление о том, как как выстроена логика науки, откуда мы вообще узнаем сведения об окружающем мире.
Причем на этих уроках многое завязано на экспериментах. И вот тут астрономия начинает дополнять все эти естественно-научные и другие предметы. Она немного иначе устроена. Да и предмет изучения у нее особый. Космические объекты находятся далеко от нас, и мы не можем поставить эксперимент, чтобы увидеть и понять, что было раньше и что будет потом, так, как это делается в биологии: там мы можем посмотреть, как существо развивается, как оно рождается, растет, умирает. А в астрономии — не можем: там очень большие масштабы времени и пространства. Однако мы сейчас представляем, как устроена Вселенная. Астрономия — наука с очень узким объемом информации, все наблюдения проведены в очень небольшом диапазоне времени. Но на их основании мы можем делать громадные выводы: какой Вселенная была раньше, какой она будет потом, какие процессы там происходят, каковы масштабы этих процессов. Это в каком-то смысле детектив: у нас есть улики, и мы понемногу раскручиваем, что было раньше, и пытаемся понять, что будет потом, связать с тем, что мы еще можем наблюдать.
— Как заинтересовать детей изучением астрономии?
— У астрономии есть преимущество: красивая зрительная часть. На этом можно играть. Сейчас очень много доступных видеоматериалов: снимки с «Хаббла»; снимки других планет, сделанные космическими аппаратами. Эта часть, мне кажется, должна всех заинтересовать. Правда, это хорошо работает на младших школьниках и не очень хорошо — со старшеклассниками, которые уже бывают довольно равнодушны к тому, что красивого нашли на Марсе.
Еще могут заинтересовать фантастические фильмы и книги, где используются астрономические теории.
Конечно, еще можно привезти школьников туда, где им будет интересно. Например, в обсерваторию. Потому что там всё не похоже на обычную жизнь. Это тоже очень впечатляет школьников.
— А вести собственные наблюдения за космосом?
— Безусловно, это тоже отличный вариант. Но он очень сложен технически, особенно в больших городах. Например, в Москве почти нет возможности вести наблюдения: сложно угадать погоду, мешает засветка. Но можно поручить вести самостоятельно наблюдения за Луной, Солнцем в течение длительного времени.
В сельской местности или маленьких городах всё проще организовать — можно сделать выезд, организовать экспедицию. Мы, например, ездили в такую экспедицию, где детям ботанику, географию и астрономию преподавали на местности. У нас в базовом лагере стоял телескоп, и мы вели наблюдения. Выезд наш длился три недели. Но это было в начале 2000-х, когда всё делалось легче. Хотя и сейчас есть школы, которые проводят такие походы.
— А какие выезды проводит «Траектория»?
— Мы ездим со школьниками в обсерватории, работаем там с большими инструментами и берем с собой маленький телескоп или несколько, по вечерам проводим наблюдения, чтобы всё увидеть своими глазами. В принципе, школьников это увлекает. Хотя, конечно, в Интернете картинки выглядят более красиво, но когда ты смотришь своими глазами, всё выглядит необычно, совсем иначе.
— А есть ли какие-то долгосрочные проекты в «Траектории»?
— Да, в «Траектории» есть уникальный проект, непохожий на другие. Это Астрофизическая школа фонда «Траектория», в которую поступают школьники после восьмого класса. Они могут жить в разных регионах, неважно где, поступают туда заочно, по результатам экзамена. А дальше на протяжении трех лет одни и те же школьники имеют возможность бесплатно участвовать в длинном проекте. Да, они могут его покинуть, если по какой-то причине что-то у них не пошло. Но если они хотят — доходят до конца. Они занимаются заочно физикой и математикой, астрономией, программированием и английским языком, и два раза в год мы с ними отправляемся в выездные школы в разные обсерватории или институты, связанные с астрономией и астрофизикой. Причем не только в России. У нас уже было два зарубежных выезда: в Финляндию и Армению. Ребята 9–11-х классов постепенно погружаются там в настоящую научную деятельность. То есть они сначала изучают тему, знакомятся с учеными, находят себе научных руководителей, постепенно включаются в какую-то работу. У нас даже были школьники, у которых уже на первом курсе института выходили публикации в научном журнале, сделанные на основе той работы, которую они вели с нашими научными руководителями. За это время они успевают понять, насколько это вообще их занятие. Те, кто почувствовал, что это прямо их, обычно хорошо понимают, куда и зачем им надо поступить. Это очень важно!
— Были ли уже выпуски из вашей Астрофизической школы?
— Да. Первый выпуск такого трехлетнего цикла состоялся. Больше половины школьников (28 из 42), которые поступили к нам после восьмого класса, дошли до конца. Это довольно много. Если уходили — в основном по собственному желанию, потому что осознали и решили, что это не совсем то, что им нужно. Все те, кто прошел наш цикл, поступили в технические вузы, чтобы изучать физику, астрофизику, математику, программирование и т. д. По крайней мере все, кто планировал. Сейчас они уже третьекурсники. Часть из них продолжают работать с нашими научными руководителями, с которыми начали работать еще в школе. Кто-то уже в вузе нашел себе новых.
— Идет ли сейчас работа в Астрофизической школе «Траектория»?
— Да, сейчас идет обучение школьников из второго набора. Они учатся уже второй год. Они сейчас десятиклассники. У них в школе был выбор специализации, и большинство из них пошли на физику, астрономию. Вообще, три года занятий для такой школы — это очень нетипичная деятельность. Есть летние лагеря, куда можно поехать на две недели, чтобы погрузиться в научную среду, — например, образовательные центры «Сириус», «Орлёнок», что-то еще из этой серии, где тоже есть научное направление. Туда можно пройти по конкурсу и участвовать бесплатно. Там тоже идет погружение в науку, есть естественно-научные предметы, школьники проводят исследования, выступают на конференциях, пишут работы. Но еще раз повторю, это история двух-трех недель: человек на полную смену съездил, погрузился, выгрузился — и пошел дальше жить. Правда, он может попасть на следующую смену. Но в этом случае надо заново конкурс пройти, а это довольно тяжелая история. А нашим школьникам, тем, кто попал в Астрофизическую школу «Траектория», очень повезло: если они к нам попадают, у них всегда есть возможность два раза в год с нами ездить. Но при этом, конечно, надо учиться.
— А как происходят ваши выезды с Астрофизической школой «Траектория» в обсерваторию?
— Например, мы выезжаем в Специальную астрофизическую обсерваторию РАН на Кавказе. Они наши основные партнеры в организации и составлении программ всех выездных школ. Мы приезжаем, школьники слушают лекции: или научно-популярные, или более специальные, которые больше похоже на чуть упрощенный курс для студентов. У ребят есть семинары. В частности, я организую семинар по астрофизике.
Там наши учащиеся активно решают задачи, но не школьные: это больше задачи на логику, понимание, научную компетенцию. Решая задачи, можно пользоваться всем — Интернетом, подсказкой друга. Важно понять идеи и суметь их объяснить.
Скажем, в обычной школе даются задачи такого типа: найди заданное число, причем чаще всего тебе известна формула, по которой число надо отыскать. Иногда для решения надо знать несколько формул, и в этом состоит сложность.
У нас иначе. Мы, например, даем изображение графика, на котором не подписаны оси. Участникам предлагается подписать их самим, объяснив при этом, что это за процесс. Графики берем из реальной науки, а некоторые сами специально создаем. У ребят есть Интернет, но мы просим не делать поиск по картинке, потому что они ее без труда находят и становится неинтересно. Они соглашаются с этими правилами, потому что им самим интересно что-то придумать. И тут становится понятно, что у задач могут быть совершенно разные решения. Можно придумывать совершенно разные подписи, главное — объяснить, почему кривая имеет именно такую форму, пояснить зависимость одной величины от другой. То есть задачи не имеют заведомо правильного решения. Важно понимать, что такое зависимость, что такое физические величины, почему график может иметь такую форму. Например, это может быть кривая, которая показывает, как меняется яркость звезды от времени. При этом в астрофизике есть переменные звезды разных типов, которые плавно меняют яркость или делают это с резкими выбросами. Соответственно, мы можем дать разные графики. Ребята довольно быстро учатся находить информацию. Если формулу какую-то не знают, они могут ее найти и применить.
— Это теоретическая часть. А что с практической работой?
— Практические работы для школьников ведут сотрудники обсерватории. Они, например, берут задачу из своей научной деятельности, где уже найден ответ, рассказывают школьникам, как это происходит, дают им примеры: вот вам числа, вот программа, вам надо в этой программе числа обработать и получить какой-то результат. Это чем-то похоже на лабораторные работы в институтах. Иногда ребята работают с программами, устанавливают специализированный софт, понимают, что и как устроено. Тут идет работа с числами, иногда есть немного программирования, надо применять незнакомое программное обеспечение; это тоже полезно — уметь быстро в нем разобраться, сразу применить в работе с данными. Такой деятельности много.
Также у нас проводятся экскурсии, где ученикам рассказывают истории создания инструментов, кто на них работает, какие объекты изучает. Например, в САО РАН есть радиотелескопы, несколько оптических телескопов, есть серии телескопов, которые работают вместе как одно целое. Ребята прямо сейчас могут спросить человека, который работает на этих телескопах, как, что и зачем применяется.
— Популярной формой работы, и в школе тоже, становятся конференции. Как у вас с этим обстоят дела?
— Конференция — это обязательная форма работы. Свою небольшую работу, которую школьники успевают проделать заочно (и частично очно) на наших занятиях, они представляют в виде доклада. Это очень полезная деятельность! Дети учатся это представлять, понятно рассказывать, отвечать на вопросы. Они работают в группе, но свой доклад обязательно делает каждый. Они могут разбить доклад на части. На некоторых школах выступают устно, а на некоторых проводим еще и постерные секции. В большом зале на стенах развешиваются плакаты формата А0, напечатанные заранее. На конференцию человек приезжает с тубусом, в котором везет напечатанные плакаты. Очень разные, надо сказать. У кого-то в основном картинки, кто-то текст прямо там печатает, кто-то делает что-то похожее на рекламный транспарант.
Участникам дается время, когда они могут ходить по этому залу, читать эти плакаты как стенгазету, а потом подходить к автору, чтобы задать вопросы. Это другой формат общения на конференции, он более похож на дискуссионный. Около одного постера люди могут стоять полдня и обсуждать его результат. А если у человека устный доклад на конференции, то у него всего пять минут, чтобы ответить на вопросы.
Обычно на научные конференции с устным докладом попасть сложнее: там конкурс больше. А с постером — проще. Поэтому студент чаще едет с постером, чем с устным докладом. Если ты студент четвертого-пятого курса и поехал на конференцию, скорее всего, у тебя будет постерный доклад, а не устный. Поэтому его надо научиться делать раньше, чем устный. Мы этим тоже занимаемся. У нас есть фотографии, где все стоят и обсуждают чей-то постерный доклад. Очень зрелищно!