Полтавський обласний центр науково-технічної творчості учнівської молоді
Полтавської обласної ради

м. Полтава, вул. Покровська, 38, тел.: (05322)2-06-91; 50-04-51

e-mail: poltavaocnttum@ukr.net

Субота, 2018-07-21, 8:01 PM
Вітаю Вас, Гість
Головна » Статті » Науково-технічні проекти та розробки вихованців Центру

ДОСЛІДЖЕННЯ СУЗІР’ЇВ НЕБЕСНОЇ СФЕРИ

ДОСЛІДЖЕННЯ СУЗІР’ЇВ НЕБЕСНОЇ СФЕРИ

  Десятикласник Полтавської гімназії №13 Роман Поляков вже п’ятий рік навчається в науковому астрономо-космічному товаристві "Персей". На початку він досліджувала метеорити, має велику колекцію порід як кам’яного так і металевого походження, які були ним особисто знайдені на території Полтавської області. Один із метеоритів знайдений на території Полтавської гравіметричної обсерваторії, який за допомогою вчених було досліджено та написано науковий реферат "Дослідження метеоритів". Роман навчаючись у "Персеї", багато разів досліджував Місяць, планети Сонячної системи і небесний простір. Виготовив багато космічних апаратів та астрономічних приладів, які є макетами або діючими моделями.
  
Найбільше йому до вподоби дослідження сузір’їв, тому він і зупинився на виготовленні діючої моделі небесної сфери. З цією темою він брав участь у конкурсі-захисті науково-дослідницьких робіт Малої академії наук.
  
В гімназії, де він навчається має найвищі бали, захоплюється велоспортом. Великими друзями у Роми є його молодші сестричка та братик. Сестричка Аня також відвідує гурток Центру – керамічний.

   Дивлячись на небо, ми заглядаємо в минуле Всесвіту, і кожна зоря, яку ми спостерігаємо, – це ніби одна із сторінок історії. Вивчаючи інші зоряні світи, інші галактики, ми проникаємо в більш віддалене минуле.
  
Небесні тіла розташовані на великих відстанях від нашої планети, далеко від земних лабораторій. Для вивчення космічних об’єктів потрібні особливі методи дослідження.
   
Коли астрономи обчислили розміри зірок, вони побачили, що багато зірок перевершують Сонце за своїми обсягами у мільйони і навіть у мільярди разів.
  
Було встановлено, що Молочний Шлях – це величезна зоряна система, яка складається з багатьох мільярдів зірок, і, що Сонце – одна з них. Розміри Молочного Шляху дійсно грандіозні.
  
Спостереження показали, що крім зірок на небі є ледь помітні туманні плями. При їхньому уважному вивченні вдалося встановити, що кожна з таких туманних плям виявилася таким молочним шляхом, як наш, і містить у собі мільярди зірок.
   
Багато видно зірок – яскравих і ледь помітних неозброєним оком. Здається, що їх неможливо перерахувати. Насправді це не так. Астрономи вже давно виконали це завдання. Вони перерахували зірки, і не тільки ті, які бачить неозброєне око людини, але і багато таких зірок, що спостерігаються тільки в телескопи. Виявилося, що неозброєне людське око бачить на всім небі трохи більше п'яти з половиною тисяч зірок.
  
Чудову картину являє собою нічне небо з розсипаними по ньому мерехтливими зорями. Кількість їх незлічена. Але так здається лише на перший погляд. Поступово око виокремлює групи зір, незмінні за своїм взаємним розташуванням. Тому люди виділили ці групи і дали їм назви. Усе небо поділене на 88 сузір’їв.
  
Сузір'я – це умовні групи зірок, і дуже часто ми навіть не можемо зрозуміти, чому те чи інше сузір'я назване саме так, а не інакше. Справді, чому подібна до ковша фігура, утворена сімома яскравими зірками, називається сузір'ям Великої Ведмедиці, а не сузір'ям Ковша?
   
Сучасний астроном може знайти будь-як зірку, користуючись двома визначеними, установленими для кожної зірки числами, що називаються астрономічними координатами. Але все ж таки сучасні астрономи-спеціалісти не відмовилися від розподілу неба на сузір'я, адже це зручно для швидкого розпізнавання яскравих зірок.
   
Багато яскравих зірок мають свої власні імена, дані їм людьми ще в далекій давнині. Ці назви часом подібні до образів. Так, наприклад, сама яскрава зірка в сузір'ї Північної Корони називається Гемою, що значить «перлина», а найбільш яскрава зірка в сузір'ї Діви називається Спікою, що значить «колосся».
  
Серед яскравих зірок можна знайти деякі зірки, не нанесені на зоряну карту. Ці світила називаються планетами. До того ж їх легко відрізнити від зірок – їхнє спокійне рівне світло не мерехтить, як світло зірок. Неозброєним оком ми можемо спостерігати тільки п'ять планет: Меркурій, Венеру, Марс, Юпітер і Сатурн.
  
Спостерігаючи за зоряним небом, ми побачимо зірки різної яскравості. З стародавніх часів люди поділяють усі видимі неозброєним оком зірки на шість класів зоряних величин – за їх блиском. Самі яскраві зірки називаються зірками першої величини. А найслабщі, ледь видимі неозброєним оком, називаються зірками шостої величини. Таким чином, говорячи про зоряну величину, ми маємо на увазі не розміри зірки, а її видимий блиск.
   
За допомогою зірок можна знайти полюс світу. Необхідно відшукати Полярну зірку. Знання її місця розташування дуже важливе, тому що вона, вказуючи напрямок на північ, допоможе нам орієнтуватися. А вміння орієнтуватися за сторонами світу може не раз знадобитись в житті.
  
Сонце, внаслідок річного руху Землі навколо нього, щодня переміщається на тлі віддалених зірок. Видимий коловий шлях Сонця серед зірок, який воно робить протягом року, називається екліптикою. Екліптика пролягає по 12 сузір'ям, що називаються зодіакальними. Ця назва походить від грецького слова «зоон», що значить тварина.
  Ми не можемо безпосередньо спостерігати рух Сонця серед зірок, тому що зірки вдень не видимі. Сильне сонячне світло розсіюється атмосферою Землі і нам здається, що ми оточені блакитним небозводом. Це позбавляє нас можливості неозброєним оком бачити зірки вдень.
  
Для визначення сузір’їв наочно пропонується модель небесного глобусу з  нанесеною проекцією зіркового неба на сферу. Сам глобус являє собою зменшену модель небесної сфери, яка найбільш правильно відображає зовнішній вигляд  сузір’їв неба. Він наочно передає обриси зірок та сузір’їв небесної сфери.
  
Для виготовлення глобусу використана пластмасова куля, яка складається з двох окремих частин і обмежена двома полюсами. Сфера встановлена на  підставку з віссю, що дає можливість спостерігати розташування сузір’їв. Кожне сузір’я має підсвітку світлодіодом з періодичним ввімкненням для наочності.
   
Для кращого сприйняття матеріалу при вивченні сузір’їв на небесній сфері використано почергове їх перемикання. Сузір’я на моделі розбито на дві частини, одна з яких є Зодіакальна група. Роль найяскравіших зірок, по яким визначають певні границі сузір’їв в моделі, грають жовті світлодіоди підвищеної яскравості. Електронне перемикання групи сузір’їв здійснюється електронною схемою.

  Схема складається з генератора прямокутних імпульсів, частота яких складає 1 Гц. Генератор зібраний на логічних елементах D1.1 та D1.2. Резистор R1 виводить елемент D1.1 в лінійний режим і разом з конденсатором С1 визначає частоту слідування імпульсів. Чим більша ємність конденсатора і резистора тим менша частота слідування імпульсів. Далі імпульси поступають на наступний елемент D1.3, який дозволяє зменшити вплив навантаження на частоту генератора. З виходу цього елемента прямокутні імпульси поступають через обмежувальний опір R3 на базу ключового транзистора VT1. В його колектор ввімкнені ланцюжки світлодіодів VD1 – VDN, які починають світитися, коли на базу транзистора через резистор R3 поступає логічна одиниця рівнем 4,5 В. З виводу 8 логічного елемента D1.3 імпульси поступають також на останній елемент D1.4 мікросхеми D1 типу К155ЛА3. Цей елемент працює аналогічно до попереднього і його навантаженням є транзистор VT2 разом із іншими світлодіодами VDN+1 – VDМ. На обидві групи світлодіодів через резистор R6 подається напруга живлення 5В. Вся схема живиться через мережевий адаптер 5В, що визначено паспортними даними мікросхеми D1 типу К155ЛА3. Вся електронна схема зібрана на платі із склотекстоліту і прикріплена всередині моделі сфери. Провідники живлення 5В виведені з сфери до блока живлення.
   Вивчаючи небесні світила, астрономи прагнуть використовувати для своїх досліджень найостанніші досягнення фізики і техніки. Так, розвиток електроніки дозволив вивчити радіовипромінювання, що йде на Землю з Космосу. Виникла нова галузь науки – радіоастрономія. Ще більше розширилися границі пізнаного Всесвіту, тому що величезні радіотелескопи здатні сприймати більш слабкі випромінювання, ніж найбільші оптичні телескопи. З'явилася можливість досліджувати розсіяні в міжзоряному просторі хмари розрідженого водню, що випускають радіохвилі. Були виявлені нові процеси, що виникають у дуже далеких від нас галактиках.
   Екліптика проходить по сузір'ях, що утворить пояс Зодіаку. Ці сузір'я в порядку їхнього проходження такі: Риби, Овен, Телець, Близнюки, Рак, Лев, Діва, Терези, Скорпіон, Стрілець, Козеріг і Водолій. Назви ряду зодіакальних сузір'їв зберегли до наших днів сліди стародавнього мисливського і землеробного періоду в історії людства. Сузір'я Водолія і Риб символізують період розливу рік і рибного лову. Сузір'я Тельця й Овна – період пасовищ. Сузір'я Діви і Терезів – період збирання і зважування врожаю.
   Весь пояс цих сузір'їв, зображений на карті. Екліптика на цій карті має вид кривої – синусоїди. Половина річного шляху Сонця проходить серед північних сузір'їв і половина – серед південних. Самої північної своєї точки екліптика досягає в сузір'ї Близнюків, а самої південної – у сузір'ї Стрільця.
   Молочний Шлях видний у нас не цілком. Разом з тим велика частина Молочного Шляху доступна нашим спостереженням. Молочний Шлях проходить по сузір'ях: Стрільця, Щита, Орла, Стріли, Лисички, Лебедя, Ящірки, Цефея, Кассіопеї, Персея, Візника, Близнюків, Єдинорога і Корми. Центр Молочного Шляху знаходиться в сузір'ї Стрільця, а протилежна центру точка – антицентр – на границі сузір'їв Близнюків і Візника.
   Цікаво відзначити, що як Сиріус, так і сузір'я Великого Пса знайшли своє відображення в нашому сучасному побуті, хоча більшість людей про це навіть не здогадується. В стародавньому Римі під час першого ранкового сходу Сиріуса, коли він вперше в самий розпал літа, після періоду невидимості, з'являвся в променях східного Сонця, наставала нестерпно жарка погода. Починався час тропічних лихоманок і інших епідемій. У цю пору року в стародавньому Римі з'являлася перерва в роботі всіх установ – наставав відпускний період. По-латині Великий Пес називається Каніс Майор, і тому літня перерва в заняттях називалася канікулами. Таким чином, школярі і студенти, вживаючи слово «канікули», навіть не підозрюють, що воно пов'язано із сузір'ям Великого Пса.

Пояс зодіаку

Карти зоряного неба

 

Категорія: Науково-технічні проекти та розробки вихованців Центру | Додав: poltavaman (2018-02-02)
Переглядів: 43 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0