Astroklimat

ASTROKLIMAT - sovokupnost' faktorov, iskazhayushih formu prohodyashego cherez atmosferu volnovogo fronta izlucheniya nebesnyh ob'ektov. V usloviyah, kogda volnovoi front dohodit do optich. instrumenta (teleskopa) neiskazhennym, instrument mozhet rabotat' s maks. effektivnost'yu (s razreshayushei sposobnost'yu, priblizhayusheisya k teoreticheskoi). Vsestoronnee izuchenie A.- vazhneishaya zadacha pri vybore mesta ustanovki krupnyh astronomich. instrumentov.

Vozmozhnost' nablyudeniya predel'no slabyh tochechnyh ob'ektov opredelyaetsya polucheniem s pomosh'yu teleskopa bolee vysokogo svetovogo kontrasta mezhdu ob'ektom i fonom nochnogo neba. Etot kontrast tem vyshe, chem men'she diametr izobrazheniya ob'ekta, postroennogo teleskopom, i chem luchshe astroklimatich. usloviya raboty teleskopa.

Kak vyyasnilos', kachestvo teleskopich. izobrazheniya snizhaetsya gl. obr. iz-za pomeh, vnosimyh prizemnym sloem atmosfery. Poverhnost' Zemli blagodarya sobstvennomu teplovomu izlucheniyu v nochnoe vremya znachitel'no ohlazhdaetsya i ohlazhdaet prilegayushii k nei sloi vozduha. Izmenenie temp-ry vozduha na 1^o S izmenyaet ego pokazatel' prelomleniya na 10^-6, chto uzhe skazyvaetsya na kachestve izobrazheniya. Na izolirovannyh gornyh vershinah tolshina prizemnogo sloya vozduha so znachit. perepadom (gradientom) temi-ry mozhet dostigat' nesk. desyatkov m. V dolinah i na ravninnyh mestah v nochnoe vremya etot sloi znachitel'no tolshe, on mozhet sostavlyat' sotni m. Etim ob'yasnyaetsya vybor mest dlya astronomich. observatorii na otrogah gornyh hrebtov i na izolirovannyh vershinah, otkuda bolee plotnyi holodnyi vozduh mozhet stekat' v doliny. Vysotu bashni teleskopa vybirayut takoi, chtoby instrument nahodilsya vyshe osn. oblasti temperaturnyh neodnorodnostei.

Vazhnym faktorom A. yavl. veter v prizemnom sloe atmosfery. Peremeshivaya sloi holodnogo i teplogo vozduha, on vyzyvaet poyavlenie neodnorodnostei plotnosti v stolbe vozduha nad instrumentom. Neodnorodnosti, razmer k-ryh men'she diametra teleskopa, privodyat k defokusirovke izobrazheniya. Bolee krupnye fluktuacii plotnosti (nesk. m i krupnee) ne vyzyvayut rezkih iskazhenii fronta volny i privodyat v osnovnom k smesheniyu, a ne k defokusirovke izobrazheniya. Nizkochastotnye (0,01 -10 Gc) smesheniya izobrazheniya mogut byt' skompensirovany avtomatikoi teleskopa.

V verhnih sloyah atmosfery (v tropopauze) takzhe nablyudayutsya fluktuacii plotnosti i pokazatelya prelomleniya vozduha. No vozmusheniya v tropopauze ne vliyayut zametno na kachestvo izobrazhenii, davaemyh optich. priborami, t. k. temperaturnye gradienty tam znachitel'no men'she, chem v prizemnom sloe. Eti sloi vyzyvayut ne drozhanie, a mercanie zvezd.

Fluktuacii, menyayushie naklon volnovogo fronta (vnosyashie t. n. uglovye iskazheniya), snizhayut effektivnost' teleskopov, no ne skazyvayutsya zametno na rabote interferencionnyh priborov. V dvuhluchevom interferometre Maikel'sona dva izobrazheniya tochechnogo ob'ekta (zvezdy) mogut pod deistviem faktorov A. smeshat'sya i deformirovat'sya nezavisimym obrazom. Odnako izobrazheniya, imeyushie vid difrakcionnyh pyaten, sravnitel'no veliki, oni vsegda chastichno perekryvayutsya (sm. Spekl-interferometriya). Slegka koleblyushiesya interferencionnye polosy postoyanno vidny vo vzaimno perekryvayusheisya chasti difrakcionnyh pyaten. Po smesheniyu interferencionnyh polos mozhno ocenit' harakter t. n. fazovyh iskazhenii, vyzvannyh A. nad priborom. Fazovye iskazheniya obuslovleny zaderzhkoi otdel'nyh uchastkov fronta volny neodnorodnostyami atmosfery. Obychno pri dostatochno malyh uglovyh vozmusheniyah volnovogo fronta ego fazovye iskazheniya takzhe okazyvayutsya ves'ma neznachitel'nymi. Poetomu izuchenie uglovyh iskazhenii volnovogo fronta (drozhanie izobrazheniya) yavl. bolee chuvstvitel'nym metodom issledovaniya A.

Issledovanie A. dvuhluchevym priborom (DLP) shiroko primenyaetsya dlya vybora mesta ustanovki krupnyh teleskopov. Rasstoyanie mezhdu puchkami luchei, postupayushimi v DLP, vybiraetsya priblizitel'no ravnym diametru teleskopa, k-ryi budet v etom meste ustanovlen. DLP pozvolyaet izuchit' drozhanie dlya luchei, sootvetstvuyushih kraevoi zone zerkala teleskopa, k-raya naibolee effektivno sobiraet svet. Rezul'taty etih issledovanii dayut vozmogknost' opredelit' kachestvo izobrazhenii, k-rye budet davat' krupnyi teleskop v analogichnyh usloviyah.

K vazhnym etapam issledovaniya A. otnositsya izuchenie mikropul'sacii temp-ry s pomosh'yu maloinercionnyh termometrov. Podnimaya eti termometry nad poverhnost'yu Zemli, opredelyayut tolshu sloya temperaturnyh neodnorodnostei.

Pri astroklimatich. issledovaniyah neobhodimo ustanovit' svyaz' mezhdu chislom yasnyh dnei, registriruemyh meteosluzhboi, i chislom nochei, prigodnyh dlya astronomich. nablyudenii. Provedennyi dlya territorii SSSR astroklimatich. analiz pokazyvaet, chto naivygodneishimi raionami ustanovki krupnyh teleskopov yavl. nek-rye gornye raiony sredneaziatskih respublik.

(P.V. Sheglov)