Как устроить в лагере или при школе астрономическую площадку


Каждый, кто хочет знать астрономию, должен сам наблюдать небесные явления. Астрономические наблюдения, как и всякое другое дело, требуют приобретения некоторого практического навыка.

Для постоянных астрономических наблюдений можно устроить астрономическую площадку. На ней надо установить столики для труб, проложить так называемую полуденную линию, указывающую направление географического меридиана, и поставить указатели основных точек горизонта, солнечные часы и другие приспособления.

Еще в 1926 г. в лагере Артек (Крым) при жизни его основателя 3. П. Соловьева пионеры устроили с помощью астрономов такую площадку. Теперь в школах и пионерских лагерях наряду с географическими площадками создают и астрономические. Большая астрономическая площадка построена при Московском планетарии.

Разметка часов по тени от гномона и определение полуденной линии.
Разметка часов по тени от гномона и определение полуденной линии.

В лагере или поблизости от него вместе с группой товарищей надо выбрать ровное место с открытым горизонтом. Начинать надо с определения направления географического меридиана. Это направление называют полуденной линией. Чтобы наметить полуденную линию, устанавливают посреди выбранного места ровный прямой шест. Высота его над поверхностью земли должна быть 11 ½ — 2 м. Он должен стоять совершенно вертикально (проверьте это отвесом и, если нужно, подправьте установку). Этот шест называется гномоном, т. е. указателем.

Заготовьте штук 30 маленьких колышков. В солнечный день нужно будет с 9—10 час. утра до 4—5 час. вечера эти колышки вбивать в землю через каждые 15—20 минут туда, где будет конец тени от вертикального шеста. Назначьте дежурных из желающих участвовать в этой работе. К 4—5 часам вечера около гномона будет много колышков. Утренние и вечерние колышки окажутся дальше от основания гномона, а ближе к нему будут те, которые были поставлены около полудня, когда Солнце бывает над южной точкой горизонта.

Проведите через колышки линию; она будет кривой. Отметьте на этой линии два места на одинаковом расстоянии от основания гномона. Расстояние менаду этими местами по прямой линии разделите пополам: средняя точка будет находиться как раз на полуденной линии. Если среднюю точку соединить прямой линией с основанием гномона, то это и будет направление географического меридиана, или полуденная линия, так как основание гномона тоже находится на полуденной линии.

Чтобы провести направление географического меридиана правильно, поставьте у конца полуденной тени второй вертикальный шест. Пусть один пионер отойдет от гномона на 3—4 м в южную сторону и станет так, чтобы оба шеста были видны ему по одному направлению, а сами отходите в северную сторону, держа в руках третий шест так, чтобы товарищ видел все три шеста по одному направлению. Если вы неверно держите свой шест, то товарищ должен сказать, в какую сторону его надо подвинуть.

Когда отойдете на 3—4 м, то воткните шест в землю, и пусть ваш товарищ проверит правильность установки.

Так же поставьте и южный шест. Теперь средние два можно снять и туго натянуть бечевку между крайними шестами, прокладывая ее над самой землей.

Бечевка отметит направление географического меридиана.

Картонные солнечные часы
Картонные солнечные часы: I — солнечные часы с компасом; II— теневой указатель в развернутом виде; III— циферблат, линия АБ — прорез для теневого указателя.

Под бечевкой выройте прямую канавку шириной в 5—8 см и глубиной в 10 см. Заполните ее битым кирпичом или цветной галькой. На одном конце канавки выложите букву С (север), на другом — Ю (юг). Шест на южном конце можно не снимать, а, наоборот, укрепить. Этот шест и будет гномоном. Каждый день, когда тень от него будет падать на полуденную линию, будет наступать истинный полдень.

Точное направление полуденной линии (линии «север—юг») необходимо не только для проведения астрономических наблюдений, но также и для установки астрономических инструментов. Определять полуденную линию по компасу нельзя, так как стрелка магнитного компаса указывает направление магнитного полюса Земли, а не северного географического, находящегося от него на большом расстоянии.

Вместо северного шеста установите столб и проверьте его вертикальное направление отвесом. Вечером найдите Полярную звезду и к столбу привинтите планочку так, чтобы она была направлена на полюс (к Полярной звезде). Эта планочка показывает направление, параллельное оси вращения Земли, а ее наклон к горизонту будет равен широте места лагеря. К этому «указателю полюса мира» надо прикрепить трубку или специальные зажимы для ручки астрозонта.

Установите два невысоких столба — восточный и западный — на расстоянии 3—4 м от середины площадки.

Прибейте на них толстые гладкие доски (лучше закругленные), для того чтобы на них ставить астрономическую трубу или штатив с биноклем.

Если хотите узнавать время по Солнцу, то сделайте солнечные часы. Тенью от указателя они будут показывать так называемое местное, истинное, время.

Солнечные часы можно сделать прямо на земле, если поверхность ее выровнять.

Во время гражданской войны около г. Пугачева школьники учились огородничеству и работали в 3 и от города. Обычных часов у них не было. Тогда преподаватель астрономии устроил с учениками солнечные часы. По этим часам и распределяли рабочее время.

Чтобы построить такие часы, нужно на том месте, где вы собираетесь их установить, провести полуденную линию и установить теневой указатель.

Можно воспользоваться полуденной линией, которая уже есть на вашей площадке, или провести новую; она будет параллельна уже проведенной. Теневой указатель поставьте наклонно и направьте его на полюс мира. Это можно сделать, не наблюдая звездное небо. Зная положение полуденной линии, достаточно придать указателю наклон, равный географической широте места, где находится лагерь. Географическую широту лагеря можно узнать по географической карте.

Солнечные часы — глобус.
Солнечные часы — глобус.

Чтобы сделать теневой указатель, установите наклонно ровный шест, одним концом врытый в землю. Наклон должен быть на столько градусов, сколько градусов широта. Для этого приложите к шесту транспортир с привязанным в середине отвесом. Делайте это не в одиночку, а вместе с товарищами.

Чтобы шест не прогнулся и не изменил наклона, подоприте его прямой веткой с развилкой.

Теперь вам остается разметить часовые деления на циферблате часов. Эти деления не равны, и положения их зависят от широты. Они выражены в градусах и приведены в таблице, которую мы даем на стр. 509. Для каждого часа надо вправо и влево от полуденной линии отмерить углы; вершины их должны быть там, где теневой указатель входит в землю. Когда эти линии будут отмечены с помощью транспортира (натягивая бечевку), выложите их и цифры, обозначающие часы, камешками. По краям можно посадить такие растения, цветы которых распускают свои венчики в соответствующее время. Тень от указателя — это стрелка солнечных часов; по ней каждый может узнать местное время.

Для мест, широта которых больше 66°,5, в середине лета Солнце не заходит. Поэтому на нашей таблице углы даны до 12 часов ночи.

На этой же площадке можно установить солнечные часы, которые будут сразу показывать время не только в том месте, где вы находитесь, но и в любом месте Земли. Такими часами может служить географический глобус, поставленный так, что его ось направлена на полюс мира. При этом глобус закрепляется таким образом, чтобы его меридиан, соответствующий местоположению вашего города или села, совпадал с меридианом на вашей площадке. Когда глобус будет укреплен неподвижно, он станет поворачиваться за день так же, как и сама Земля, и будет так же освещен Солнцем, как Земля. Такой глобус — как бы часы, которые не требуют завода.

На полуденной линии вройте в землю столб и на нем укрепите географический глобус. Установку легко сделать правильно по указателю полюса мира, который сделан на северном столбе. Во время дождя и на ночь глобус нужно закрывать, чтобы он не испортился от влаги. На глобусе по экватору можно приколоть белую полоску, разделить ее на 24 равные части и вколоть булавки на делениях. При этом отметка «12 часов» должна приходиться над полуденной линией. Подойдя к глобусу в солнечный день, можно увидеть, где на нем проходит граница света и тени (т. е. где сейчас происходят восход и заход солнца) и где в этот момент полдень. Полдень будет на том меридиане, где тень от булавки, воткнутой перпендикулярно к поверхности глобуса, совпадет с географическим меридианом этого места.