Солнечное затмение - редкое природное явление для заданной точки на поверхности Земли. Если жить в одном месте и никуда не выезжать, nо за время жизни нескольких поколений можно ни разу не увидеть полного солнечного затмения. Благодаря случайности видимый на небе угловой размер Луны незначительно отличается от углового размера Солнца. Во время новолуния ночное светило проходит на небе перед дневным и при удачном стечении обстоятельств может полностью закрыть его собой. В таком случае наблюдатель на поверхности нашей планеты видит полное солнечное затмение, видит он его не на всей Земле, а только на небольшом её участке - в полосе шириной пару сотен километров. Находясь в полосе лунной тени можно увидеть, как Луна полностью закроет диск Солнца, небо потемнеет, на нём появятся звёзды, а вокруг чёрного диска солнца возникнет призрачное свечение - солнечная корона.

Но даже идеальное совпадение пути Луны и Солнца на небе не гарантируют полного солнечного затмения. Луна движется вокруг Земли не по круговой, а эллиптической орбите. По этой причине она находится то ближе к Земле, то дальше от неё. Из-за этого угловой размер Луны увеличивается или уменьшается, а не является постоянным. Когда Луна дальше от Земли, то её угловой размер будет чуть меньше, чем у Солнца, так что в таком случае Луна закроет солнечный диск не полностью. Внешняя часть солнечного диска останется светить нам, образовав на небе огненное кольцо на месте Солнца. Таким образов возникает кольцеобразное солнечное затмение. Кстати, Луна постепенно удаляется от Земли, так что через некоторое время наблюдаться будут только кольцеобразные затмения, а полные закончатся. Но не отчаивайтесь, это случится в достаточно отдалённом будущем, человечество может не дожить до этого момента 😃. А чаще всего бывает, что Солнце и Луна на небе пересекутся лишь частично, и Луна откусbт лишь часть солнечного диска. В таком случае происходит частное солнечное затмение.

Вроде бы как с теорией немного разобрались, пора переходить к практической части…

Как посмотреть на Солнце невооружённым глазом

Комфортно невооружённым глазом Солнце можно рассматривать на закате или на рассвете, когда его яркость существенно снижается за счёт атмосферного рассеяния солнечного света. В остальное время лучше озаботиться дополнительной защитой глаз. Можно использовать любую штуку, которая снизит яркость Солнца до комфортного уровня и не внесёт существенных оптических искажений. Например: маску сварщика, стекло, закопчённое свечкой, дискету или CD/DVD диск (хотя где сейчас найти эту дискету или диск? 😉), нейтральный фотографический фильтр высокой плотности и даже сквозь облака… Если при рассматривании диска Солнца ты закрываешь глаза, и по-прежнему видишь его или даже несколько штук в течение длительного времени, значит яркость высоковата, и её надо снижать дальше. Никакого дискомфорта и слезящихся глаз быть не должно. Если следовать этим несложным правилам, то всё будет хорошо. А есть ещё метод наблюдения с помощью инструмента, который можно найти практически на любой кухне - дуршлага. Да эта штука для отбрасывания макарон тоже сгодится. Для наблюдения Солнца достаточно поставить на пути его света дуршлаг и рассматривать получившуюся картину на какой-нибудь поверхности. Каждое отверстие сформирует своё маленькое Солнце, фаза затмения видна отлично! 😃

Как посмотреть на Солнце в телескоп более двух раз

С невооружённым глазом всё просто, а вот рассматривание ближайшей к нам звезды в телескоп без принятых специальных мер может привести к печальным последствиям.

В жизни в телескоп на Солнце можно посмотреть только дважды: сначала одним глазом, а потом другим.

Увы, но это правда. Энергии, собираемой даже весьма скромными телескопами, биноклями и зрительными трубами, может оказаться достаточно, чтобы необратимо повредить сетчатку глаза и оставить неосторожного наблюдателя навсегда инвалидом. Поэтому наблюдаем Солнце максимально осторожно и с использованием специальных средств и методов, о которых немного поговорим дальше…

Апертурный фильтр

Как следует из названия, это такой фильтр, который полностью перекрывает апертуру, т.е. фильтрует весь входящий в телескоп свет. Использовать апертурный фильтр можно с любым любительским телескопом. Фильтр может быть стеклянным (выпускаются для разных апертур) или сделан из специальной зеркальной плёнки (например BAADER AstroSolar). Прелесть плёночного в том, что он может быть изготовлен самостоятельно и под конкретно свою модель телескопа. Свой опыт изготовления и использования апертурного фильтра из плёнки я излагал ранее в соответствующей заметке. Фильтр должен быть надёжно закреплён на телескопе, и ни при каких обстоятельствах не сниматься при наблюдениях. Однажды я снял фильтр после наблюдений, не отведя телескоп от Солнца. Пластиковая крышка, закрывавшая окулярный узел, была достаточно сильно оплавлена за короткое время… Также нельзя допускать механических повреждений фильтра во время наблюдений (да, плёнку можно порвать чем-нибудь острым). Соблюдай эти простые правила, и всё будет хорошо.

Окулярная проекция

Это очень простой и красивый метод, да ещё и позволяющий проводить наблюдения группой из нескольких человек. Применим для рефракторов (линзовых телескопов) небольшой апертуры (большие рефракторы необходимо диафрагмировать, уменьшая поток солнечной энергии, проходящий через окуляр). Для зеркальных и зеркально-линзовых телескопов лучше не использовать, так как можно повредить вторичное зеркало телескопа. Мой любимый инструмент для наблюдений Солнца в окулярной проекции - подзорная труба Турист-3. Частенько использую её, чтобы быстренько глянуть на Солнце или показать его детям. Использовал этот метод для наблюдения прохождения Меркурия по диску Солнца. Выглядят наблюдения примерно так:

1. Телескоп или зрительная труба устанавливается на треногу и направляется на Солнце;
2. На трубу надевается кусок картона или лист бумаги для создания тени;
3. За трубой устанавливается ещё один лист бумаги или картона (можно использовать любую светлую ровную поверхность, хоть стену);
4. С помощью механизма фокусировки добиться появления изображения Солнца на втором экране. Чем дальше установлен экран, тем изображение будет крупнее, но яркость его будет ниже;
5. Наслаждаться безопасным наблюдением Солнца в компании друзей, периодически направляя трубу на Солнце, когда изображение будет уходить с экрана из-за суточного вращения Земли. И ещё одно замечание… Желательно, чтобы оптика инструмента, используемого для данного метода, не содержала пластиковых деталей, так как даже линзы поглощают часть света и будут нагреваться при длительных наблюдениях. Если стеклу от этого нагрева практически ничего не будет, то пластик может оплавиться.

Клин Гершеля

Ещё один способ наблюдения Солнца на небольших рефракторах. Для него используется специальная диагональ. В ней вместо зеркала или призмы, используемых для отклонения как можно большей части света в окуляр телескопа, устанавливается специальная призма (клин Гершеля), которая отклоняет в окуляр только около 5% света, а всё остальное отводит на боковую стенку, где установлен радиатор, который рассеивает выделяющееся на нём излишнее тепло. Но пяти процентов света зачастую оказывается всё ещё много, для того, чтобы наблюдать Солнце безопасно. поэтому после призмы в оптическом тракте устанавливается нейтральный фильтр (одинаково ослабляет свет видимого диапазона, не влияя на цвет изображения) высокой плотности, а за ним может устанавливаться ещё и узкополосный фильтр, повышающий контраст деталей на поверхности Солнца. Да, поверхность Солнца содержит массу деталей: солнечные пятна, факельные поля, грануляция… В общем, Солнце - это не просто белый диск. У меня в хозяйстве имеется такая диагональ.

В комплекте клин Гершеля, установленный в корпус диагонали 1.25 дюйма. Также есть нейтральный фильтр, совмещённый в одном корпусе с узкополосным фильтром, похожим на клон Baader Solar Continuum. Фильтр вырезает узкую полосу где-то в 15нм (у Baader ширина полосы в два раза уже) для света с длинной волны около 540нм (зелёный цвет). Так что при наблюдении с помощью моей диагонали Солнце выглядит зелёным шариком. Вот таким:

Узкополосный фильтр якобы повышает контраст деталей на диске Солнца, а для ахроматов ещё и убирает фиолетовые ореолы, изрядно портящие изображение. Данная сборка фильтров устанавливается внутри диагонали после клина и дополнительно снижает интенсивность солнечного света (производитель заявлял 0.1% пропускания). В комплекте шёл и поляризационный фильтр 1.25 дюйма, который устанавливается на окуляр. Фильтр позволяет плавно регулировать яркость изображения до комфортного уровня. Регулировка осуществляется поворотом окуляра в зажиме диагонали. Вместо окуляра к диагонали можно подсоединить фотокамеру, благо на окулярном зажиме присутствует стандартная Т-резьба М42x0.75мм. Так и был получен снимок зелёного Солнца.

Фотокамера Fujifilm X-H1 с помощью переходника T2-FX (для других систем нужен свой адаптер T2) присоединена к солнечной диагонали, установленной на рефрактор Explore Scientific ED80. Спуск затвора осуществлялся с помощью проводного пульта управления затвором. Кстати, самые внимательные могут найти на фото ещё один способ наблюдения солнечного затмения. Заяц, пойманный объективом телефона, при наведении на Солнце сформировал чёткий серп, соответствующий фазе затмения.

Мой опыт наблюдения солнечных затмений

С наблюдением солнечных затмений в нашей местности всё сложно. Ясных дней в году лишь около четверти. Да и большая часть их приходится на конец весны и лето. Помню, как планировал наблюдать частное солнечное затмение на школьных каникулах в деревне у бабушки. Приготовил стекло, качественно закоптив его над свечкой, завёл будильник на раннее утро и лёг спать. Утром, вскочив по будильнику и выбежав на улицу, обнаружил, что Солнце действительно закрыто, но не Луной, а плотной облачностью. Посидел часик в тщетной надежде, что облака разойдутся, но так и не дождался и пошёл досыпать. Но были и удачные моменты. Максимальная фаза частного солнечного затмения, которую мне довелось наблюдать, составляла 0.81. Уже где-то от 0.5 можно почувствовать изменения яркости освещения. Солнечный свет становится пепельный и какой-то холодный. А вот при фазах менее 0.5 затмение можно и не заметить, если случайно не посмотреть на Солнце через тонкий слой облачности. Его яркость достаточно высока, чтобы заметить уменьшение диска.

1 августа 2008

Если бы в этот день я поехал в Новосибирск, то смог бы наблюдать полное солнечное затмение. Но я не поехал. Дорога в три с лишним тысячи километров и непредсказуемая погода стали весомыми причинами остаться дома. Как потом выяснилось, зря… В итоге, затмение для меня было частное, и наблюдал я его в деревне. Подготовился я основательно. Для наблюдения и съёмки использовались: рефрактор SkyWatcher 80ED с апертурным фильтром из плёнки Astrosolar, экваториальная монтировка EQ-5, фотоаппарат Canon EOS 300D. Вот так это всё выглядело.

С погодой повезло условно, максимальную фазу 0.55 пришлось наблюдать в редкие просветы или сквозь облака. Из-за переменной облачности никто из соседей так ничего и не заметил. 😃

Судя по маштабу изображения для съёмки я ещё использовал и линзу Барлоу, которая увеличила фокусное расстояние телескопа с 600мм до 1200мм или даже чуть больше. Плёнка Astrosolar изображение белого Солнца, так что фото тонировано при обработке для лучшего эстетического эффекта. Ничего интересного на поверхности Солнца в тот день не наблюдалось. Можно видеть только грануляцию. Какие-то неравномерности яркости диска вызваны облаками.

4 января 2011

Это солнечное затмение мы наблюдали с балкона у себя дома. Для съёмки я ограничился фотокамерой Canon EOS 40D и объективом зум-объективом 100-300мм. На улице стоял морозец, и мне не хотелось в такую погоду возиться с телескопом, так как пластиковая оправа фильтра на морозе просто не налезла бы на трубу. Максимальная фаза составила 0.81, что очень даже заметно без каких-либо дополнительных инструментов. Серп Солнца безо всяких плёнок получилось снять на фоне городского пейзажа.

Съёмку же Солнца крупным планом производил, удерживая апертурный фильтр телескопа перед объективом фотоаппарата.

10 июня 2021

А это затмение мы встретили во время поездки в Санкт Петербурге. Время затмения совпало с прогулкой по Петропавловской крепости. Фаза затмения была небольшой - всего 0.37. Так что прохожие не замечали, что творится у них в небе над головой. Для наблюдения использовали обрезки плёнки Astrosolar, оставшиеся от изготовления апертурного фильтра и установленные в оправу из картона.

Прохожие останавливались и интересовались, что это такое мы рассматриваем на небе через серебристую штуковину. Давали посмотреть и прохожим. Некоторые даже знали, что в этот день затмение, но ожидали чего-то более глобального, видимо. В максимуме почти никаких внешних проявлений заметно не было. Это затмение я снимал через тот же фильтр, который использовался для наблюдений. Просто ставил его перед объективом фотоаппарата и делал кадр. Для съёмки использовался Fujifilm X-H1 и зум-объектив 55-230мм. Результат на фото.

25 октября 2022

Затмение выпадало на рабочее время, но мы же работаем в институте космических исследований, так что исследовать космос - наша прямая обязанность! 😉 Для наблюдений на работу был упакован рюкзак с разным оборудованием. Основным инструментом был рефрактор Explore Scientific ED80 с солнечной диагональю. На него устанавливался зум-окуляр ЛОМО 7.4-22мм для визуальных наблюдений или фотоаппарат Fujifilm X-H1 для съёмки. Также в качестве оружия массового поражения использовалась труба Турист-3 для демонстрации Солнца в окулярной проекции для широкого круга людей. В качестве точки наблюдения была использована свободная комната на соседнем этаже. В итоге получился этакая сессия “тротуарной” астрономии. Ко мне присоединились не только коллеги из нашей лаборатории или отдела, но и приходила масса незнакомых мне людей. Непонятно даже, откуда они узнали о нашем мероприятии, но никто не ушёл обиженным. Каждый посмотрел на зелёное Солнце в телескоп, попытался сфотографировать увиденное на телефон, а потом общался с другими участниками вокруг стола с окулярной проекцией. Наблюдения удались!

Пожалуй, это моё лучшее на текущий момент фото затмения. Несмотря на тепловые потоки от открытого окна удавалось поймать периоды спокойной картинки и делать кадры. Также на солнечном диске были заметны несколько групп солнечных пятен с факельными полями. А ещё чётко различим лунный рельеф. Это граница диска Луны неровная, а не изображение размыто тепловыми потоками. 😃 При обработке фото мне пришлось провести небольшую цветокоррекцию и сделать Солнце приятного оранжевого цвета, а не кислотно-зелёного, как оно выглядело изначально.

На этом пока всё. В планах есть поездка на кольцеобразное затмение, которое можно будет наблюдать в Краснодарском крае 1 июня 2030 года. Есть огромное желание съездить на полное затмение на севере Африки (Марокко, Тунис, Египет) 2 августа 2027 года. Остаётся надеяться, что к желанию приложится ещё и возможность…