III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ЗАЧЕМ ВОЛОГДЕ АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Серкова У.М. 1

---

1МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 5 г. Вологды»

Биловол Е.О. 1

---

1МОУ "СОШ №5"

Работа в формате PDF

1.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Вопрос наблюдения за космическими явлениями и объектами — вопрос непраздный. Первые упоминания относятся к XVIвеку, ко временам Н. Коперника и Г. Галилея. Наиболее активный период развития астрономии как науки относится к XIXв. В России наиболее яркие астрономические открытия приходятся на период освоения космоса в 1950-е — 1960-е гг. И, конечно же, этот прорыв не прошел

Рис. 1. Наблюдения за ИСЗ

бесследно и для Вологодской области. Космические открытия, совершенные в мире за последний год делают тему настоящего исследования наиболее актуальной.

Необходимость настоящей работы дополняется ещё тем, что в систему школьного образования планируется введение предмета – астрономия, а в городе при содействии Вологодского государственного университета (ВоГУ) планируется реконструкция и открытие обсерватории с новым оборудованием. В связи с этим для меня важным становится вопрос, который и является целью нашего исследования – зачем астрономическая обсерватория в г. Вологде. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

– изучить историю создания астрономической обсерватории в г. Вологде

– изучить материал, посвященный освещению деятельности обсерватории в СМИ;

– выяснить, какое место занимают астрономические исследования вологодских ученых в системе астрономических исследований Советского Союза и России;

– оценка современного состояния обсерватории, астрономических исследований и интереса к данному направлению науки в Вологодской области.

Методы, которые использованы в работе:

– теоретические: анализ материалов, а также литературы по истории астрономических исследований архива университета и музея ПИ ВоГУ, синтез различных точек зрения, моделированиевременной линии работы станции, сравнение истории развития астрономических исследований в Вологодской области, СССР и РФ, нарративный, историко-ретроспективный и историческо-сравнительный;

– встречи и интервью у работников станции и их родственников.

Глава 1. Астрономические исследования в Вологодской области в 50-60е гг.

История создания обсерватории берет свое начало со становления кафедры физики в Вологодском Государственном Педагогическом Университете. Она начинается с 1918 года, когда учительский институт, существовавший с 1912 года, был преобразован в институт народного образования. В начале 20-х годов большая часть кафедр возглавлялась профессорами.

В 1951 году начал свою трудовую деятельность старшим преподавателем кафедры общей физики, затем доцентом и заведующим кафедрой (1957 – 1964) Алексей Павлович Полетаев, выпускник физико-математического факультета 1948г. и ученик профессора А.Г. Гольдмана. Алексей Павлович читал лекционные курсы по оптике и квантовой физике. В течение нескольких лет был проректором по учебной работе. Исторической вехой в институте стал 1957 год. Именно в этот год был запущен первый искусственный спутник Земли, в стране началось создание станций по наблюдению за спутниками. В августе 1957 года под руководством А.П. Полетаева при кафедре физики была создана Вологодская станция по наблюдению за искусственными спутниками Земли, которая явилась одной из первых и лучших в стране. Первое успешное наблюдение было проведено 10 октября 1957 года. Объектом наблюдения была ракета – носитель, доставившая в космос первый искусственный спутник Земли. С 1957 по 1961 год Алексей Павлович Полетаев был начальником этой станции. Большой вклад в проведение наблюдений внесли М.Н. Наугольная, И.Н. Воеводина, Г.Н. Некрасова, И.Е. Куприянова, В.Г. Непогодьев, В.В. Кондрашин и многие другие.

Рис. 2Преподаватели и сотрудники кафедр физики. 1970-е годы

Слева-направо,первый ряд– Н.М. Дикарев, В.В. Гладковский, А.П. Полетаев, Н.П. Виноградова, З.В. Малинина; второй ряд– А.Н. Светицкий, С.А. Ордина, А.С. Ломакина, И.Е. Куприянова, Т.И. Кушнерева, Н.Б. Ногина,Н.А. Панькова;третий ряд– Н.А. Летунов, В.П. Томанов, В.В. Кондрашин, Р.Н. Дикарева, М.А. Натариус

Одним из руководителей группы, отвечающей за исследования в области астрономии и наблюдении ИСЗ был наш земляк Непогодьев Василий Геннадьевич, который в последствии стал заведующим обсерватории с 1962 г. по 1972 г.

Родился в 1932г. в Кич-Городецком районе Вологодской области в семье крестьянина. В 1955г. окончил физико-математический факультет Вологодского пединститута. В1956 году начал работать в институте вначале лаборантом общей физики, затем ассистентом и старшим преподавателем кафедры теоретической физики.

Принимал активное участие в работе станции по наблюдению ИСЗ. С августа 1957 года по февраль 1962 года руководил группой наблюдателей, а с февраля 1962 года до апреля 1972 года был начальником станции ИСЗ.

Достижения в астрономии были ярко освещены в СМИ Вологодской области. Так в газете «Красный Север» от 1 апреля 1958 г. № 65 была опубликована статья «Они наблюдают за спутником Земли». В ней с гордостью были отмечены достижения в наблюдениях за первыми спутниками нашей планеты студентами Вологодского Педагогического Университета. На основе данных наблюдений были разработаны методики изучения траекторий спутников и дальнейшие методики преподавания предмета «Астрономия» в школах и ВУЗах СССР.

Рис. 3. Вырезки из газеты «Красный север» от 1 апреля 1958 г. № 65

Министерство просвещения РСФСР и Астрономический совет Академии наук СССР наградили грамотами и значками активных наблюдателей за искусственными спутниками г. Вологды, что еще раз подчеркивает необходимость наблюдения за астрономическими событиями во всех регионах страны.

Интерес к астрономическим достижениям проявляли не только профессора кафедры физики и студенты. Так в газете Красный Север г. Вологды регулярно печаталась информация о времени возможного наблюдения траектории спутников. Фотографии ночного неба с запечатленными спутниками стали популярны.

Рис. 3.2. Вырезка из газеты «Красный север» от 1 апреля 1958 г. № 65

Рис. 4. ИСЗ «ЭХО» пролетает над Вологдой, 1963 г.

Анализ эволюции орбит спутников по результатам наблюдения их движения позволил достаточно уверенно определить плотность атмосферы Земли для высот от 180 до 800 км. Такие работы с конца 1957 года начали проводиться в СССР, Англии, Болгарии, Венгрии и др. странах. Существенным с научной точки зрения результатом было обнаружение вариаций плотности атмосферы, связанных с активностью Солнца. Для их изучения необходимо было проводить наблюдения по специально разработанной программе, учитывающей много различных факторов. Такой программой стала в 1962 году международная программа ИНТЕРОБС – программа базисных визуальных наблюдений повышенной точности одновременно двумя или более станциями для определения короткопериодических изменений плотности атмосферы по изменения высоты перигея спутников, движущихся на разных высотах (300 – 400 км).

Глава 2. Вологодская обсерватория и вологодские ученые астрономы

Команда Вологодской обсерватории награждена почетной грамотой Академии наук СССР за активное участие в наблюдении ИСЗ по программе ИНТЕРОБС (1963 г.), которые наблюдали ИСЗ «Эхо».

Рис. 5. Коллектив станции наблюдения ИСЗ г. Вологда, 1964 г.

Рис. 6. Почетная грамота коллективу станции IOI4 (г. Вологда)

Фотографирование 3-го спутника малоформатной камерой представляет чрезвычайно сложную задачу, так как он меняет свой блеск очень нерегулярно и редко виден невооруженным глазом. Значительных успехов в этой области добилась станция наблюдений при Вологодском педагогическом институте (А. П. Полетаев). Только в течение февраля 1959 г. здесь получено 6 фотографий 3-го спутника [6].

Для того, чтобы оценить актуальность знаний о астрономических наблюдениях в Вологодском государственном педагогическом институте и Вологодской обсерватории среди учащихся проведен опрос.

Опрос обучающихся МОУ «СОШ № 5» г. Вологды проходил в два этапа: ознакомительный, для двух параллелей классов (8 и 10) и основной, для 4-11 классов.

Вопросы ознакомительного этапа: увлекаетесь ли вы астрономией? знаете ли вы про Вологодскою обсерваторию? какое событие произошло в области астрономии в 1957 г.?

Проведено тестирование среди учащихся 8 и 10 классов среднеобразовательных школ на предмет наличия интереса к предмету «Астрономия» и к астрономическим исследованиям, которое выявило следующие данные: не увлекается астрономией - 90% опрошенных; не знает о Вологодской обсерватории - 95% опрошенных; всё же знает о событии 1957 года - 75% опрошенных.

Вопросы основного этапа:

1. Интересуетесь ли Вы астрономией?

2. Знаете ли Вы что такое ИСЗ?

3. Запускались ли спутники в 21 веке в России/непосредственно в ВО?

4. Существует ли обсерватория в нашем городе/области?

5. Где находилась обсерватория в Вологде?

6. Нужна ли она и зачем?

7. Наблюдали ли Вы за спутниками?

8. Велись ли в нашей области организованные наблюдения?

9. Нужен ли урок астрономии в школах, почему?

10. Известны ли Вам какие-то ученые, изучающие астрономию?

11. Где находится ближайший космодром?

Интервью от 21 января 2017 г. с Куприяновой Ириной Евстафьевой, инженером станции по наблюдению ИСЗ.

Рис. 7. Ирина Евстафьевна наблюдает за спутником. 1960-е.

Как началась эта история?

“4 октября 1957 году был запущен первый искусственный спутник…Это было что-то необычное! Такой триумф! Мы все ликовали”.

Астросовет академии наук СССР учредил создание более 100 станций на всей территории страны. Со 2 курса начинает практику в станции наблюдения ИСЗ Куприянова Ирина Евстафьева. Окончила физико-математический факультет ВГПИ в 1962 г. По распределению направлена учителем физики в Якутию. Вернулась обратно в Вологду и продолжила работу на станции по рекомендации Полетаева Алексея Павловича.

Зачем нужна была станция наблюдения за ИСЗ?

Необходимо было наблюдать за спутником. Знать, где он находится. В последствие появлялись метеорологические, навигационные и другие задачи.

Почему одна из 100 станций располагалась в Вологде?

Она занимала очень хорошее положение с точки зрения астрономии, поскольку координаты траектории полета спутника проходили именно здесь.

Какие станции за время работы вы посетили?

Из тех, что помню, точно станции в Красноярске, Ужгороде, Москве, Ленинграде.

В чем заключалась ваше первое задание?

Рассчитывать координаты движения спутника. Делать расчеты было не просто, так и предсказать, где может появиться спутник составляло большую трудность.

Каждый день присылали задания. Иногда требовалось наблюдать до 30 спутников за ночь. Сообщалось время пролета спутника над Вологдой и географические координаты: азимут и высота. В каждой смене было по 12 человек. Это было необходимо для того, чтобы узнать где будет спутник. “Мы выставляли барьер. Поле трубки каждого инженера перекрывали соседние”, наблюдения вылись с помощью астрономической трубки АТ-1.

После наблюдения за первым спутником, какие новые объекты появились для наблюдения?

Мы наблюдали не только за нашими спутниками, но и за американскими, что в то время было засекречено. Это была одна из самых серьезных работ. Количество работы возросло. Также требовалось всегда пересчитывать полученные координаты в экваториальные. Нужно было запоминать все созвездия, через которые проходил спутник, поскольку не было возможность одновременно наблюдать и фиксировать траекторию спутника. (См. рис. 8). Вся обработка изученных траекторий спутника делали в тот же день.

Рис. 8. Наблюдение за спутником.

В последствие мы выполняли научные работы, например, по наблюдению за Луной и некоторыми планетами Солнечной системы.

Рис. 9. Наблюдение за Луной и Сатурном.

Заключение

Для оценки современного состояния обсерватории, астрономических исследований и интереса к данному направлению науки в Вологодской области были проведены следующие исследования: найдена информация по состоянию обсерватории г. Вологды в архивных материалах, известных сайтах, интервью у инженеров данной станции И.Е. Куприяновой; состояние исследований в области астрономии того времени.

Проведены опросы среди обучающихся МОУ «СОШ № 5» для оценки актуальности предмета астрономии и уровня освещенности в данном вопросе, астрономических наблюдений в нашем городе в 50-60-е гг.

Таким образом, материалы полученные в ходе работы показывают острую необходимость реставрации вологодской обсерватории для возвращения интереса к данной отрасли науки, прежде всего среди школьников и студентов Вологодской области. Необходимо вернуть на должный уровень участие региональных исследований в данной сфере. Так же данные материалы можно использовать на уроках астрономии, классных часах, посвященных дню космонавтики. Планируется дальнейшая встреча с ведущими учеными обсерватории, снятие репортажа об истории этого уникального объекта.

Список использованных источников и литературы

1. Архивные материалы музея ПИ ВоГУ (ВГПУ)

2. Статья про обсерваторию – Режим доступа : http://fimpf.vologda-uni.ru/kafedra/history – 01.04.2017.

3. Первые оптические наблюдения искусственных спутников земли: как это было – Режим доступа : http://lfvn.astronomer.ru/report/0000036/ – 07.04.2017.

4. «4 октября 1957 года Начало космической эры». – Режим доступа : http://www.iki.rssi.ru/books/2007pervaya_r.pdf – 07.04.2017.

5. Обсерватория ВГПУ. – Режим доступа : http://wikimapia.org/5494449/ru – 07.04.2017.

6. Масевич А.Г. Астрономические наблюдения искусственных спутников Земли / Изучение космоса. 1959 г.

7. Александров С.Г., Федоров Р.Е. Советские спутники и космические корабли. Издательство Академии наук СССР, 1961 г., С. 245-246.

Приложение 1. Астрономическая трубка АТ-1.

Трубка АТ-1 представляет собой небольшой широкоугольный телескоп с диаметром входного зрачка 50 мм при шестикратном увеличении и поле зрения около 11°. Трубки снабжены треногами или настольными подставками. В поле зрения трубки имеется система колец с интервалом 1° и крест нитей с делениями в 20′.

Спутник перемещается по небесной сфере со скоростью до 1 — 2° в секунду. Для более уверенной фиксации положения спутника, когда орбита его движения известна лишь приближенно, на станциях оптического наблюдения устанавливаются «оптические барьеры» из ряда зрительных трубок. Для определения момента прохождения спутника каждая станция снабжена радиоприемником, магнитофоном, генератором звуковой частоты с рядом телеграфных ключей. В период наблюдения на станции подаются сигналы единого времени, которые записываются на магнитофонную ленту, движущуюся с большой скоростью. На эту же ленту одновременно записывается и сигнал, подаваемый наблюдателем, который в момент прохождения спутника через определенный участок небесной сферы или через нить зрительной трубки нажимает телеграфный ключ, соединенный со звуковым генератором. После окончания наблюдений запись на ленте магнитофона воспроизводится с малой скоростью и с помощью секундомера определяется момент наблюдения. Точность такой привязки по времени составляет несколько десятых долей секунды…» [7].