Астрометрия

Астрометрик тикшеренүләр ориентлашу, вакыт исәбен белү, шулай ук күк гөмбәзенең тәүлек эчендә әйләнүен, күктәге төрле җисемнәрнең хәрәкәтен өйрәнү өчен кирәк.

Беренче астрометрик күзәтүләр (күктәге яктырткычларның үзара торышын һәм координатларын билгеләү максаты белән ясалган почмак үлчәгеч җайланмалар куллану) безнең эрага кадәр берничә мең еллар элек үк (Вавилон, Мисыр, Кытай, Англия) алып барылган. 800 гә якын йолдызның торышын күрсәткән беренче мәгълүм йолдызлар каталогы безнең эрага кадәр IV йөздә Кытайда төзелә.

Җир турындагы фәнни күзаллаулар Борынгы Грециядә барлыкка килә, анда астрометрик күзәтүләр ярдәмендә Җирнең зурлыгын билгеләргә омтылалар. Борынгы Греция астрономнары безнең эрага кадәр III–II йөзләрдә йолдызларның торышын шул чор өчен гаять төгәл итеп (Ай һәм Кояш радиусларының күренмә почмагына туры килә торган почмакча 15 минутка кадәр төгәллек белән) билгелиләр, каталоглар төзиләр һәм шул нигездә фундаменталь астрометрик күренеш – көн-төн тигезлеге ноктасының күчеше (прецессиясе) ачыла; йолдызлар каталогларын төзегәндә аны төгәл исәпкә алу зур әһәмияткә ия.

Борынгы астрономнар файдаланган почмак үлчәгеч җайланмалар, инструментлар бик тә примитив була, күзәтү торбалары һәм телескоплар бары тик XVII йөз башында гына барлыкка килә, аларны беренче мәртәбә Галилео Галилей куллана.

XVII йөзнең 60 нчы елларында Париж обсерваториясе астрономы Жан Пикар почмакларны үлчәү өчен астрономик торбадан файдалана.

Россиядә беренче астрометрик күзәтүләр Петр I заманында уздырыла. 1717 елда ул шәһәр һәм авылларның географик координатларын билгеләү өчен экспедицияләр оештыра. Россиядә беренче астрономия обсерваториясе Петр I нең фикердәше Я.В.Брюсов тарафыннан Мәскәүдә төзелә, ул күк йөзендәге төрле күренешләрне күзәтү өчен шул чордагы камил телескоплар һәм почмак үлчәгеч инструментлар белән җиһазландырыла.

Казандагы беренче астрономия обсерваториясе шәһәрнең Беренче ирләр гимназиясе территориясендә урнаша (1767–1774); аның өчен кирәкле инструментлар Мәскәү университетыннан кайтартыла. 1769 елның 24 маенда гимназия укытучысы Григорий Комов Казанда беренче астрономик күзәтүләр уздыра. Аның күзәтүләре Венера планетасының Кояш дискы аша узуын һәм шуның нигезендә Казанның географик киңлеген һәм озынлыгын теркәүдән гыйбарәт. Күзәтү нәтиҗәләре «Московские ведомости» газетасының 1769 ел 18 август кушымтасында басылып чыга. 1774 елның 12 июлендә, Е.И.Пугачев гаскәрләре Казанны алганда обсерватория янып көлгә әверелә.

Астрометриянең үсеше 1804 елда Казан университеты ачылу белән бәйле, аның уставында астрономия обсерваториясен төзү дә карала. Казан университеты обсерваториясе өчен 1820–1840 елларда сатып алынган җиһазлар системалы рәвештә астрометрик күзәтүләр уздырырга һәм Казан астрономия мәктәбенә нигез салырга мөмкинлек бирә. Йолдызлар, шулай ук Кояш системасындагы җисемнәр – Ай, Кояш, планеталар, кометалар, аеруча зур астероидлар күзәтелә. Мәсәлән, 1835 елда И.М.Симонов Галлей кометасын рәттән 440 мәртәбә күзәтә. Казан галимнәренең җирле вакыт мизгелләрен һәм Кояш системасындагы җисемнәрнең координатларын төгәл итеп билгеләүләре дә күк механикасына караган теоретик исәпләү ысулларын алга таба үстерүдә нигез булып торалар.

XIX йөздә үк Казан астрометристлары йолдызлар каталогын төзегәндә Германия, Франция, Англия һ.б. илләр галимнәре белән хезмәттәшлек итәләр. Казанда астрометриянең үсеше М.В.Ляпунов, М.А.Ковальский, М.А.Грачев, Д.И.Дубяго исемнәре белән бәйле.

М.В.Ляпунов, Санкт-Петербург тирәсендәге Пулково обсерваториясе галимнәре белән берлектә беренче булып күзәтү программаларын (1840–1854) үтәүгә керешә. Бу күзәтүләр Европаның көнчыгышындагы Казан обсерваториясен бөтен дөньяга таныта.

М.В.Ляпуновтан соң обсерваторияне җитәкләгән М.А.Ковальский, халыкара программаларны үтәү буенча күзәтүләр алып бару белән бергә (+75 тән +80 кадәр авышлыктагы зонада 4200 дән артык йолдызның торышын күрсәткән каталог төзүдә катнаша), теоретик тикшеренүләрендә аларның күзәтү нәтиҗәләреннән киң файдалана. М.А.Ковальский безнең Галактиканың әйләнү идеясен беренче мәртәбә әйтә һәм классик булып әверелгән, соңыннан йолдызлар астрономиясе дәреслекләренә кертелгән ысулны – йолдызара киңлектә Кояш хәрәкәтен билгеләү ысулын эшли.

Д.И.Дубяго тәкъдиме белән Казан астрометристлары киңлек үзгәрү күренешен тикшерүдә катнашалар. М.А.Грачев 1892–1901 елларда 8 меңгә якын киңлекне гаять төгәл – бер төндә 0,05 почмакча секундка кадәр, ә күзәтү чорында 0,2 почмакча секунд төгәллек белән билгеләүгә ирешә. Болар Җир полюсларының периодик хәрәкәтен өйрәнә башларга, шулай ук фундаменталь астрономик зурлыкларның берсен – даими аберрацияне – аның уртача күрсәткече (20",525±0"002) Җир шарындагы башка обсерваторияләрнең үлчәү нәтиҗәләре белән тәңгәл килә – тикшерүне башлап җибәрергә этәргеч бирә.

В.П.Энгельгардт исемендәге Астрономия обсерваториясенә нигез салыну ХХ йөздә Казанда астрометриясенең алга таба үсешен билгели. Обсерватория иң яхшы астрометрик инструментлар белән җиһазлана. Бу исә И.В.Белькович, А.А.Нефедьев, А.И.Нефедьева, И.А.Урасина, В.В.Лапаева һ.б. совет һәм чит ил галимнәре белән берлектә озак вакытка исәпләнгән астрометрик күзәтүләрне зур төгәллек белән үтәргә ярдәм итә. Обсерватория хезмәткәрләре геодезиянең гамәли максатлары һәм Халыкара вакыт хезмәте өчен географик киңлекләрне билгеләүдә катнашалар.

Айның рәвешен һәм әйләнү үзенчәлекләрен тикшерүгә (А.В.Краснов белән А.А.Яковкин катнашында XIX–XX йөзләр арасында Казанда барлыкка килгән астрономик юнәлеш) Ш.Т.Хәбибуллин зур өлеш кертә, ул, дөньяда беренче буларак, 1949–1953 елда Айның физик либрациясен өйрәнү өчен фотографик күзәтүләрне уңышлы куллана, 1966 елда Айның нәсызыкча либрация теориясен төзи. Космик эра башлану аңа Ай өчен координат системаларын билгеләүдә, Айның геометрик рәвешен һәм аның гравитацион кырын өйрәнү эшләрен тизләтүдә ярдәм итә. Ш.Т.Хәбибуллин тырышлыгы белән Казан университетының Төньяк Кавказ астрономия станциясе төзелә, 1975 елда анда немец фирмасының 40 см лы киң почмаклы «Цейс» астрографы урнаштырыла. Ул, А.А.Нефедьев белән берлектә, 1977 елда Ленинград оптика-механика берләшмәсенә Казан университеты өчен төп көзгесе 1,5 м лы телескоп әзерләргә заказ бирә, 1998 елда бу телескоп Төркиянең көньягында урнаштырыла (кара: Оптик телескоп).

40 см лы астрограф ярдәмендә Н.Г.Ризванов, И.А.Даутов һ.б. тарафыннан 1975–1995 елларда киң кырлы фотографик астрометрик программалар гамәлгә ашырыла, шулар арасында иң әһәмиятлеләре – «Венера-Галлей» совет космик программасында катнашып, Галлей кометасы Кояшка якынайганда (1986) аның төгәл координатларын билгеләү һәм –20 дән +90° ка кадәр авышлыкта күк йөзен фотографик күзәткәндә киң колачлы «ФОН» һәм «ФОКАТ» программаларын үтәү.

Җир өсте астрометриясендәге җитди комачаулыкларның берсе – Җир атмосферасында яктылык рефракциясе (сынуы). Ул күк йөзендәге яктырткычларның координатларын оптик астрометриянең классик ысуллары белән 0,01 дән дә югары почмакча секунд төгәллек белән күзәтү мөмкинлеге бирми. В.П.Энгельгардт исемендәге Астрономия обсерваториясендә рефракцияне тикшерү һәм исәпләү буенча А.И.Нефедьева уздырган фундаменталь тикшеренүләр астрометрия дә бу юнәлештәге үсешне билгелиләр. Гадәти ысуллар белән генә күзәтүләр уздырганда рефракция координатларын төгәл билгеләү чикләнгәнлектән, астрометриягә яңа юллар эзләү таләп ителә, шуңа күрә 1960–1970 елларда яңа ысуллар уйлап табыла: радио һәм оптик интерферометрлар кулланыла, астрометрик телескоплар космик аппаратлар бортына урнаштырыла. Үтә озын базалы радиоинтерферометрлар (дөньядагы төрле илләрнең Җир шары буйлап таралган телескоплар челтәре) радиойолдызлар һәм галактикаларның координатларын беренче мәртәбә 0,0001 почмакча секундка кадәр төгәллек белән билгеләргә мөмкинлек бирә, бу инде Җир өстендәге берничә мең км озынлыктагы дугаларны 3 мм га кадәр төгәллек белән исәпләү дигән сүз.

Интерферометрик ысуллар белән тагын да төгәлрәк күзәтүләр алып баруның чикләнгәнлеге, Җир җисеме үзәгендәге сыек төшкә Айның гравитацион тәэсир итүе нәтиҗәсендә, Җирнең үз күчәре тирәли әйләнү нутациясе теориясендәге константаларның аныксызлыгы белән аңлатыла. 1957 елдан бирле В.П.Энгельгардт исемендәге Астрономия обсерваториясендә алып барылган тикшеренү нәтиҗәләре 1990 елларда Казанда В.В.Лапаева тарафыннан кабат эшкәртелгәч, нутация теориясенә анык константалар алына. Җир өстендә интерферометрик күзәтү ысулларын кулланганда шуларны исәпкә алу төгәл күзәтүләрнең чикләнгәнлеген бетерергә мөмкинлек бирә.

 Европа астрометристлары тарафыннан беренче мәртәбә борынгы атаклы грек астрономы Гиппарх хөрмәтенә «HIPPARCOS» исеме бирелгән космик астрометрик проект 1989–1993 елларда «HIPPARCOS» каталогында (1997) координатлар, йолдызларның ераклыгы һәм моңарчы тиңе булмаган күпсанлы 120 мең йолдызның хәрәкәтен 0,001 почмакча секундка кадәр төгәллек белән билгеләгән мәгълүматлар тупланган. Андый астрометрик мәгълүматлар астрономия өчен генә түгел, геофизика, геология, геодезия өчен дә гаять әһәмиятле.

Дубяго А.Д. Определение орбит. М.–Л., 1949.

Корытников С.Н. Начало астрономии в Казани // Историко-астрономические исследования. М., 1955. Вып. 1.

Корытников С.Н. О первой Симоновской обсерватории Казанского университета // Учебные записки Казанского университета. 1957. Т. 117, кн.9.

Хабибуллин Ш.Т., Чиканов Ю.А. Лунный эллипсоид по измерениям абсолютных высот // Казанская городская астрономическая обсерватория. 1970. № 37.

Хабибуллин Ш.Т., Санович А.Н. К вопросу об астрометрических наблюдениях с поверхности Луны методом равных высот // Астрономический журнал 1971. Т. 48, вып. 4.

Казанский университет. 1804–1979: Очерки истории. Казань, 1979.

Подобед В.В., Нестеров В.В. Общая астрометрия. М., 1982.

Положенцев Д.Д. Радио- и космическая астрометрия: Учебное пособие. Л., 1982.

Урасина И.А. Наблюдения за изменяемостью широты и приливными колебаниями отвеса в Казани // Историко-астрономические исследования. М., 1983. Вып. 16.

Колчинский И.Г., Корсунь А.А., Родригес М.Г. Астрономы: Биографический справочник. Киев, 1986.

Нефедьева А.И., Подобед В.В. Фундаментальная астрометрия. Казань, 1989.

Ризванов Н.Г. Фотографическая астрометрия. Казань, 1991.

Автор – И.Ф.Бикмаев