Астрономия

Цель этого учебного пособия - дать достаточно краткое введение в адаптивную оптику для инженеров и других заинтересованных лиц без углубления в теорию. Будут приведены формулы, полезные для оценки характеристик системы и/или для выбора подходящей конструкции. Будет введена соответствующая терминология.  Будут даны примеры и задачи, помогающие понять основные принципы.

Книга А. М. Смирнова содержит описание приборов и других учебных пособий, необходимых для преподавания элементарной астрономии, а также списки необходимой литературы.

Она полезна для преподавателей географии и для лиц, руководящих кружками по астрономии в средней школе, а равным образом для преподавателей астрономии школ водного транспорта.

Можно надеяться, что книга эта будет способствовать образованию будущих преподавателей астрономии в средней советской школе.

Настоящий сборник подготовлен в 80-летию выдающегося астрофизика Иосифа Самуиловича Шкловского.

Он родился 1 июля 1916 г. на Украине в г.Глухове. В 1938 г. после окончания физического факультета Московского гос. университета молодого физика-оптика принимают в аспирантуру на кафедру астрофизики в Гос. астрономический ин-т им.П.К.Штернберга к Н.Н.Парийскому. В дальнейшем с ГАИШем Шкловский был связан всю свою жизнь. В 1967 г. Иосиф Самуилович по поручению Академии Наук участвует в создании Института Космических исследований. С этого времени он работает также в ИКИ, возглавляя Астрономический отдел.

Одним из наиболее важных вопросов и основным методом при исследовании астрономического объекта И.С.Шкловский считал вопрос: "Что это такое?" На протяжении последних 40 лет, сопровождаемых беспрецедентным развитием техники астрономических наблюдений (радиотелескопы, инфракрасная техника, рентгеновская и гамма- астрономия, астрофизика космических лучей), открывались новые классы объектов - радиозвезды, радиогалактики, квазары, плерионы, пульсары, мистериум, космические барстеры, источники гамма-всплесков, фоновое излучение во всех диапазонах и, в частности, реликтовое радиоизлучение (название предложено Иосифом Самуиловичем).

И.С.Шкловский одним из первых осознал необходимость изучения одного и того же астрономического объекта во всех диапазонах электромагнитного излучения. Только в этом случае может быть надежно построена модель объекта и получен окончательный ответ на вопрос: "Что это такое?" Иосиф Самуилович одним из первых проанализировал глубокую связь различных физических процессов, приводящих одновременно к определенным особенностям излучения, характерным для разных областей спектра. В результате этих обобщений была создана современная теория солнечной короны. Комплексное исследование спектров галактических и внегалактических источников привело к открытию и изучению областей ионизованного газа в Галактике, областей с большим содержанием электронов релятивистских энергий, излучающих при движении в магнитных полях.

Данная книга представляет собой Методическое пособие к Специальному практикуму по астрофизике для студентов 4 курса специальности "Астрономия".

В пособии излагаются основные сведения о рентгеновской астрономии и предлагаются для выполнения две лабораторные работы. В пособии описаны приборы рентгеновской астрономии, механизмы генерации рентгеновского излучения в астрофизических условиях и кратко описаны основные своиства космических источников рентгеновского излучения. Особое внимание уделено Комптоновскому рассеянию и формированию степенных рентгеновских спектров в результате процесса комптонизации на тепловых электронах и влиянию межзвездного поглощения на рентгеновские спектры.

Затрагиваются практические аспекты работы с космическим астрометрическим каталогом Hipparcos, а именно знакомство с программой Celestia 2000, работа с текстовой версией каталога, сбор статистических данных, изучение распределения звезд по небесной сфере и в пространстве, построение диаграммы Герцшпрунга-Рессела.

Все примеры программ приводятся на трех языках: Pascal, C, Fortran.

В Приложении даны исчерпывающие комментарии ко всем полям каталога.

Пособие предназначено для студентов, аспирантов астрономических отделений университетов, а также научных сотрудников, занимающихся обработкой звездных каталогов.

В состав вошли:
1. Галактика IC342
2. Галактика IC2574
3. Галактика NGC4214
4. Галактики за Млечным Путем
5. Группа M51
6. Группа M81
7. Группа M101
8. Группа NGC5128
9. Группа в Скульпторе
10. Комплекс галактик Гончие Псы (Canes Venatici)
11. Местная Группа Галактик
12. Местное Сверхскопление
13. Методы определения расстояний до галактик
14. Определение кривой вращения и шкалы расстояний в Галактике
15. Основные физические характеристики катаклизмических звезд
16. Приливной Индекс как мера взаимодействия
17. Распределение галактик в местной Вселенной
18. Фотометрия звезд в тесных полях

СОДЕРЖАНИЕ

Чурюмов К.И. О проблемах кометно-астероидной угрозы для человеческой цивилизации: реалии и спекуляции

I. Современные технологии в преподавании астрономии
Irina Sokolova, Bodil Nilsson, Bob Landheer. Stars and Planets - A project in Astronomy
Соколова И.И., Бодил Нильсон, Боб Ландхеер. Образовательный международный электронно-коммуникативный проект "Звезды и планеты"
Андреева З.М.., Нефедьев Ю.А. Современные технологии преподавания астрономии в КГПУ
Гомулина Н.Н. Создание комплекса компьютерных и телекоммуникационных средств обучения астрономии
Ерохина Р.Я., Торгашин Р.Г. Практическая компьютерная работа "Красное смещение в спектрах галактик. Закон Хаббла"
Разбитная Е.П., Курзанов А.Е., Разбитной С.А. Компьютерная поддержка школьного курса астрономии
Рысин М.Л. Компьютерные обучающие системы в школьном астрономическом образовании
Шпак Я.Ч. Программное обеспечение кружка астрономов
Ховричева М.Л, Ховричев М.Ю. Использование Windows Scripting Host для контроля качества обучения
Леус Е.В. Методические рекомендации по работе с пакетом игр по астрономии
Леус Е.В. Методические рекомендации по работе с пакетом контурных карт по астрономии
Нефедьева А.И., Нефедьев Ю.А. Методика преподавания темы "Современные космические исследования" на основании учебного пособия "Космический эксперимент HIPPARCOS"
Лопаткин В.М., Науменко М. В., Овчаров А.В. Дистанционный доступ к знаниям - необходимый элемент в обучении астрономии
Молотков Ю.А. Использование информационных схем при изучении астрономии в средней школе

II. Наблюдения в преподавании астрономии
Мелешков С.С. Методические рекомендации по проведению наблюдений нестационарных явлений на Луне
Нефедьев Ю.А., Ризванов Н.Г. Наблюдательный комплекс для учебных астрономических наблюдений в Казани
Нефедьев Ю.А. Организация любительских наблюдений покрытий звезд Луной
Смолянкина О.Ю. Методические рекомендации к наблюдениям серебристых облаков
Воронов П., Семенова Т. Дидактическое сопровождение к методике наблюдения метеоров

III. Преподавание астрономии в педвузе
Дмитриев В.В. Преподавание астрономии в Омском госпедуниверситете
Бондаренко И.И. Астрономия в педвузе
Жуков Л.В. К дефиниции понятия "Синодический период обращения"
Нефедьева А.И., Нефедьев Ю.А. Методика преподавания фундаментальной астрономии на основании учебных пособий "Служба вращения земли" и "Фундаментальная астрометрия"
Перов Н.И., Пошлецова М.В. Роль астрономических научно-значимых открытии студентов и школьников в повышении уровня значимости предмета "Астрономия" в российской системе образования
Вологодская З.А. Формирование у студентов профессиональных умений для работы с учащимися по астрономии
Зеленев В.М. Об управлении самостоятельной работой студентов при изучении астрономии

VI. Астрономия в учебном предмете "Концепции современного естествознания"
Соколова И.И., Пронин В.П., Васильев Н.А. Астрономический практикум в курсе "Концепции современного естествознания"
Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Из опыта использования астрономии в курсе "Концепции современного естествознания"
Бондаренко И.И., Перевозкина Е.Л. Астрономия в естествознании
Кириллов А.К. Вопросы современной астрофизики в программе спецкурса "Космическая биология"

V. Планетарии в образовательном процессе
Киселев А.К., Пономарев С.М., Шутов А.М. Использование оптического планетария и лаборатории технических и аудиовизуальных средств обучения при проведении занятий по астрономии
Мальшакова Н.К., Масленицын С.Ф. Роль учебной работы планетария по астрономии в профильных классах средней школы
Мальшакова Н.К., Масленицын С.Ф. Практические занятия по астрономии - новая форма учебной работы в Ярославском планетарии

VI. Астрономия в школе
Румянцев А.Ю. Понятийный аппарат школьной астрономии: космические объекты, процессы и явления
Беспалов В.Н. Использование фрагментов из произведений художественной литературы на уроках астрономии
Беспалов В.Н. Формирование понятий "Местное и среднее солнечное время" на уроках географии и астрономии
Жилин В.И. Проблемно-модульное обучение астрономии
Гомулина Н.Н. Новый обязательный минимум знаний по физике, содержащий вопросы по астрономии
Карташов В.Ф. Этапы формирования навыков научной работы у школьников
Кондакова Е.В. Особенности формирования астрономических знаний в общеобразовательной школе
Морозова И.И. Авторская программа курса "Солнечная система" для учащихся 5 - 6 классов
Попов С.Б. Ключевые проблемы, рассматриваемые в школьном курсе астрономии
Попова А.П., Попова О.А. Использование интегративного математико-астрономического материала для активизации познавательной деятельности учащихся
Кубышкина С.А. Астрономические задачи интегративного содержания как средство развития творческой познавательной деятельности учащихся
Порошин А.П. Учебное пособие по методике преподавания астрономии в средней школе
Соловьева О.В. Объяснения школьникам наблюдаемых астрономических явлений
Арюткина А.А. Задачи с элементами небесной механики и методы их решения
Язев С.А. Школьная астрономия: контуры нового учебника. I. Cодержание II. Cтруктура
Гончарова О.В. Нестандартные формы и методы в обучения астрономии
Матарцева Е.А. Мировоззренческая функция астрономии в интегрированном курсе физики и астрономии

VII. Астрономические олимпиады
Карташов В.Ф. Особенности проведения астрономических олимпиад разного уровня
Ходыкин С.А. Астрономические конкурсы и олимпиады старшеклассников
Курдюков Е.П., Постников Е.Б. Некоторые задачи по астрономии и физике космоса олимпиад Курской области

VIII. Внеурочные формы обучения астрономии
Киселев А.К. Экспедиции как внеурочная форма организации учебно-воспитательной деятельности учащихся и студентов
Леус Е.В. Культурологический и философский аспекты выставочной деятельности творческой лаборатории "Сияние"
Зуев Э.Г. Иркутский клуб любителей астрономии центра технического творчества учащихся

IX. Разное
Дубяго И.А., Нефедьев Ю.А. История преподавания астрономии в Казани
Клыков Д.Ю., Кондакова Е.В., Маркова С.Н. Принципы составления учебного материала по курсу астрономии на основе семиотической теории
Карпова Н.А. Построение модели научной картины мира
Пономарев С.М., Пичугина Л.Н. Региональные исторические события как фактор повышения интереса к астрономии (на примере проблемы датировки основания Нижегородского кремля)
Серветник Т.А. Методические основы формирования первоначальных астрономических знаний у детей дошкольного и младшего школьного возраста
Шерстова Е.С. От космического рисунка к космической модели (опыт обучения детей как маленьких творцов Вселенной)
Шохина И.В. Новые технологии в преподавании астрономии
Язев С.А. Астрокосмические знания и средства массовой информации
Гусев Е.Б. Методические аспекты использования наблюдательного материала в преподавании астрономии
Каменцев Л.И. Курс сравнительной планетологии как попытка интеграции наук о Земле и астрономии

Астрономия 
1.  Ю.Н. Гнедин.  Современная астрономия. 
2.  В.В. Железняков.  Проблемы современной астрофизики. 
3.  А.М. Черепащук.  Обратные задачи в астрофизике. 
4.  В.В. Шевченко.  Солнечная система. 
5.  Ю.А. Шуколюков.  Звездная пыль. 
6.  Ю.Н. Гнедин.  Комета Шумейкеров-Леви 9. 
7.  М.И. Пудовкин.  Солнечный ветер. 
8.  В.Б. Баранов.  Влияние межзвездной среды на строение гелиосферы. 
9.  М.И. Пудовкин. Влияние солнечной активности на состояние нижней атмосферы Земли.
10.  Г.Е. Кочаров.  Актуальные вопросы физики Солнца. 
11.  Ю.Н. Гнедин.  Небо в рентгеновских лучах. 
12.  В.В. Железняков. От плазмы солнечной короны к плазме на нейтронных звездах.
13.  Г.Е. Кочаров.  Экспериментальная палеоастрофизика. 
14.  Ю.И. Стожков.  Космические лучи. 
15.  А.А. Киселев.  Двойные звезды. 
16.  А.М. Черепащук. Тесные двойные звезды на поздних стадиях эволюции.
17.  В.В. Железняков.  Радиационные дисконы. 
18.  Д.А. Киржниц.  Горячие черные дыры. 
19.  А.М. Черепащук.  Черные дыры в двойных звездных системах.   
20.  Л.М. Ерухимов. Космические линзы и их роль в исследовании Вселенной.
21.  А.М. Черепащук. Гравитационное микролинзирование и проблема скрытой массы.
22.  И.Б. Хриплович.  Общая теория относительности. 
23.  М.В. Сажин.  Космология ранней Вселенной. 
24.  А.Н. Васильев.  Эволюция Вселенной. 
25.  А.В. Засов.  Физика галактик и галактических ядер.

Книга содержит конспект курса лекций, читавшихся профессором В.В. Нестеровым студентам астрономического отделения физического факультета МГУ. Подробно рассмотрены системы постоянных и алгоритмы вычислений, рекомендованные на съездах Международного Астрономического союза.

Книга может оказаться полезной профессиональным астрономам, инженерам-вычислителям, решающим навигационные задачи, студентам старших курсов и аспирантам астрономических и геодезических отделений и кафедр университетов.

Рецензенты: проф. И.А.Герасимов, д.ф.-м.н. Л.В.Рыхлова.

Оригинал-макет издания подготовлен сотрудником ГАИШ В.В. Чазовым по собственноручным конспектам лекций, а также сверен с оригинальными публикациями автора. При участии Г.В. Романовой и В.Н. Семенцова.

За двадцать пять лет, прошедших после выхода прекрасного учебника профессора МГУ К.А.Куликова "Курс сферической астрономии", астрометрия изменилась коренным образом. Точность позиционных наблюдений возросла примерно в тысячу раз. Такой прогресс обусловлен вводом в строй и непрерывным совершенствованием радиоинтерферометров со сверхдлинными базами (РСДБ), инструментов для лазерной локации Луны и спутников, вводом в действие систем глобального определения местоположения (GPS и ГЛОНАСС), разработкой специальных спутников для проведения астрометрических наблюдений, а также разработкой новых методов обработки результатов. Успешное завершение космического проекта "HIPPARCOS" позволило создать высокоточный каталог ~120000 звезд. Измерение параллаксов этих звезд дало ценнейшую информацию о пространственном распределении этих звезд около Солнца не только для астрометристов, но и для астрофизиков, специалистов по звездной динамике и небесной механике.