#реал #астрономическое

Пара слов и картинок о фотографировании солнца.

Казалось бы, фотографировать солнце гораздо проще, чем снимать объекты ночного неба: звёзды, планеты, кометы, астероиды и туманности. Не надо по крупицам собирать крохи света на сверхдолгих экспозициях, а потом монтировать из сотни кадров один только ради того, чтобы хотя бы разглядеть далёкую и тусклую звёздочку. Наоборот, солнечного света столько, что при съёмках через любую собирающую свет оптику нужно пользоваться специальными фильтрами, чтобы не спалить матрицу камеры.

Однако на практике всё получается несколько сложнее. Дело в том, что подавляющая часть солнечного света исходит от фотосферы – собственно, видимого солнечного диска. Навесив на обычную оптику нужные фильтры, мы увидим именно его – правильный круг (в отличие от Земли, Солнце почти не сплющивается своим вращением – его полярное сжатие не превосходит одной стотысячной) с тёмными пятнами зон повышенной активности:


Ни красивейшие протуберанцы, ни флоккулы, ни мелкомасштабная (ну, как мелко – размером с западное полушарие Земли, например) структура фотосферы не будут видны за ослепительным сиянием солнечного диска. Что же делать? Как в старину ждать полного солнечного затмения, чтобы на пару минут получить возможность разглядеть элементы солнечной короны?

К счастью, технический прогресс приходит на выручку и тут – существуют специальные солнечные телескопы, которые пропускают не всё солнечное излучение, а только отдельные его спектральные линии, в которых всякие интересные объекты светятся даже ярче остальной фотосферы. Стоят такие приборы гораздо дороже обычных телескопов, так что мы, например, можем позволить себе только простенький любительский солнечный телескоп – Coronado PST 40, фиксирующий спектральную линию водорода H-alpha. Он отлично подходит для визуальных наблюдений за нашим светилом, но для съёмок желательно использовать всё же более мощную оптику. Разумеется, существуют соответствующие готовые решения, но есть нюанс...


Так как наше скромное сообщество такими бюджетами свободно оперировать не может, приходится выкручиваться самостоятельно. Во-первых, можно просто попытаться вытащить максимум из имеющегося 40-мм солнечного телескопа. Поставить его на хороший трекер, обеспечивающий автоматическое сопровождение солнца по небосклону, прикрутить линзу Барлоу, дающую двукратное увеличение, навесить специальную цифровую камеру для астрофотографии. В сборке всё это выглядит примерно вот так:


На такую систему уже можно снимать что-то интересное – например, протуберанцы на границе солнечного диска:


(Земля тут прифотошоплена для масштаба, а цвета картинок различаются из-за разных условий обработки снимков)

Фишка тут в том, что даже такие фотографии получаются строго методом сложения исходных изображений большего масштаба. Чтобы получить сколько-то приличное разрешение итогового снимка приходится фотографировать солнце по кусочкам (пусть и с короткой выдержкой), а потом объединять такие кадры в единое изображение с помощью специальных программ.

Ну, а для получения ещё более детальных и красивых кадров существует эпическая в своей самодельности схема, заключающаяся в скрещивании обычного телескопа-рефрактора (в данном случае это старенький отечественный ТАЛ-100) с солнечным телескопом. С помощью хитрой фрезеровки корпуса телескопа в него, через пару шайб, вставляется наш Coronado, оптические оси приборов совмещаются, микрометрическими винтами правится юстировка и выставляется фокусировка. В собранном виде эта самоделка выглядит вот так:


Настраивать, юстировать и фокусировать её – сущий кошмар, зато результат того стоит: можно получать качественные фотографии солнца во всей его красе. Конечно, итоговые снимки тоже делаются методом сложения отдельных кадров, и тут уже их количество достигает многих сотен. Зато посмотрите, какая красота получается: флоккулы (светлые прожилки, соответствующие выходу линий магнитного поля из фотосферы) во всей своей красе:



А вот окрестности солнечных пятен со всё теми же флоккулами (тут они "смотрят" прямо на нас, а не под углом, как на прошлых фото, а потому выглядят просто как тонкий светлый ореол вокруг пятен) и мелкомасштабной структурой фотосферы:


Конечно, никакой научной ценности такие снимки не представляют – солнце давно и во всех подробностях заснято многометровыми телескопами солнечных обсерваторий и пристально изучено сверхчувствительными датчиками орбитальных комплексов наблюдения. На сайте NASA можно полюбоваться солнцем в режиме онлайн, а на сайте института солнечно-земной физики – проверить текущую солнечную активность. Так что наши редкие фотографии не скажут нового слова в изучении солнца, зато помогают привлечь внимание широкой публики к космосу и астрономии (о чём любезно писала моя супруга). Ну, а для наших студентов такие съёмки – отличная практика работы с астрономическим и оптическим оборудованием.