Магия звёздного неба

Первый взгляд на небо
Наверное, каждый любитель астрономии хоть раз в жизни предпринимает попытку запечатлеть на фотографии то, что он видит в окуляре телескопа. Мой первый опыт фотографирования относится к январю 1970 года. Я поставил головку блока выдержек своего «Зенита-3М» на 1/30 секунды, приставил объектив к окуляру 60-мм школьного рефрактора и нажал на спуск. Телескоп был наведен на Луну — типичный объект наблюдения у начинающих. После проявки в кадре был виден едва заметный серп без каких-либо подробностей.

9 мая 1970 года. Прохождение Меркурия по диску Солнца. И какая досада: все небо равномерно серое! Но Солнце просвечивает, и происходящее можно наблюдать даже без светофильтра.

Вот на краешке светила появился крошечный кружочек — Меркурий. Снова объектив «Зенита» приставляется к окуляру, и палец давит на спуск. Затем облачность довольно быстро рассеивается — теперь наблюдать и фотографировать можно только через светофильтр.

Светофильтр, прилагавшийся к малому школьному рефрактору, был очень плотным, и после проявки пленки я обнаружил, что получилось только несколько кадров. Меркурий виден вблизи самого края солнечного диска. И надо же, при подготовке к печати я уронил негативы в проявитель…

Снимки оказались непоправимо испорчены из-за образовавшегося плотного белесого трудноудаляемого налета. Я, тогда еще неопытный 13-летний фотолюбитель, не смог ликвидировать его. Но несколько кадров все-таки отпечатал — Меркурий на них виден. И даже отослал их в редакцию журнала «Земля и Вселенная». Вскоре пришел ответ: большое спасибо, но из-за скверного качества воспроизвести фотоснимки невозможно.

Потом я довольно много снимал таким же образом и Луну, и Венеру, и Юпитер, и Сатурн. Но КПД оказался чрезвычайно низким: неплохо получился лишь один снимок Луны и несколько — Венеры.

Причина всех моих неудач заключалась в непрочной конструкции школьного телескопа. Фотоаппарат пристыковывался к окулярной части с помощью специально изготовленного переходника, и даже при включенном автоспуске все портил сильный удар «зенитовского» зеркала при движении шторок затвора, что нарушало неподвижность связки телескоп—фотоаппарат.

В другом случае я открывал шторку фотоаппарата и отрабатывал экспозицию при помощи своей руки, загораживая объектив телескопа. Выдержка составляла уже доли секунды (ориентировочно 1/5 с), в результате чего детали Луны и планет оказывались размазанными из-за вращения небосвода.

Тем не менее на нескольких кадрах, полученных таким образом, удалось запечатлеть Сатурн с хорошо различимым кольцом. Но в журнал эту фотографию я отсылать не стал.

Для получения качественных фотографий Луны и планет с окулярным увеличением требовался хороший следящий часовой механизм, которого тогда у меня не было. Но ведь на небе много достаточно протяженных объектов — галактики, туманности, звездные скопления, которые можно снимать, просто закрепив фотоаппарат на телескопе и отслеживая вращение звездного неба.

Спустя время мне удалось приобрести более мощный инструмент — школьный 80-мм телескоп-рефрактор (D=80 мм, F=800 мм). Он установлен на параллактической монтировке, что, в принципе, позволяет проводить фотографирование звездного неба с гидированием.

(Параллактической называется такая монтировка, одна из осей которой может быть установлена параллельно оси мира, которая направлена на северный полюс. Гидированием называется процесс контроля и коррекции слежения фотографического телескопа за движением небесных объектов (как правило, в результате суточного вращения неба) во время экспозиции — прим. ред.)

Телескоп использовался как гид. С помощью механизма тонких движений отслеживалось движение объекта съемки: суточное вращение небосклона или еще дополнительное движение комет относительно звезд.

Я попробовал фотографировать разные объекты звездного неба, в том числе и созвездия. Увы, качество получаемых снимков так и не смогло удовлетворить меня. Конструкция нежесткой и подверженной вибрациям монтировки не выдерживает никакой критики. Даже при съемке штатными объективами — типа «Юпитер-8» (2/50), «Гелиос-44» (2/58) или «Индустар-61ЛЗ» (2.8/50) — процент брака, порожденного некачественной монтировкой, был велик. В этих условиях съемка длиннофокусной оптикой заведомо обречена.

Все это время я работал в одиночку, по сути, варился в собственном соку. Ситуация изменилась коренным образом, когда, прочитав статью в журнале «Земля и Вселенная» (ziv.telescopes.ru), в 1995 году я вышел на Московский астрономический клуб (www.astroclub.ru).

Среди единомышленников. Первая поездка
На первом же заседании я услышал захватывающий рассказ Олега Санкина о поездке на Северокавказскую астрономическую станцию Казанского университета (СКАС КГУ), или Казанку, как ее ласково называют между собой любители астрономии. Но еще больше меня потрясли цветные снимки диффузной туманности М42 (Большая туманность Ориона) и галактики М101 (расположена в созвездии Большой Медведицы), полученные Анатолием Санковичем в той же поездке на камере Райта.

Фотографическая камера Райта-Ньютона с корректором астигматизма Шмидта изготовлена им самостоятельно. Диаметр объектива 150 мм, светосила f/4.5, фокусное расстояние 675 мм. Оптическая схема рассчитана Олегом Санкиным.

На одном из собраний клуба я познакомился с Тимуром Крячко, который практически жил на Казанке. С ним я и договорился о поездке на Кавказ, куда я отправился в конце сентября 1995 года.

Погода отнюдь не баловала — наблюдательного времени было процентов 30–35, не больше. Тем не менее домой я увез девять вполне приличных снимков, на которых запечатлел Туманность Андромеды, спиральную галактику М33 в созвездии Треугольника, газовую диффузную туманность «Циррусы» (один из десяти видов перистых облаков — прим. ред.) и другие объекты звездного неба.

Перед поездкой я приобрел пленку Kodak Profoto II 400, которая тогда только появилась в продаже. На нее и снимал. И, надо сказать, она меня не разочаровала. На пленке хорошо прорабатываются как газовые туманности, для которых наиболее характерным является красный цвет, так и галактики, склонные к голубизне.

Для съемки использовался старенький фотоаппарат «Зенит-3М» с объективом «Юпитер-37А» (f=135 мм, f/3.5). Для установки на «Зенит» я самостоятельно изготовил хвостовой адаптер на резьбу М39. Камера подвешивалась на мощную монтировку 26-дюймового цейсовского астрографа, поэтому никаких проблем с гидированием не возникало. Экспозиция составляла 40–45 минут.

Кстати, в работе я применяю две камеры. Одна используется непосредственно для съемки, а вторая, пустая, только для наведения на резкость. Для фокусировки камера с открытым затвором и откинутой задней крышкой пристыковывается к объективу, закрепленному на монтировке. Нож Фуко располагается в кадровом окне фотоаппарата. Когда объектив фокусирует звезду в точности на то место, где должна быть пленка, пучок «звездного» света моментально гаснет целиком при «прикосновении» к нему ножа. (Нож Фуко, металлическая пластинка со скошенной в одну сторону заточкой, позволяет производить тщательную наводку на резкость.)

(В телескопе-астрографе для съемки используются специальные фотопластинки, фокусное расстояние цейсовского астрографа составляет 2,2 метра, и съемка на нем требует очень тщательного гидирования, с чем новичок в астрофотографии может поначалу не справиться — прим. ред.).

Вторая поездка. Неудачи и находки
Через полгода я вновь отправился на Казанку, которая расположена на территории Карачаево-Черкесской республики, недалеко от поселка Нижний Архыз. Взял с собой хороший запас испытанной пленки Kodak Profoto II 400. Кроме «Юпитера-37», на этот раз я решил попробовать зеркально-линзовый телеобъектив «ЗМ-6А» (f=500 мм, f/6.3). Увы, ничего хорошего из этой затеи не получилось.

Объектив «ЗМ-6А» не ориентирован на астросъемку. Зеркало размещено в оправе с довольно малым зазором, и при понижении температуры, по причине разных коэффициентов теплового расширения, происходит обжатие зеркала алюминиевой оправой. Это, в свою очередь, приводит к искажению формы зеркала (в принципе, это касается всех зеркально-линзовых фотообъективов типа «Рубинар» или «ЗМ-6», собранных по схеме менисковых телескопов Максутова). В результате изображения звезд становятся астигматичными.

Для устранения этого дефекта следует расточить оправы зеркал на пару десятых миллиметра. Хотя иногда достаточно просто ослабить юстировочные винты в оправах мениска или зеркала.

К тому же температура по ночам опускалась далеко за ноль. Перепады дневной и ночной температуры воздуха в горах весьма значительны: летом разница составляет до 25–30°C, весной — 20–25°C. Это вызывает изменение расстояния между элементами оптических систем — фокусное расстояние начинает «плыть». Через каждые два-три часа приходится заново наводить на резкость (для объективов с фокусом не менее 500 мм), для чего необходим нож Фуко.

А я не корректировал фокусное расстояние объектива непосредственно перед съемками. Поэтому изображения звезд на негативе, из-за колебаний температуры, в большинстве своем, к сожалению, получились нерезкими. Более-менее удачным оказался лишь снимок головы кометы Хиякутаке.

Выручил верный «Юпитер-37». Неплохо вышли снимки Млечного Пути в созвездиях Щита и Стрельца, Яслей, область скопления галактик в Деве — можно различить не один десяток галактик, и это при экспозиции в 20 минут!

Как правило, фотокамеру я подвешивал на астрограф, однако несколько снимков сделал, гидируя на рефлекторе «Мицар» (диаметр главного зеркала — 110 мм, фокусное расстояние — 800 мм). Причем на одном из них за весьма небольшую экспозицию — всего пять минут — оказались хорошо проработанными рассеянное звездное скопление М35 и Крабовидная туманность М1. Конечно, фон был довольно слабоват, но в целом фотографии были удовлетворительного качества.

После этого у меня возникла идея отснять небо объективом «Юпитер-37» с экспозицией 5–10 минут и создать своеобразный атлас. На одной стороне — развертки фотографий, а на другой — распечатка соответствующего поля, например, из программы-карты звездного неба Megastar. Во всяком случае, для начинающих это было бы неплохим подспорьем, поскольку отыскивать некоторые слабые, малозаметные объекты гораздо легче, имея под рукой подробную фотокарту.

Третья поездка. Шикарный хвост кометы
Эту идею я попытался реализовать во время следующей поездки на Кавказ, которая произошла ровно через год. Тогда, в марте 1997 года, туда отправилась целая экспедиция, состоящая из восьми членов Московского астрономического клуба.

Наверное, это была самая удачная моя поездка. Практически все ночи были наблюдательными и, что совсем уж нехарактерно для Северокавказской астрономической станции Казанского университета, — практически безветренными.

Плюс ко всему природа расщедрилась и подарила нам очень яркую комету — Хейла-Боппа. Особенно красиво она смотрелась на фоне вечерней зари и утром — на фоне абсолютно черного неба.

Я использовал монтировку Олега Санкина: часовой механизм компании «Интес», установленный на алюминиевом штативе, и самодельный очень компактный двухменисковый 115-мм телескоп, смонтированный на полувилке. К последней крепилась фотокамера.

Монтировка оказалась очень удобной в работе. Компактная полувилочная, с неплохим часовым механизмом, управляемым с пульта. К недостаткам можно было отнести отсутствие подсветки креста в окуляре и неважная работа механизма Гамона (предназначен для отслеживания суточного движения светила, привода полярной оси и тонких движений; изобретатель Андре Гамон — прим. ред.) Однако все это нисколько не помешало за две недели отщелкать целых две пленки.

По-прежнему я использовал: пленку Kodak Profoto II 400, камеры «Зенит-Е» и «Зенит-3М», объективы «Юпитер-37А» (135/3.5) и «Юпитер-21» (200/4). Для уменьшения комы «Юпитер-37» иногда диафрагмировал до f/4. А при съемке с «Гелиосом-44» это просто необходимо, иначе изображения звезд в периферийных частях кадра будут просто безобразными.

Что касается времени экспозиции, то, по результатам этой поездки, я понял следующее. Для данной пленки и указанных объективов экспозиция должна быть не меньше 15 мин, а наилучшие результаты получаются при экспозиции 30–40 мин.

Результаты экспедиции меня вполне удовлетворили. Большая серия снимков кометы Хейла-Боппа, обладательницы шикарного двуцветного раздвоенного хвоста. Снимки галактик, туманностей и звездных скоплений в созвездиях: Волосы Вероники, Гончие Псы, Большая Медведица, Большой Пес, Лев, Лира, Орион, Возничий и Орел (с S-образной туманностью).

Отдельно можно отметить снимки диффузной туманности Чайка и Млечного Пути с рассеянными звездными скоплениями в Большом Псе, а также рассеянных звездных скоплений и диффузных туманностей в Возничем. Неплохо смотрятся Волосы Вероники с Иглой — спиральная галактика NGC4565, наблюдаемая с ребра.
Некоторые из полученных фотографий можно увидеть на нашей клубной страничке.

Несколько слов в заключение
Последние поездки, к сожалению, оказались не совсем удачными. 1999 год огорчил очень плохой погодой, которая не дала практически ни единой возможности поснимать, а в 2000 году произошел прокол с пленками.

Пленку Kodak Profoto II 400 (перфорационный код PFG 400 36+), с которой я работал, в 1997 году сняли с производства, а ее усовершенствованная модификация, продававшаяся под тем же названием (ProFoto 400-4), оказалась совершенно не чувствительной к той части красной области спектра, в которой переизлучают водородные туманности. В результате мне не удалось получить ни одной фотографии туманностей… (А вообще пленка ProFoto 400 в 1999 году была окончательно cнята с производства. На сегодняшний день пленка ProFoto выпускается только чувствительностью 100 единиц.)

Неплохие результаты были получены в 2001 году, когда я снимал на пленку Kodak Supra 400. Удалось снять как газовые диффузные туманности, переизлучающие свет в красном участке спектра, так и пылевые туманности, отражающие свет звезд и имеющие голубоватый цвет. Основной недостаток указанной пленки — заметное зерно. Так что задача подбора хорошей пленки, годной для съемки объектов звездного неба в широком диапазоне спектра, до сих пор остается нерешенной.

В настоящее время пленка в астрономической фотографии все больше сдает свои позиции под натиском цифровых технологий. Но если для съемки планет, Луны и Солнца с окулярным увеличением вполне применимы бытовые, широкодоступные цифровые фото- и видеокамеры, то для съемки звездных полей и протяженных небесных объектов необходима аппаратура с ПЗС-матрицами большNх размеров. А их стоимость огромна… Также серьезным недостатком цифровых камер широкого пользования является ограниченный диапазон выдержек.

Впрочем, применение цифровых технологий в астрофотографии — это отдельная интересная тема, для подробного освещения которой нужна не одна статья.

Интернет-ресурсы
www.sai.msk.ru — «Астрономическое общество». Общественная организация, объединяющая астрономов-профессионалов, работающих на территории бывшего СССР
http://astroclub.ru — Московский астрономический клуб
www.starlab.ru — первый всероссийский астрономический портал
www.astronomer.ru — сайт «Астрономия и телескопостроение» создан группой энтузиастов — любителей астрономии
www.atm.dal.ca — много ссылок на астрономические ресурсы всего мира
www.earthlink.net — Мартин Германо/Martin Germano, американский фотограф, снимает на ч/б
www.astropix.com — астрофотография: советы, технические приемы и фотоcнимки

Журналы
«Звездочет» — ежемесячный научно-популярный журнал для любителей астрономии ( http://astronomy.ru)
«Земля и Вселенная» — научно-популярный журнал Российской Академии наук и астрономо-геодезического общества; выходит шесть раз в год ( www.ziv.telescopes.ru)
«Астрономический вестник», «Земля и Вселенная», «Астрономический календарь», «Библиотека любителя астрономии» — издания «Астрономического общества»

Вячеслав МИХАЛИН