Наблюдение прохождения планет по диску солнца. Вложения для прохождение венеры по диску солнца

Приходилось ли вам когда-нибудь видеть частное солнечное затмение? Да - скажет абсолютное большинство любителей астрономии. Приходилось ли вам видеть полное солнечное затмение? Да - скажут некоторые счастливчики. Приходилось ли вам видеть прохождение Венеры по диску Солнца? Нет - ответит вам любой, кого бы вы ни спросили. И в этом нет ничего удивительного. Ведь последнее прохождение Венеры по диску Солнца было в 1882 году, а следующее произойдет... Однако об этом чуть позже. Пока же рассмотрим суть явления.

Внутренние планеты - Меркурий и Венера, проходя в момент нижнего соединения между Землей и Солнцем, могут при определенных условиях проецироваться на солнечный диск. Если бы планеты обращались в плоскости орбиты Земли, то прохождение планеты по диску Солнца происходило бы при каждом нижнем соединении. Но поскольку орбита Меркурия наклонена к плоскости эклиптики на 7°, а орбита Венеры - на 3°, то прохождение планеты будет наблюдаться только в тех редких случаях, когда нижнее соединение совпадает с пересечением планетой эклиптики, т.е. когда планета находится вблизи одного из узлов орбиты.

Земля проходит около этих точек в строго определенное время. Поэтому прохождения Меркурия происходят в начале ноября (вблизи восходящего узла) и в начале мая (вблизи нисходящего узла), а Венеры - в начале декабря (вблизи восходящего узла) и в начале июня (вблизи нисходящего узла). Что же касается периодичности этого явления, то она не одинакова для этих планет. Так, прохождения Меркурия наблюдаются в среднем 14 раз в столетие, в то время как прохождения Венеры - не более двух раз, разделенных восьмилетним промежутком. Они чередуются следующим образом: через 105.5 года, через 8 лет, через 121.5 года, через 8 лет, вновь через 105.5 года и т.д.

Как видим, прохождения Меркурия по диску Солнца происходят сравнительно часто и поэтому не являются чем-то особенно уникальным. Прохождений же Венеры за всю историю астрономии со времен изобретения телескопа было всего лишь шесть. О них и пойдет речь в этой статье.

Впервые явление прохождения Венеры по диску Солнца было предсказано Иоганном Кеплером в 1629 году. Составляя астрономические таблицы по наблюдениям Тихо Браге, которые тот оставил ему в наследство, Кеплер обнаружил, что в 1631 и 1761 г. "Венера видима будет в Солнце".

Прохождение 7 декабря 1631 г. в Европе не наблюдалось (его видимость пришлась на восточные районы). Многие тогда посчитали, что предсказание Кеплера не сбылось. Вполне возможно, что и прохождение 1639 г. также осталось бы незамеченным, если бы не молодой английский астроном-любитель из Ливерпуля Иеремия Хоррокс. Он был выходец из бедной семьи, и его основным занятием была деятельность священника. Пытливый ум и природная склонность к астрономии сделали Хоррокса неутомимым исследователем. Составляя эфемериды по таблицам Ландсберга, он случайно обнаружил, что 14 декабря 1639 года Венера должна пройти по диску Солнца. Однако, посчитав таблицы Ландсберга недостаточно точными, Хоррокс решил получить подтверждение ожидаемого явления по расчетам Кеплера. К его удивлению, таблицы Кеплера тоже предсказывали прохождение Венеры, но десятью днями раньше. Об этом открытии Хоррокс сообщил астроному Крэбтри, с которым состоял в дружеских отношениях.

Не надеясь на точность таблиц, Хоррокс, начиная с 3 декабря, стал непрерывно наблюдать за Солнцем. На следующий день, когда Солнце уже клонилось к закату, Хоррокс наконец-то увидел, что "Венера лишь только начала вступать в Солнце и краем своим касалась уже до краю солнечного". К сожалению, наслаждаться этим явлением ему пришлось недолго. Менее чем через час Солнце с находящимся на нем черным кружком Венеры скрылось за горизонтом. Все, что успел сделать Хоррокс, - это несколько раз измерить угловое расстояние от центра солнечного диска до планеты и ее диаметр.

Крэбтри в тот день тоже наблюдал прохождение Венеры и тоже делал измерения. Это было первое в истории астрономии наблюдение этого редкого явления, а Хоррокс и Крэбтри - первые и до 1761 г. единственные люди на Земле, видевшие собственными глазами "медление Венеры в Солнце".

Шли годы. Астрономия, тесня средневековую инквизицию, быстро набирала силу и вскоре стала официальной наукой. Перед астрономами появлялись все новые задачи, одной из которых стала задача определения расстояния от Земли до Солнца. Эту величину, которую мы теперь называем астрономической единицей, можно рассчитать, зная солнечный параллакс (угол, под которым с Солнца виден экваториальный радиус Земли).

В XVII веке по наблюдениям Венеры и Марса параллакс Солнца был оценен как не превышающий 12" (современное значение 8.79"). Естественно, возникала необходимость определить эту величину более точно, а для этого были нужны более точные методы. И вот, в 1691 г. такой метод был найден. Его предложил знаменитый английский астроном Эдмунд Галлей после того, как в 1677 г. на острове Святой Елены он наблюдал прохождение Меркурия по диску Солнца. Метод заключался в точном определении промежутка времени между вступлением планеты на солнечный диск и схождением с него. При наблюдении из нескольких достаточно удаленных друг от друга мест Земли, зная это время, можно было вычислить параллакс Солнца, а значит и расстояние до него. В применении к Меркурию такой способ давал большую погрешность из-за его большого удаления от Земли, но, "ежели видимая планета в Солнце будет Венера" - утверждал Галлей - "то через наблюдения ее расстояние Земли от Солнца с крайней точностью определено быть может".

Наблюдения Хоррокса и Крэбтри, вследствие своей малой точности, не могли быть использованы для этой цели, поэтому нужно было ждать следующего прохождения Венеры по диску Солнца, которое должно было произойти 6 июня 1761 г. Галлей, зная, что не доживет до этого дня (он умер в 1742 г.), завещал определение солнечного параллакса следующим поколениям астрономов.

Позже, в XVIII веке француз Жозеф Никола Делиль, один из первых членов Петербургской академии наук, предложил еще один способ определения параллакса Солнца из наблюдений прохождений Венеры. Способ Делиля состоял не в определении продолжительности прохождения, а в определении моментов входа или выхода планеты с диска Солнца. Этот способ имел то преимущество, что представлял гораздо больший простор для выбора наблюдательных пунктов, увеличивая тем самым параллактический эффект, но зато требовал точного знания географической долготы места наблюдения и времени. Способ же Галлея мог быть применен только в тех местах, где явление видно все целиком, однако он был удобен тем, что не требовал точного знания ни места, ни времени наблюдения. В скором времени оба эти способа нашли свое применение...

Приближался 1761 год. В Европе вовсю шли приготовления к наблюдениям долгожданного астрономического явления. Более ста астрономов из разных стран были разосланы по всему земному шару в 40 с лишним наблюдательных пунктов по всему миру.

Не осталась в стороне и Российская Империя. Петербургская Академия наук организовала наблюдения в тогдашней столице, а также снарядила две экспедиции в Сибирь: в Иркутск и Якутск. Последней руководил ученик Леонарда Эйлера 27-летний адъюнкт математики Степан Яковлевич Румовский. Отправившись из Петербурга в январе 1761 года, Румовский к концу марта смог добраться только до Иркутска. Здесь он понял, что доехать до Якутска в срок он явно не успеет. Можно было остаться в Иркутске, но это место было предназначено для Н. И. Попова - руководителя первой экспедиции. Тогда Румовский предпринимает попытку добраться хотя бы до Нерчинска. Однако, переехав озеро Байкал, он увидел, что и в Нерчинск попасть тоже невозможно, т.к. по другую сторону Байкала к тому времени зимний путь совсем прекратился. Оставался последний выход - следовать в ближайший город Селенгинск. Рискуя жизнью, Румовский продолжил свой путь по льду реки Селенги, которая вскрылась через два дня после прибытия астронома в Селенгинск.

Наступил день прохождения, но, как это часто бывает, погода оставляла желать лучшего. Небо было затянуто тучами, временами шел дождь, и лишь иногда, когда сильный ветер разрывал облака, Солнце с медленно ползущей по нему Венерой показывалось на несколько минут. Тем не менее, несмотря на такие неблагоприятные условия, Румовскому удалось (правда, сквозь облака) наблюдать выход Венеры из Солнца и засечь моменты третьего и четвертого контактов.

Не повезло и Попову, наблюдавшему явление в Иркутске. Солнце там "беспрерывно облаками похищаемо было".

Зато в Петербурге в тот день погода была хоть куда. И именно в этом городе произошло одно из ярчайших открытий XVIII века. Наблюдениями в Петербурге руководил Михаил Васильевич Ломоносов. Он организовал наблюдательный пункт на университетской обсерватории, где за ходом явления следили адъюнкт астрономии майор А. Д. Красильников, известный своей 13-летней Камчатской экспедицией, и поручик Н. Г. Курганов. Сам Ломоносов наблюдал прохождение у себя дома на Мойке сквозь "весьма не густо копченое стекло" в небольшую трубу, дававшую хорошее изображение только около центра поля зрения. Поручив астрометрическую работу Красильникову и Курганову, Ломоносов "любопытствовал у себя больше для физических примечаний". Он решил "только примечать начало и конец явления и на то употребить всю силу глаза; а в протчее время прохождения дать ему отдохновение".

Прохождение началось в 4 часа 7 минут утра. Ожидая вступления Венеры в течение сорока минут (эфемериды, рассчитанные академиком Эпинусом, оказались неточными), Ломоносов, наконец, увидел, что край солнечного диска слегка прогнулся и стал "неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен". В момент "внутреннего прикосновения" (второго контакта) ему показалось, что сзади Венеры на краю солнца образовался выступ. Еще мгновение - и выступ исчез, а Венера начала свой путь по диску Солнца. Шесть часов понадобилось планете, чтобы пройти от одного края Солнца до другого, так что времени для "отдохновения глаза" было предостаточно.

В четверть одиннадцатого Венера приблизилась к противоположной границе солнечного диска. При выхождении Венеры, когда до края Солнца оставалось "около десятой доли Венерина диаметра, появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинялся, чем ближе Венера к выступлению подходила... Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера показалась вдруг без края... Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края".

Появление светового ободка вокруг диска Венеры Ломоносов объяснил преломлением солнечных лучей в верхних слоях атмосферы Венеры. В своем отчете он заключил: "По сим примечаниям господин советник Ломоносов рассуждает, что планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается вокруг нашего шара земного".

Само по себе явление световой каймы вокруг Венеры получило (правда, уже в XX веке) название "явление Ломоносова". Разумеется, это явление видели и другие наблюдатели. (Так, например, Румовский писал, что при выходе "край Венерин светлым кольцом окружен казался".) Однако только Ломоносов смог правильно истолковать увиденное, впервые открыв, таким образом, атмосферу у другой планеты.

Но, как известно, ничто в науке не проходит гладко, и наряду с великими открытиями случаются и неудачи. Не являются исключением и прохождения Венеры по диску Солнца. Подтверждением этому служит следующая грустная история.

В 1760 году Парижская Академия наук для наблюдения прохождения командировала в Индию своего члена Гийома Лежантиля. Однако вспыхнувшая между Англией и Францией война помешала ему достигнуть места назначения вовремя. Явление застало его в море, и все что ему удалось сделать, - это лишь несколько грубых зарисовок с качающейся палубы фрегата. О точных измерениях не могло быть и речи.

Следующее прохождение должно было произойти 3 июня 1769 г. Чтобы не опоздать снова, Лежантиль решил не уезжать и остался в городе Пондишери, куда он не успел попасть в 1761 году. Восемь лет длилось томительное ожидание. Астроклимат в этой точке Земли был отменным - пасмурные дни в году насчитывались единицами.

Так было и 2 июня 1769 г. Весь день погода стояла ясная, и Лежантиль уже не сомневался в успехе завтрашнего мероприятия. Но, увы, на следующий день небо оказалось затянуто облаками. Теперь ближайшего прохождения нужно было ждать 105.5 лет.

На обратном пути Лежантиль терпел кораблекрушения, попадал к пиратам и, в конце концов, в 1771 году, испытывая всяческие лишения, чудом вернулся домой. Но оказалось, что за 11 лет его отсутствия ученого сочли погибшим, его место в академии было занято, а наследники поделили имущество...

Рассуждая о превратностях судьбы французского астронома, мы незаметно перешли к прохождению Венеры по диску Солнца 1769 года. Приготовления к его наблюдениям, по сравнению с 1761 г., были поис-тине крупномасштабными. Царствовавшая в то время императрица Екатерина II понимала значимость предстоящего явления для науки, и поэтому подготовка к наблюдениям в России началась еще в 1767 году.

Для наблюдения вхождения Венеры Академия определила северные города Колу, Кемь и Кандалакшу, а также Соловецкий монастырь. Летом в этих местах Солнце не заходит, и все явление можно наблюдать от начала до конца. Окончание прохождения должно было быть видно практически по всей России, но наилучшие условия приходились на юг страны. Исходя из этого, Академия остановила свой выбор на городах Гурьев, Оренбург и Орск.

Еще одну экспедицию было решено послать на восток, где явление было видно полностью. Для этой экспедиции, исходя из удобства сообщения, погодных и прочих условий, лучше всех подходил город Якутск.

Однако, если выбор южных и восточного пунктов наблюдения не вызывал трудностей, то северные точки пришлось пересмотреть, учитывая их труднодоступность, малонаселенность и низкое положение Солнца над горизонтом. В частности, одним из необходимых условий было отсутствие гор с северо-восточной и северо-западной стороны. Губернатор Архангельска Е. А. Головцын по повелению Екатерины II приказал осмотреть назначенные Академией места и дал свой ответ, что Кандалакша, Кемь и Соловецкий монастырь для наблюдений не годятся, а также, что нигде, кроме Колы, Поноя, Умбы и острова Кильдюйна, да и то с большим трудом, обсерватории построить невозможно. Эти места Академия и утвердила как окончательные.

Теперь дело оставалось за инструментами, которыми в нужном количестве Академия не располагала. На закупку инструментов и снаряжения из государственной казны было отпущено шесть тысяч рублей. Инструменты были заказаны в Англии и Франции.

Многие европейские ученые, видя столь серьезные приготовления к наблюдениям прохождения в России, предложили Академии свои услуги. Знаменитый математик Леонард Эйлер направил для наблюдений своего сына Христофора Эйлера, а Даниил Бернулли - своего ученика Андрея Малле. Для проведения наблюдений Академия уже вовсю обучала штурманов, присланных из Адмиралтейства, но не была уверена, что их можно назначить начальниками экспедиций. Поэтому Академия с радостью приняла этих и других молодых ученых из Европы.

Тем временем было уже пора посылать астронома в Якутск. Инструменты из-за границы еще не пришли, но у Академии нашлось нужное количество инструментов, чтобы снабдить хотя бы одну экспедицию. Пожелавший поехать в Якутск европейский астроном Лопиц не успел приехать в Россию, и чтобы не терять времени. Академия назначила начальником экспедиции капитана Ивана Исленьева, который обучался при Академии прикладной астрономии. В феврале 1768 г. Исленьев отправляется в путь.

К концу лета инструменты из Англии и Франции наконец-то прибыли в Санкт-Петербург, а в начале 1769 г. астрономы разъехались по назначенным для них пунктам.

С. Румовский (теперь уже академик) был направлен в Колу, А. Малле - в Поной, Л. Пикте - в Умбу, Г. Ловиц - в Гурьев, X. Эйлер - в Орск и Л. Крафт - в Оренбург. Всем участникам на время экспедиции было положено двойное жалование, а губернаторам, через чьи губернии пролегал путь экспедиций, было приказано выделить солдат для охраны ученых и имущества, а также "чинить им всякое потребное вспоможение". Перед отъездом в дальний путь Екатерина II удостоила астрономов личным приемом и прощанием.

Все экспедиции благополучно достигли своих мест, за исключением острова Кильдюйна, сообщение с которым открылось всего за неделю до прохождения, и посылать туда наблюдателей уже не было смысла.

В Петербурге была специально отремонтирована и подготовлена к наблюдению прохождения академическая обсерватория. Проведение наблюдений было поручено знаменитому впоследствии астроному из Мангейма Христиану Мейеру со своим помощником Шталем. Вместе с ними наблюдали русский астроном С. К. Котельников и академики Л. Эйлер и А. И. Лексель.

Екатерина II пожелала быть не только покровительницей всех приготовлений, но и собственными глазами видеть редкое явление. Чтобы не мешать наблюдениям на обсерватории, императрица выехала в Ораниенбаум и разместилась на возвышении в семи верстах от летнего ораниенбаумского дворца в деревне Верхняя Бронная, где специально для нее была сооружена наблюдательная площадка. В Петербурге и других северных пунктах Европы явление можно было наблюдать 3 июня при заходе Солнца (вступление Венеры) и на следующее утро при восходе (окончание явления). Вечером западный горизонт покрылся легкими облаками, что помешало Екатерине видеть вступление планеты на солнечный диск. Но к утру облака рассеялись, и императрица смогла насладиться зрелищем. Уже до восхода Солнца она находилась на месте и наблюдала не только прохождение, но и частное солнечное затмение, бывшее через несколько часов после него.

Астрономы на академической обсерватории тоже не спали, но только для них, в отличие от Екатерины II, наблюдение прохождения являлось работой, а не зрелищем. Солнце взошло, когда Венера уже приближалась к выходу, поэтому прохождение длилось в Петербурге не более 50 минут. Тем не менее, несмотря на небольшую высоту Солнца, 3-й и 4-й контакты Мейер и остальные видели отчетливо.

Повезло с погодой и на юге России. Во всех трех южных пунктах наблюдения схождения Венеры с диска Солнца прошли успешно. В Якутске и на севере страны погодные условия были не столь идеальными, но все же благоприятными, и лишь в Умбе было пасмурно, и шел дождь.

После окончания наблюдений астрономы из северных городов вернулись в Петербург, а остальные должны были продолжить свои экспедиции для определения географических координат населенных пунктов на юге России. К сожалению, за эти данные для российской науки некоторым участникам пришлось заплатить слишком дорогую цену. Так, адъюнкт астрономии Вольфганг Людвиг Крафт, руководивший Оренбургской экспедицией, получил предложение ехать в Молдавию. Проехав для этого через Киев и Каменец, он был остановлен свирепствовавшей здесь эпидемией холеры, которая оставила его без помощников, умерших от этой болезни. Крафт попросил Академию освободить его от продолжения работ. Академия удовлетворила его просьбу, и в 1771 г. Крафт вернулся в Москву.

Еще более трагически закончилась экспедиция для профессора Георга Морица Ловица. После наблюдения прохождения в г. Гурьеве Астраханской губернии Ловиц и его помощник адъюнкт (впоследствии академик) Петр Борисович Иноходцев должны были отправиться в Астрахань, а потом по Волге - в Царицын, Дмитриевск и Саратов для определения широты и долготы этих городов. Затем возле Тулы они должны были встретиться с Орской экспедицией Христофора Эйлера, занимавшейся тем же самым в других городах. Но этой встрече не суждено было случиться. Производя свои измерения в 1774 г. в районах, охваченных восстанием Пугачева, Ловиц был убит повстанцами недалеко от Саратова. Ездивший с ним его 12-летний сын Товий Ловиц и Иноходцев случайно избежали этой участи, и им удалось спасти некоторые инструменты и все записи сделанных экспедицией наблюдений.

Как видно, наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца 4 июня 1769 г. прошли в нашей стране, что называется, с "российским размахом". Однако не стоит забывать, что и другие страны тоже принимали участие в этом мероприятии. Так, например, английское адмиралтейство вменило в обязанность наблюдение прохождения Венеры молодому путешественнику капитану Джеймсу Куку. Ему был выделен фрегат "Усердие", переделанный из судна для перевозки угля в превосходный военный корабль. В августе 1768 г. Кук отправился в свое первое кругосветное плавание.

Наблюдение прохождения осуществлялось английскими учеными с астрономической площадки, оборудованной Куком на острове Таити. Кругосветное путешествие Джеймса Кука заняло три года, и в 1771 г. корабль "Усердие" вернулся в родной порт...

Пришла пора подвести итоги прохождений Венеры по диску Солнца 1761 и 1769 гг. Стоит сразу сказать, что метод уточнения величины астрономической единицы по наблюдениям прохождений не оправдал возлагавшихся на него надежд. Поскольку у астрономов не было опыта проведения подобных наблюдений прохождение 1761 г. не дало желаемого результата и, главным образом, послужило для них хорошей школой.

Наблюдения прохождения 1769 г. хотя и были более удачными, но все же оставляли желать лучшего. Ошибка регистрации моментов контактов вместо ожидавшейся секунды доходила до минуты, что было отчасти обусловлено оптическими явлениями, связанными с наличием у Венеры атмосферы.

Кроме уже упоминавшегося "явления Ломоносова", точной регистрации мешали появления затенений и так называемой "черной капли" (небольшой темной перемычки между планетой и краем солнечного диска, сохраняющейся в течение нескольких десятков секунд после 2-го контакта). Наконец, определение географических координат наблюдательных станций по затмению Солнца, бывшему в тот же день, и затмениям спутников Юпитера оказались недостаточно точными для получения хороших результатов.

Тем не менее, расчет солнечного параллакса по наблюдениям 1761 и 1769 гг., произведенный Леонардом Эйлером, дал результат в 8.62", что соответствовало расстоянию от Земли до Солнца 152.6 млн. км. Позже, уже в XIX веке, наблюдательный материал был вторично обработан Повалки, который вывел новое значение солнечного параллакса в 8.83" (149.99 млн. км). Естественно, это значение было несравненно ближе к истинному (149.6 млн. км), чем все предыдущие, но все же требовало дальнейшего уточнения.

Прошло 100 лет. Осенью 1869 года Академией наук была учреждена ученая комиссия для подготовки к наблюдению прохождения Венеры по диску Солнца 9 декабря 1874 г. Инициатором ее создания был директор Пулковской обсерватории Отто Васильевич Струве (сын основателя обсерватории В. Я. Струве). На заседании Физико-математического отделения Академии наук О. В. Струве заявил, что задачу наблюдения явления в русских владениях он считает "ученым наследием России после вечнопамятного участия ее в наблюдениях подобного явления во время царствования Екатерины II".

Полоса видимости прохождения 1874 г. простиралась дугообразно по всей территории России от Владивостока до Тифлиса, захватывая южную часть Сибири, Туркестанскую и Астраханскую губернии. Полностью явление было видно в Забайкалье и на Дальнем Востоке. Наблюдения в крайних пунктах могли быть использованы для определения параллакса Солнца, и упустить такой шанс российские астрономы не могли.

Общее руководство по осуществлению всей программы экспедиционных наблюдений было возложено на Пулковскую обсерваторию. На этот раз не пришлось прибегать к помощи иностранных ученых, т.к. нашлось необходимое количество отечественных наблюдателей. Все они должны были пройти стажировку в Пулкове для освоения методики наблюдений на специальном устройстве, имитирующем прохождение, созданном специально для этой цели старшим астрономом обсерватории А. Ф. Вагнером.

Устройство представляло собой большое двояковыпуклое стекло, освещенное сзади лампой. Перед ним со скоростью, соответствующей угловой скорости движения Венеры, перемещался черный жестяной кружок нужного размера. Прибор был соединен с гальванической батареей, и в момент, когда происходило действительное прикосновение между краями "солнечного диска" и "Венеры", замыкалась электрическая цепь, отклоняющая магнитную стрелку. Сравнивая истинный момент прикосновения с моментом, записанным наблюдателем, можно было выявить величину личной ошибки наблюдателя и погрешность применяемого инструмента.

Кроме того, комиссия произвела учет средств наблюдений, имеющихся на обсерваториях страны, и приняла меры к заказу новых специализированных инструментов, т.к. старые методы наблюдений были дополнены фотографическими и прямыми микрометрическими измерениями положений Венеры относительно края Солнца.

Поздний осенний сезон не предвещал благоприятной погоды. Поэтому наблюдения было целесообразно организовать по всей полосе видимости явления, включая пункты, расположенные в других странах, где вероятность ясной погоды была намного выше. Для этого Общество любителей естествознания Московского университета направило экспедицию под руководством В. К. Деллена в Египет, а полковник И. И. Стребницкий был послан в Тегеран. Всего же, с учетом стационарных обсерваторий, комиссия Академии наук организовала 32 наблюдательных пункта.

Основная часть экспедиций была сосредоточена на восточном и западном концах зоны наблюдаемости для обеспечения максимальной удаленности между пунктами. Остальные экспедиции были разбросаны по всей полосе, что называется, "для подстраховки". Однако для того чтобы рассчитать по результатам наблюдений солнечный параллакс, необходимо было знать точные взаимные расстояния между пунктами или их географические координаты. Последняя задача легла на геодезистов и военных связистов. В короткие сроки они навели телеграфную связь и определили долготы основных пунктов на всем протяжении Сибири и Дальнего Востока.

Летом 1874 г. все было готово к наблюдениям, и экспедиции разъехались по назначенным точкам. За остававшиеся до прохождения несколько месяцев нужно было не только добраться до места назначения, но и соорудить временные обсерватории и, разумеется, как следует подготовиться к явлению, которое астрономическая общественность всего мира ждала столько лет.

Наступило 9 декабря. Но, как и ожидалось, небо в большинстве пунктов было покрыто плотной пеленой облаков. "Из 32 русских станций лишь на двух, и именно на расположенных вне пределов России, погода позволила пронаблюдать весь ход явления, на 9-ти других удалось наблюдать отдельные фазы прохождения, а на всех остальных пасмурность, дождь и снег были причиной полной неудачи", - писал О. В. Струве после того, как получил рапорты со всех наблюдательных пунктов. Наиболее удачными оказались наблюдения в Фивах (в Египте). Дел-лен видел все прохождение при совершенно ясном небе. Во время входа и выхода Венеры он отчетливо наблюдал "явление Ломоносова" и другие оптические явления, вызванные атмосферой планеты. Причем Деллен тщательно изучал их влияние на регистрацию моментов контактов. Хорошая погода была также в Тегеране. В России более-менее удовлетворительные результаты были получены лишь в нескольких пунктах на востоке страны.

К сожалению, наблюдения прохождения Венеры 1874 г. принесли большое разочарование. Снова появилась неоднозначность в определении контактов, а фотографический метод ввиду несовершенства фотографии того времени оказался недостаточно точным. Пожалуй, главным итогом всего предприятия стало установление телеграфной связи между станциями наблюдений. Дело, сделанное геодезистами на пользу астрономии, обратилось еще более полезным для самой геодезии.

Следующее прохождение Венеры 6 декабря 1882 г. на российской территории нигде видно не было, поэтому в его наблюдении Россия прямого участия не принимала. Область видимости этого прохождения попала на западное полушарие Земли с его огромными океанскими просторами. Естественно, западным морским державам было проще доставить своих наблюдателей с инструментами на избранные для них станции. В связи с этим Пулковская обсерватория предоставила два гелиометра, оставшихся от наблюдений 1874 г., Французской Академии наук и шестидюймовый рефрактор - Копенгагенской экспедиции.

Результаты наблюдений прохождения 1882 г. были более удовлетворительными, чем прохождения 1874 г., но обработка полученных данных растянулась на многие годы. В результате в 1896 г. на международной конференции в Париже, которая ввела во всеобщее употребление единую систему астрономических постоянных, для параллакса Солнца было принято значение 8.80".

В настоящее время астрономическая единица определена с достаточной точностью современными радиолокационными методами, и наблюдение прохождений с целью уточнения солнечного параллакса утратило свое значение. Но как уникальное астрономическое явление, увидеть которое человек может в лучшем случае дважды в своей жизни, прохождение Венеры по диску Солнца не потеряет своей актуальности никогда.

Нетрудно посчитать, прибавив к дате последнего прохождения 121.5 года, что ближайшее прохождение Венеры произойдет в июне 2004 года, а парное ему - всего через 8 лет, т.е. в июне 2012 года. Таким образом, нашему поколению астрономов природа предоставляет шанс два раза полюбоваться этим феноменом. Стоит отметить, что парное прохождение с восьмилетним промежутком в каждом узле имеет место только в настоящую эпоху, т.к. Венера в момент прохождения оказывается на достаточном удалении от узла. Если же прохождение происходит вблизи узла, то видимый путь планеты пролегает через центр солнечного диска. При этом длительность прохождения максимальна и может достигать 8.6 часа. Однако через 8 лет, во время следующего нижнего соединения вблизи узла, Венера пройдет уже выше или ниже Солнца, и прохождения будут чередоваться с периодом в 243 года для каждого узла. Именно такая ситуация сложится в конце четвертого тысячелетия, когда в обоих узлах будет только по одному прохождению. Так что у жителей Земли далекого будущего не будет возможности дважды в жизни увидеть столь редкое явление (разве что только продолжительность человеческой жизни к тому времени значительно увеличится).

Но не будем забегать так далеко вперед, а остановимся в начале XXI века. Прохождение Венеры 8 июня 2004 г. будет видно от начала и до конца почти на всей территории России. Лишь на Дальнем Востоке и Камчатке Солнце зайдет немного раньше, чем Венера "покинет" его. На европейской территории России явление начнется около 9 утра по московскому летнему времени и будет продолжаться 6 часов.

Прохождение 5-6 июня 2012 г. "компенсирует" жителям востока нашей страны неполноту предыдущего явления, но зато "обделенной" окажется европейская часть России. Здесь Солнце взойдет, когда Венера уже пройдет почти половину своего пути по солнечному диску. Исключение составят только Кольский полуостров и Архангельская область, где, благодаря полярному дню, все явление можно будет наблюдать целиком.

Но до этого прохождения еще сравнительно далеко, а вот 8 июня 2004 г. уже не за горами. В этот день, где бы вы ни находились, не забудьте обратить свой взор на наше дневное светило. Комфортные летние условия и высокая вероятность ясной погоды в начале июня сделают ваши наблюдения незабываемыми. А вид венерианской атмосферы при вступлении планеты на диск Солнца заставит вас вспомнить о "пупыре" и даст возможность почувствовать некую причастность к великому открытию. Осталось ждать не так уж долго. И кто знает, может быть именно вы окажетесь тем первым человеком из всех ныне живущих на Земле людей, кто наконец-то увидит это одно из редчайших астрономических явлений!

Во время движения по орбите через каждые 583,93 суток оказывается между Солнцем и Землей. Данная конфигурация называется "нижнее соединение". В такие моменты небесное тело может вызывать частичные затмения, проецируясь на диск светила. Однако Венера меньше солнечных в 30 раз. Из-за этого при наблюдении в телескоп можно увидеть на фоне диска звезды в виде маленького темного кружочка. Однако можно наблюдать данное явление и без такого прибора. Люди могут лицезреть прохождение Венеры по диску Солнца даже через темное стекло. Если бы данная планета находилась в одной плоскости с Землей, то это явление повторялось бы при каждом нижнем соединении. Однако она имеет наклон к эклиптике 3,395. Поэтому в нижних соединениях небесное тело проходит южнее или севернее светила. Это связано с особенностями движения данной планеты. Прохождение Венеры по диску Солнца может быть возможным, если нижнее соединение должно состояться вблизи узла орбиты планеты.

Частота наблюдений

В Римской империи каждые 110 лет проходили Столетние игры. Их девиз был таков: "Данное событие никто до этого не видел и больше никогда не увидит". Такой большой промежуток между играми выбирался, чтобы даже долгожители не смогли дотянуть до нового праздника. Прохождение Венеры по диску Солнца - крайне интересное событие. Оно случилось в 2012 году 6-го июня. Перед этим оно произошло в 2004 году. Однако вряд ли кто-нибудь из тех людей, кто наблюдал данное явление, увидит его снова. Прохождение Венеры по диску Солнца является парным явлением. Сначала случаются два летних пересечения светила с восьмилетним промежутком, а после этого, спустя 105 лет, - два зимних, тоже с перерывом в 8 лет. Далее, через 121 с половиной год, опять происходят парные летние прохождения. Следующее подобное явление состоится в 2117 году.

Наблюдения в прошлом

В наше время никто уже не ожидает больших научных открытий от созерцаний прохождения Венеры по диску Солнца, однако в XVIII столетии научный мир Европы ездил в экспедиции в дальние края, чтобы зафиксировать данные явления (1761 и 1769 гг.) из различных мест планеты. Эти наблюдения позволили узнать параллакс нашей звезды, размер Солнечной системы и расстояние от звезды до Земли. Ломоносов, благодаря им, смог определить, что у Венеры имеется атмосфера, разглядев тонкий светлый ореол около планетарного диска, который возникал из-за рефракции лучей светила в атмосферном газе. Прохождение Венеры по диску Солнца 2012 особых открытий, конечно же, не принесло.

Как наблюдать подобные явления

Путь Венеры через диск звезды и другие события, связанные со светилом, необходимо наблюдать сквозь темное стекло, способное ослабить интенсивный свет. В противном случае можно сильно травмировать глаза. Для этих целей неплохо подходит защитная маска электросварщика. Для наблюдений также можно использовать закопченное на огне стекло или сложенную в несколько слоев фотопленку, которая засвечена и проявлена. Эти аксессуары являются неплохими светофильтрами. Чтобы безопасно наблюдать явление в телескоп, необходимо задиафрагмировать его объектив где-то наполовину, а у окуляра использовать темное стекло или же магнитные диски от старых компьютерных дискет.

Редкое астрономическое событие произойдет 6 июня 2012 года: Венера пройдет по солнечному диску . Жители Москвы и Московской области смогут наблюдать его частично, с момента восхода Солнца (с 05 час. 34 мин.). «Звездный спектакль» закончится в 08 час. 57 мин. Это явление можно увидеть в любительский (и профессиональный) телескоп, бинокль или подзорную трубу. Люди с отличным зрением смогут его наблюдать и без оптических приборов. Во всех случаях, необходимы надежные солнечные фильтры. Без них смотреть на Солнце нельзя, так как это удовольствие может кончиться полной потерей зрения.

Что мы увидим на небе?

6 июня 2012 года с 02 час. 08 мин. до 08 час. 57 мин. (время московское) Земля, Венера и Солнце будут находиться на одной линии. В это время тень Венеры заскользит по сияющему солнечному диску. К сожалению, жители Москвы и Московской области смогут наблюдать это событие лишь частично, когда Солнце встанет уже с Венерой на диске (с 05 час. 34 мин. до 08 час. 57 мин.). Венера будет казаться черным пятнышком или кругом (в зависимости от степени увеличения оптического прибора), которое любители рискуют перепутать с солнечными пятнами. Черный кружок (проекция Венеры) будет раз в тридцать меньше слепящего светила, поскольку именно такое соотношение размеров диска Солнца и наибольших видимых размеров Венеры. При контакте проекций дисков Венеры и Солнца будет заметна тонкая светлая каемка вокруг черного кружка планеты. Это подтверждение того, что на Венере есть атмосфера. Она начинает светиться, когда солнечные лучи преломляются, проходя сквозь нее.

Июнь и декабрь — месяцы, которые Венера «выбрала» для прохождения по диску Солнца. Но случается это очень редко. Посмотрите на календарь, в котором отражены даты транзитов:

6 июня 1761 года,
3 июня 1769 года,
9 декабря 1874 года,
6 декабря 1882 года,
8 июня 2004 года,
6 июня 2012 года,
11 декабря 2117 года,
8 декабря 2125 года,
11 июня 2247 года,
9 июня 2255 года.

Предыдущие прохождения Венеры по диску Солнца и наблюдения за ними

Возможность прохождения Венеры по диску Солнца предсказал еще Иоганн Кеплер , он же точно назвал ближайшую дату — 1639 год. Это событие было очень важным для ученых, т.к. они пытались определить расстояние от Земли до Солнца.

Во время следующего транзита Венеры, который пришелся на 6 июня 1761 года, Михаил Васильевич Ломоносов обратил внимание на вспыхнувший на фоне темного неба тонкий ободок вокруг края неосвещенной стороны Венеры. Это произошло в момент прохождения планеты через границу диска Солнца. Ломоносов сделал вывод, что «…планета Венера окружена знатною воздушною атмосферою …». Ободок вторично светится в момент схождения Венеры с солнечного диска. Астрономы называют такой ободок «явлением Ломоносова». При первом контакте происходит размывание края солнечного диска, получившее название «Черная капля». Этот эффект долгое время не позволял точно зафиксировать точное время начала контакта дисков, так как искажал край Венеры.

Во время транзита Венеры 1769 года (через 8 лет после предыдущего) на остров Таити отправляется экспедиция британских ученых. Для этого трехмачтовый парусник «Эндевор» («Endeavour») был переделан из судна-угольщика и снабжен телескопом. Командовал судном знаменитый мореплаватель Джеймс Кук. В это же время в России М.В. Ломоносов показывал и комментировал прохождение Венеры через диск Солнца самой императрице Екатерине Второй.

Экспедиции астрономов 1874 и 1882 годов также не смогли вычислить точное расстояние до светила, их расчеты расстояния оставались приблизительными. Виной тому была «Черная капля», а точнее, помешали волнения в атмосфере нашей планеты.
Установить точное расстояние до Солнца удалось лишь при появлении радиотелескопов.

Когда будет виден транзит Венеры по диску Солнца в 2012 году

Город — начало, середина, конец
Москва и Московская область — 02.08, 05.34, 08.57
Архангельск — 02.08, 05.33, 08.57
Астрахань — 02.09, 05.34, 08.57
Благовещенск — 02.12, 05.33, 08.52 (полностью)
Владивосток — 02.13, 05.33, 08.51 (полностью)
Владикавказ — 02.09, 05.35, 08.58
Волгоград — 02.09, 05.34, 08.57
Грозный — 02.09, 05.34, 08.58
Иркутск — 02.11, 05.33, 08.54 (полностью)
Казань — 02.09, 05. 34, 08.57
Калининград — 02.07, 05.33, 08.58
Кемерово — 02.10, 05.34, 08.55 (полностью)
Кисловодск — 02.09, 05.34, 08.58
Кострома — 02.08, 05.33, 08.57
Красноярск — 02.10, 05.33, 08.55 (полностью)
Магадан — 02.11, 05.31, 08.52 (полностью)
Мурманск — 02.08, 05.33, 08.56 (полностью)
Нижний Тагил — 02.09, 05.34, 08.56
Новгород — 02.08, 05.33, 08.57
Новосибирск — 02.10, 05.34, 08.55 (полностью)
Новокузнецк — 02.10, 05.34, 08.55 (полностью)
Омск — 02.10, 05.34, 08.56
Петропавловск-Камчатский — 02.11, 05.31, 08.51 (полностью)
Рязань — 02.08, 05.34, 08.57
Салехард — 02.09, 05.33, 08.56 (полностью)
Санкт-Петербург — 02.08, 05.33, 08.57
Саратов — 02.09, 05.34, 08.57
Смоленск — 02.08, 05.34, 08.58
Сочи — 02.09, 05.34, 08.58
Тюмень — 02.09, 05.34, 08.56
Хабаровск — 02.12, 05.32, 08.52 (полностью)
Чита — 02.11, 05.33, 08.53 (полностью)
Якутск — 02.11, 05.32, 08.53 (полностью)

Уточнил расчёты орбиты Венеры, выполненные Кеплером, и заключил, что прохождения должны наблюдаться «парами» через 8 лет. Это позволило ему провести первое наблюдение этого явления с научными целями 4 декабря 1639 года (24 ноября по Юлианскому календарю , использовавшемуся тогда в Англии), из своего дома в Мач Хул, близ Престона в Англии .

1761 год

Особый интерес для науки представляли наблюдения «явления Венеры на Солнце», которые сделал М. В. Ломоносов 6 июня 1761 года . Это космическое явление было также заранее вычислено и с нетерпением ожидалось астрономами всего мира . Исследование его требовалось для определения параллакса, позволявшего уточнить расстояние от Земли до Солнца (по методу, разработанному английским астрономом Э. Галлеем), что требовало организации наблюдений из разных географических точек на поверхности земного шара - совместных усилий учёных многих стран .

Аналогичные визуальные исследования производились в 40 пунктах при участии 112 человек. На территории России организатором их был М. В. Ломоносов, обратившийся 27 марта в Сенат с донесением, обосновывавшим необходимость снаряжения с этой целью астрономических экспедиций в Сибирь, ходатайствовал о выделении денежных средств на это дорогостоящее мероприятие, он составил руководства для наблюдателей и т. д. Результатом его усилий стало направление экспедиции Н. И. Попова в Иркутск и С. Я. Румовского - в Селенгинск . Немалых усилий также стоила ему организация наблюдений в Санкт-Петербурге, в Академической обсерватории, при участии А. Д. Красильникова и Н. Г. Курганова . В их задачу входило наблюдение контактов Венеры и Солнца - зрительного касания краёв их дисков. М. В. Ломоносов , более всего интересовавшийся физической стороной явления, ведя самостоятельные наблюдения в своей домашней обсерватории, обнаружил световой ободок вокруг Венеры . Он обратил внимание на то, что при соприкосновении Венеры с диском Солнца вокруг планеты возникло «тонкое, как волос, сияние». При схождении Венеры с солнечного диска наблюдался светлый ореол - «пупырь» - вокруг части планеты, находящейся уже вне диска Солнца.

М. В. Ломоносов дал правильное научное объяснение этому явлению, считая его результатом рефракции солнечных лучей в атмосфере Венеры. «Планета Венера, - писал он, - окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного». Так впервые в истории астрономии , ещё за сто лет до открытия спектрального анализа , было положено начало физическому изучению планет. В то время о планетах Солнечной системы почти ничего не было известно. Поэтому наличие атмосферы на Венере М. В. Ломоносов рассматривал как неоспоримое доказательство сходства планет и, в частности, сходства между Венерой и Землёй. Этот эффект наблюдался многими, его видели Т. Бергман , П. Варгентин , Шапп д’Отрош , С. Я. Румовский, однако лишь М. В. Ломоносов правильно его интерпретировал . В астрономии этот феномен рассеяния света, отражение световых лучей при скользящем падении (у М. В. Ломоносова - «пупырь»), получил его имя - «явление Ломоносова » .

Интересен второй эффект, наблюдавшийся астрономами с приближением диска Венеры к внешнему краю диска Солнца или при удалении от него. Данное явление, открытое также М. В. Ломоносовым , не было удовлетворительно истолковано, и его, по всей видимости, следует расценивать как зеркальное отражение Солнца атмосферой планеты: особенно велико оно при незначительных углах скольжения, при нахождении Венеры вблизи Солнца. Учёный описывает его следующим образом :

Ожидая вступления Венерина на Солнце около сорока минут после предписанного в эфемеридах времени, увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде ровен. Полное выхождение, или последнее прикосновение Венеры заднего края к Солнцу при самом выходе, было также с некоторым отрывом и с неясностью солнечного края.

В преддверии прохождения Венеры по диску Солнца в 2012 году, два американских астронома выразили скепсис относительно того, что Ломоносов мог обнаружить атмосферу Венеры в 1761 году с помощью имевшегося в его распоряжении оборудования . Чтобы положить конец сомнениям, группа астрономов-любителей организовала наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца 5-6 июня 2012 с помощью телескопов рефракторов 18 века и подтвердили, что атмосфера могла быть открыта Ломоносовым . Детальная реконструкция открытия Ломоносова показала адекватность его телескопа (одного из первых двух-линзовых ахроматов-рефракторов Доллонда) и особенную важность следования рецептам М. В. Ломоносова - а именно, использование предельно слабых солнечных фильтров и ведения наблюдения методами, повышающими чувствительность глаза . Было также выявлено, с какими параметрами надо выбирать ахроматические пары крон-флинт для объектива при создании близкой копии телескопа, использовавшегося Ломоносовым .

Не все экспедиции завершились удачно. Так экспедиция Александра Гуа Пингре , направлявшаяся на остров Родригес , по пути приняла участие в боевых действиях против англичан , из-за чего было потеряно много времени и Пингре прибыл на место лишь за 9 дней до начала наблюдений. Из-за плохой погоды Пингре не смог пронаблюдать начало и конец прохождения Венеры, что обесценило результаты экспедиции. Вскоре остров был захвачен англичанами, ученый был взят в плен и находился в заключении до отвоевания острова французами 3 месяца спустя. На обратном пути корабль Пингре также был атакован. Ученый был вынужден сойти на сушу в Лиссабоне и добираться в Париж по суше .

Экспедиции отправленные Лондонским королевским обществом также пострадали от войны. Так корабль, отправленный на Суматру был атакован французским кораблем, сильно поврежден и вернулся в порт. Со второй попытки экспедиция добралась до мыса Доброй Надежды , где пришлось задержаться, так как место назначения оказалось захваченным французами .

1769 год

Обработка наблюдений 1761 года дала большой разброс в значениях параллакса Солнца - от 8,5 до 10,5 секунды, отчасти поэтому для его уточнения наблюдения следующего прохождения Венеры по диску Солнца, происходившего в 1769 году , были развёрнуты с большим размахом во всём мире. В нескольких километрах от Ораниенбаумского дворца , вероятно, в районе села Бронна прохождение Венеры по диску Солнца 1769 года и последующее затмение Солнца наблюдала Екатерина II :3,4 . Петербургская Академия наук организовала множество экспедиций не только российских, но и специально приехавших для наблюдения этого редкого явления иностранных учёных в различные уголки страны. С. Я. Румовский направился наблюдать явление в Колу , Христофор Эйлер - в Орск , Л. Ю Крафт - в Оренбург , И. И. Исленьев - в Якутск . В путь их провожала лично Екатерина II :3 . В Петербурге готовились к наблюдениям другой сын Леонарда Эйлера - Альбрехт - и академик С. К. Котельников . Из числа иностранных учёных Жан-Людовик Пикте и Андре Малле отправились в Поной и Умбу , Георг Ловиц - в Гурьев , в Петербурге проводили наблюдения Христиан Майер и А. И. Лексель . Кроме того, была организована астрономическая экспедиция в Азию в составе П. С. Палласа , С. Г. Гмелина , Н. П. Рычкова :129 .

Поскольку наряду с наблюдениями собственно прохождения Венеры по диску Солнца в задачу российских экспедиций входило множество других научных и прикладных исследований, они имели очень большое значение не только для астрономии, но и для развития науки в целом. Что касается главной задачи - вычисления по наблюдениям 1769 года параллакса Солнца, то, пожалуй, наибольших успехов здесь добился С. Я. Румовский, использовавший методы Л. Эйлера и получивший значение параллакса 8,62 секунды , что ближе к теперешнему значению (8,80 секунды ), чем широко распространённая в научных кругах XIX века оценка Энке (8,58 секунды ) . Результаты работы российских экспедиций (по крайней мере в области астрономии) были опубликованы Петербургской Академией наук в 1770 году на латинском языке в издании «Novi commentarii Academiae scientiarum imperialis petropolitanae» .

Англией, Францией, Испанией и другими странами были организованы экспедиции в Северную Америку , Китай , Батавию , оборудовано около полутора сотен пунктов для наблюдений прохождения Венеры по диску Солнца. Особого внимания заслуживает пара английских экспедиций, направленных в сильно удаленные пункты на одном меридиане . В составе своей первой кругосветной экспедиции Джеймс Кук в сопровождении астронома Чарльза Грина посетил остров Таити в южной части Тихого океана . Другая экспедиция, возглавляемая главой венской обсерватории Максимилианом Хеллом и датским астрономом Педером Хорребоу направилась в норвежский город Вардё . Обе экспедиции закончились успешно, что позволило значительно уточнить параллакс Солнца .

И в этот раз не обошлось без политики. Испанские власти разрешили провести наблюдения на своих американских территориях только одной (французской) экспедиции, опасаясь, что проводимые вместе с астрономическими географические и геодезические изыскания запрашивавшие разрешение французы и англичане смогут использовать в военных целях. Экспедиция аббата Шаппа направилась в Калифорнию, но из-за встречных ветров в Тихом океане сильно задержалась. Опасаясь не успеть к сроку Шапп настоял на высадке близ обители Сан-Хосе-дель-Кабо , где в это время свирепствовал тиф . Наблюдения были проведены, но сам Шапп и большая часть команды умерли от болезни .

1874 год

С момента наблюдения предыдущего прохождения прошло более ста лет. На протяжении всего этого периода продолжалась обработка наблюдений прохождений Венеры 1761 и 1769 годов с целью возможно более точного определения параллакса Солнца. С. Я. Румовский пересмотрел свою первоначальную оценку (8,62 секунды ) и получил значение 8,67 секунды - ещё более близкое к современному значению параллакса. Однако преобладала оценка Энке 1820-1830-х гг. - 8,58 секунды , и лишь в 1864 году было получено значение, менее, чем на пять сотых секунды отличающееся от современного - 8,83 секунды :253 . Кроме того, в период между прохождениями Венеры по диску Солнца наука и техника не стояли на месте, за век появились новые и более точные инструменты, а после изобретения в 1840-х гг. новой технологии - фотографии - получал распространение фотографический метод наблюдений.

Подготовка к наблюдениям прохождения Венеры по диску Солнца 1874 года по поручению Петербургской Академии наук в основном проводилась Пулковской обсерваторией во главе с О. В. Струве . Было известно, что для определения параллакса Солнца прохождение Венеры 1874 года на территории России удобнее всего будет наблюдать в Сибири и на Дальнем Востоке , поэтому основные экспедиции были направлены в тот район. В России было оборудовано около трёх десятков пунктов наблюдения, обучен их персонал. Основными приборами были телескопы , гелиометры , включая новейший на то время прибор - фотогелиограф. Для целей определения параллакса Солнца также проводилось возможно более точное определеление координат пунктов наблюдения. Несколько экспедиций было отправлено за границу. На российском Дальнем Востоке явление наблюдали М. Л. Онацевич и Б. Гассельберг, в Японии - К. Струве, в Египте - В. К. Дёллен . На многих станциях наблюдениям помешала облачность, однако определённые результаты и, в частности, фотографии В. Гассельберга, сделанные в районе Посьета , были получены и опубликованы в 1877 и 1891 гг. :15-16

Для наблюдений прохождения Венеры 1874 года были организованы британская, германская и американская экспедиции на Кергелен . В том же году была направлена специальная экспедиция с целью получения фотографий прохождения Венеры по диску Солнца, которую возглавлял Г. Дрэпер . Было опубликовано некоторое количество фотографий прохождения Венеры по диску Солнца, в частности, фотография, сделанная в 8,95 секунды . Обработка наблюдений прохождения 1874 года была ещё в самом разгаре :301 . Поэтому экспедиций для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца 1882 года было меньше, чем в 1874 году. В частности, в западное полушарие были направлены четыре немецкие экспедиции. Участник французской экспедиции на Мартинику для наблюдения прохождения Венеры по диску Солнца Ф. Ф. Тиссеран в 1881 году приезжал в Пулково за гелиометрами для неё. Тем не менее, развитие технологии привело к тому, что количество фотографий прохождения 1882 года исчислялось тысячами, и они играли важную роль в определения параллакса Солнца. В их обработке использовали микроскопы :553 .

Наблюдения прохождений Венеры по диску Солнца, начиная с самого первого, и особенно наблюдения прохождений в XVIII-XIX веках в значительной степени обусловили точность оценки параллакса Солнца - 8,80 секунды - принятой на Международной конференции по фундаментальным звездам 1896 года на основании обработки результатов измерений по параллактическому и другим методам определения этой величины :253 . Таким образом, значение главной единицы измерения расстояний по крайней мере в Солнечной системе - расстояния от Земли до Солнца - измерение которого составляло одну из важнейших задач астрономии начиная со средних веков, к концу XIX века было определено с хорошей точностью.

2004 год

Весь XX век прошёл без прохождений Венеры по диску Солнца, наблюдаемых с Земли. С помощью появившихся в середине XX века радиолокационных методов определения расстояний до планет с большой точностью было вычислено расстояние от Земли до Солнца и оказалось, что оценки конца XIX века были довольно близки к современным. После запуска «Спутника-1 » стало принципиально возможным наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца не только с Земли, но и из космоса, причем в принципе, в любой момент времени (нужно, чтобы в тот момент Венера располагалась между космическим аппаратом и Солнцем). Не только с Земли, но и прямыми измерениями на Венере была детально исследована её атмосфера , открытая М. В. Ломоносовым во время прохождения 1761 года.

Тем не менее, наблюдение прохождения Венеры по диску Солнца с Земли и в начале XXI века представляло интерес. Для земного наблюдателя это явление произошло в 2004 году. Полностью его можно было наблюдать в восточном полушарии , включая большую часть России, за исключением лишь самой восточной её части, где явление наблюдалось до заката - в Европе, Азии и Африке. Прохождение Венеры по диску Солнца можно было наблюдать в прямом эфире на экране компьютера из любой точки земного шара, технологии позволяли записывать прямые наблюдения на видео и затем просматривать с любой скоростью. Было сделано много фотографий прохождения Венеры по диску Солнца 2004 года из космоса - спутником TRACE и как минимум ещё одним ИСЗ. Время явления для любой точки Земли, включая моменты контактов, можно было определить с помощью специальных компьютерных программ-планетариев с неплохой точностью. Такие данные программ различных производителей несколько различались (разброс - до 20 минут ), поэтому при определении моментов контактов всё-таки больше доверия было данным, публикуемым астрономическими обсерваториями в астрономических календарях (например, в «Астрономическом календаре Пулковской обсерватории на 2004 год») и других изданиях :12 .

По-прежнему важным было наблюдение «явления Ломоносова», появилось новое применение - измерение ослабления солнечного света Венерой при прохождении для отладки методов поиска экзопланет , любители проверяли параллактическим методом значение астрономической единицы

On-line снимки и видео прошедшего транзита Венеры на нашем форуме!

Прохождение Венеры по диску Солнца - разновидность астрономического прохождения (транзита), - имеет место тогда, когда планета Венера находится точно между Солнцем и Землёй, закрывая собой крошечную часть солнечного диска. При этом планета выглядит с Земли как маленькое чёрное пятнышко, перемещающееся по Солнцу. Прохождения схожи с солнечными затмениями, когда наша звезда закрывается Луной, но хотя диаметр Венеры почти в 4 раза больше, чем у Луны, во время прохождения она выглядит примерно в 30 раз меньше Солнца, так как находится значительно дальше от Земли, чем Луна. До наступления эпохи покорения космоса наблюдения этого явления позволили астрономам вычислить расстояние от Земли до Солнца методом параллакса.

Продолжительность прохождения обычно составляет несколько часов (в 2004 году оно длилось 6 часов). В то же время, это одно из самых редких предсказуемых астрономических явлений. Каждые 243 года повторяются 4 прохождения: два зимой (через 8 лет), затем долгий промежуток в 121,5 год, и ещё два летом (опять через 8 лет). Например, предыдущие зимние прохождения произошли 9 декабря 1874 года и 6 декабря 1882 года. Недавнее прохождение случилось в 2004 году, 8 июня, а следующее состоится 6 июня 2012. Последующие прохождения будут только в 2117 и 2125 годах, опять в декабре.

Восход Солнца 6 июня в Москве - 04ч:48м

Заход Солнца 6 июня в Москве - 23ч:08м

В 2012 году 6 июня по Москве время прохождения следующее:

02ч:08м - начало прохождения планеты Венера по диску Солнца (восход с планетой на диске)

05ч:34м - середина прохождения планеты Венера по диску Солнца (восход с планетой на диске)

08ч:57м - конец прохождения планеты Венера по диску Солнца (восход с планетой на диске)

Это явление можно безопасно наблюдать, принимая те же меры предосторожности, что и при частичном солнечном затмении. Наблюдение яркого солнечного диска без защиты глаз может серьёзно или даже полностью повредить сетчатку глаза.

НАБЛЮДЕНИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ВЕНЕРЫ ПО ДИСКУ СОЛНЦА НЕОБХОДИМО ПРОВОДИТЬ СКВОЗЬ ТЕМНОЕ СТЕКЛО, КОТОРОЕ ОСЛАБЛЯЕТ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ! Иначе можно повредить зрение. Подойдет защитное стекло, которым пользуются электросварщики. Фильтр желательно устанавливать пред объективом, а не за окуляром оптического инструмента. Если нет возможности укрепить фильтр перед объективом, то ОБЯЗАТЕЛЬНО НУЖНО ЗАДИАФРАГМИРОВАТЬ ОБЪЕКТИВ примерно наполовину, т.е. закрыть объектив куском плотного картона с отверстием равным по диаметру половине диаметра объектива.

После этого можно использовать темное стекло у окуляра. Использование гибких плавящихся материалов типа засвеченной пленки или магнитных дисков в качестве окулярного фильтра не разрешается, т.к. они могут расплавиться от сфокусированных лучей Солнца и повредить зрение! Если наблюдать Солнце в телескоп без диафрагмы на объективе, то темное стекло, используемое в окуляре, может лопнуть от перегрева и также повредить глаз. Кроме темного стекла можно использовать засвеченную и проявленную фотопленку, сложенную в несколько слоев или отработанные магнитные диски от дискет для компьютера.

Для того чтобы пронаблюдать это замечательное астрономическое явление, необходимо иметь бинокль или телескоп, а зоркие люди смогут увидеть Венеру и невооруженным глазом! Диаметр видимого диска Венеры на момент прохождения будет равен 60 угловых секунд, что на пределе разрешения человеческого глаза. Видимый радиус Солнца в это время будет равен 945,3 угловых секунд или 15,75 угловых минут. Телескоп или бинокль должен быть установлен на жесткую опору (штатив), которая позволит избежать дрожания изображения. Наблюдения, имеющие некоторую научную ценность, заключаются в фиксации моментов контактов краев диска Венеры с краем диска Солнца. Точность такой фиксации может составлять 0,1 секунды.

А из за эффекта "черной капли" первый и последний контакт будет трудно зафиксировать с хорошей точностью. Для этого необходимо иметь секундомер показывающий десятые (лучше сотые) доли секунды. Для того чтобы более точно зафиксировать моменты контактов, нужно наблюдать Венеру в инструмент с увеличением 100 крат и более. Часы-секундомер должны быть выверены по сигналам точного времени по радио или по часам телевидения перед выпусками новостей. Начинать наблюдения нужно за несколько минут до расчетного времени. Нужно помнить, что в телескоп изображение видно перевернутым, нежели при наблюдении в бинокль.

Момент первого контакта при наблюдении в бинокль необходимо ожидать в верхней части солнечного диска, в точке находящейся в 118 градусах по лимбу Солнца против часовой стрелки (влево) от точки севера (позиционный угол 118 градусов, отсчитываемый от точки севера против часовой стрелки). При наблюдении в телескоп вступление Венеры на диск Солнца необходимо ожидать в верхней правой части солнечного диска. В момент первого контакта необходимо зафиксировать секундомер и записать показания с точностью, желательно, до 0,1 секунды. Во время приближения ко второму и к третьему контакту можно будет пронаблюдать тот самый светящийся ободок (атмосферу) на краю диска Венеры, который впервые описал М.В Ломоносов. Так же нужно сделать при втором, третьем и четвертом контакте. Труднее всего зафиксировать первый контакт, отчасти из-за эффекта "черной капли". Остальные контакты фиксировать легче, потому что Венера отчетливо наблюдается на диске Солнца, но опять же при четвертом контакте будет сказываться эффект "черной капли".