Самый подробный гайд для выбора оборудования для наблюдения и съемки Солнца

Полный гайд по наблюдению Солнца

Наблюдение за Солнцем — это невероятно увлекательный процесс, особенно сейчас, когда наше светило находится на пике своей активности, а также, буквально через месяц произойдет невероятно захватывающее событие - солнечное затмение! В нашей статье мы поговорим о том, как правильно наблюдать Солнце, и что можно увидеть на его поверхности в различные инструменты.

Внимание! Наблюдения Солнца как невооруженным глазом, так и через оптическое оборудование можно проводить только через специализированный фильтр.

Наблюдения Солнца в разных диапазонах

Солнце в различных спектрах: линия H-alpha, линия Ca-K, белый видимый свет. Фото: Алексей Поляков.

Какие явления можно наблюдать на Солнце

Солнце - ближайшая к нам и наиболее изученная звезда радует своей активностью и большим количеством интересных явлений, которые можно наблюдать на его поверхности и в его атмосфере. Наблюдать Солнце можно как ежедневно, отслеживая динамику активности, так и проводить наблюдения отдельных событий, таких как затмения или транзиты.

Регулярные наблюдения Солнца

Если у вас имеется оптическое оборудование и блокирующий фильтр или просто камера с солнечным фильтром можно проводить наблюдения Солнца ежедневно и каждый раз наблюдать меняющуюся картину и новые явления. При проведении наблюдения Солнца в видимом белом свете, вы сможете наблюдать и фиксировать группы солнечных пятен в фотосфере Солнца, говорящие о его активности. А при наличии специального солнечного телескопа с H-Alpha фильтром можно уже наблюдать гораздо больше явлений и наблюдать не только фотосферу, но и хромосферу - слой солнечной атмосферы, расположенный  выше фотосферы. Узкополосный фильтр позволяет увидеть такие явления как: грануляция, протуберанцы, волокна, факельные поля. А при фотосъемке Солнца в линии H-Alpha на специальную астрокамеру, можно запечатлеть гораздо большую детализацию и даже увидеть солнечные вспышки. 

Наблюдения событий на Солнце

Выбор инструмента для наблюдения Солнца

Наблюдения Солнца можно проводить в различные оптические инструменты в зависимости от ваших возможностей, но только с использованием специальных блокирующих фильтров! Даже кратковременное наблюдение Солнца без фильтра может привести к необратимым последствиям для зрения!
Таким образом, для наблюдения Солнца вам понадобится оптический прибор и защитный фильтр. В зависимости от выбранного инструменты вы сможете наблюдать Солнце в различных спектрах, видеть разные явления и разные слои Солнца.
Разберемся какие оптические инструменты можно применять для наблюдения Солнца и что можно увидеть при их помощи:

 Наблюдения Солнца в белом видимом свете, видна фотосфера:

• Наблюдения глазом через фильтр. Такие наблюдения можно проводить во время частичного или полного солнечного затмения. Во время частного затмения использовать фильтр обязательно, а на максимуме полного затмения смотреть на солнце можно без фильтр, и именно в этот момент можно увидеть солнечную корону. Наблюдения в белом видимом свете, видна фотосфера Солнца;
• Фотосъемка Солнца через камеру или смартфон. Для того, чтобы защитить матрицу вашей камеры использование фильтра также обязательно. Существуют специальные солнечные фильтры для объективов, а также можно сделать фильтр самостоятельно из солнечной пленки. На камеру вы сможете снимать фазы затмения, транзиты планет и солнечные пятна;
• Наблюдение Солнца через бинокль с фильтром. Если у вас есть бинокль, то вы можете купить два блокирующих фильтра на объективы или изготовить их самостоятельно из пленки. Во время таких наблюдений вы также сможете увидеть события на солнце, транзиты, фазы затмения и пятна;
• Наблюдения через классические телескопы с фильтром или с клином Гершеля. При наблюдениях в телескоп вы сможете наблюдать Солнце в большем разрешении чем через бинокль или камеру. Также, наблюдения будут происходить в белом видимом свете. При наблюдении солнца в телескопы вы сможете увидеть грануляцию - бурление раскаленного газа на Солнце, солнечные пятна, события на солнце, фазы затмения и транзиты;

Наблюдения в линии излучения H-alpha, видна хромосфера Солнца:

• Наблюдения Солнца через специальный хромосферный солнечный телескоп. При наблюдении в специальные телескопы вы сможете увидеть гораздо больше деталей на поверхности в атмосфере Солнца, чем через обычные телескопы с блокирующими фильтрами. При наблюдения в такие телескопы вы сможете увидеть: грануляцию, пятна, протуберанцы, волокна, факельные поля, а при использовании астрокамеры можно даже снять солнечную вспышку.

Инструменты для наблюдения в «белом свете» для наблюдений фотосферы Солнца

Наблюдать Солнце можно и без оптических приборов, как например, во время полного солнечного затмения. Но при этом, вам обязательно понадобится солнечный фильтр или специальные очки для наблюдения затмений. 

Также, вы можете использовать фотокамеру с телеобъективами, для которых также понадобятся специальные солнечные фильтры, так и бинокли и телескопы. 

Для этих приборов обязательно использование полноапертурного фильтра (пленочного типа Baader AstroSolar ND 5.0 или стеклянного) на передней линзе. Они показывают Солнце таким, каким мы видим его глазами, но ослабляют свет в 100 000 раз.

Наблюдения Солнца через бинокли и подзорные трубы 

При наблюдении Солнца в бинокль в независимости от типа фильтры вы будете наблюдать Солнце в белом видимом свете и увидите его фотосферу. Фотосфера Солнца — это его видимая поверхность и самый нижний слой солнечной атмосферы, который излучает практически весь видимый свет. Именно этот слой мы воспринимаем как четко очерченный желто-белый диск звезды. Температура: Падает снизу вверх — от 8000 К на глубине до 4500 К в верхних слоях. Средняя температура излучения составляет около 6000 К.

Бинокль Celestron SkyMaster 15x70

Что видно в бинокль и подзорную трубу при наблюдении Солнца

• Крупные и средние группы солнечных пятен, их перемещение изо дня в день;
• Грануляция - бурление раскаленного газа на поверхности Солнца;
• События на Солнце: фазы солнечного затмения;
• Транзиты планет (Меркурий и Венера);
• Транзиты МКС, самолетов, пролеты птиц.

Что понадобится для наблюдения Солнца в бинокль:

• Подходящий классический бинокль с увеличением от 7 до 30 крат или небольшая зрительная труба. Например, классические бинокли Pentax Jupiter, Celestron или астрономические бинокли с большими объективами и большими увеличениями. Если вы не хотите использовать штатив, то вы можете выбрать японские бинокли Vixen с оптической стабилизацией. При выборе зрительной трубы отлично подойдут компактная зрительная труба с переменным увеличением труба Eyeskey SkyPower 9-27x56 II или классические зрительные трубы Pentax. 
• Специальный солнечный бинокль LUNT 8x32 White-Light SUNoculars для наблюдения Солнца со встроенными солнечными фильтрами;
• Два солнечных фильтра подходящего диаметра. Внимание! Измерять нужно внешний диаметр тубусов объективов;
• Солнечная пленка для самостоятельного изготовления фильтров для объективов. Например Explore Scientific Solarix Solar Filter Film или немецкая солнечная пленка Baader Planetarium AstroSolar Foil. Внимание! При выборе солнечной пленки, обращайте внимание для чего она предназначена - для визуальных наблюдений или для фотосъемки;
• Штатив для установки бинокля;
• Штативный адаптер для вашего бинокля;
• Адаптер для смартфона для фотосъемки.

Любительские телескопы (рефракторы и рефлекторы, увеличение 50х – 150х)

Телескоп Bresser Messier AR-90/900 NANO AZ

Что видно в телескоп при наблюдении Солнца

• Крупные и средние группы солнечных пятен, с тенями и полутенями вокруг них;
• Грануляция - бурление раскаленного газа на поверхности Солнца;
• События на Солнце: фазы солнечного затмения;
• Транзиты планет (Меркурий и Венера);
• Транзиты МКС, самолетов, пролеты птиц.

Что понадобится для наблюдения Солнца в телескоп:

Для наблюдения Солнца через телескоп можно использовать любые модели телескопов, применяя солнечные фильтры. Фильтры для наблюдения Солнца можно купить отдельно, а можно выбрать модели телескопов, укомплектованные солнечными  фильтрами, как например телескопы Bresser Nano или Bresser Messier.   Кроме визуальных наблюдений Солнца через телескоп вы также сможете сделать снимок, но для этого понадобятся дополнительные аксессуары.

• Сам телескоп. Подойдет любой инструмент. Однако некоторые инструменты уже оснащены солнечными фильтрами, такие как  телескопы Bresser Nano или Bresser Messier;
• Тренога или штатив, если у вас имеется только оптическая труба;
• Специальный солнечный фильтр или солнечная пленка для изготовления фильтра;
• Держатель для смартфона, если он не входит в комплект телескоп. Телескопы  телескопы Bresser Nano или Bresser Messier имеют держатель для смартфона в комплекте;
• Т-кольцо (байонетное кольцо) для камеры, если вы планируете фотографировать Солнце на зеркальный фотоаппарат;
• Т-адаптер для того, чтобы совместить Т-кольцо с фокусером телескопа, если на нем нет резьбы.

Хромосферные телескопы

Хромосферные телескопы LUNT

Хромосферные телескопы - это специализированные приборы (например, телескопы Lunt или Coronado) либо специальные электронные окуляры (фильтры DayStar Quark). Они пропускают свет только в экстремально узкой полосе водорода H-alpha (656,28 нм). Они показывают хромосферу, слой находящийся над фотосферой. При наблюдения в такие телескопы, вы сможете увидеть гораздо больше деталей, чем при наблюдении в классические телескопы, с блокирующими фильтрами.

Что видно в хромосферный телескоп при наблюдении Солнца

• Протуберанцы: Огромные фонтаны, петли и арки из раскаленного газа, которые взмывают над краем солнечного диска в космическое пространство. Они могут менять форму прямо на глазах за несколько десятков минут.
• Волокна (Filaments): Те же протуберанцы, но видимые на фоне самого солнечного диска. Они выглядят как темные извилистые змейки или трещины.
• Вспышки (Flares): Мощнейшие взрывы, которые выглядят как внезапно вспыхивающие ослепительно-белые точки или ленты.
• Хромосферная грануляция: Общая «шершавая» текстура Солнца, напоминающая апельсиновую корку.

Что понадобится для наблюдения Солнца в хромосферный телескоп:

• Сам телескоп. Такие телескопы уже оснащены фильтрами и докупать их как правило не нужно;
• Окуляры для наблюдения Солнца с разными увленичениями;
• Тренога или монтировка с треногой;
• Если вы планируете астрофтографию на смартфон - держатель для смартфона;
• При фотографии на зеркальную камеру вам понадобится байонетное кольцо (Т-кольцо) и/или Т-адаптер;
• Также с такими телескопами вы можете проводить съемку на астрономические планетные камеры.

Другие методы наблюдения Солнца: 

Специализированные клинья Гершеля (Herschel Wedge):

• Что это: Призма, которая ставится вместо фильтра на объектив в фокусер телескопа-рефрактора. Она выбрасывает 95% тепла и света наружу, оставляя чистый свет.
• Что видно: Дает максимально контрастную и резкую картинку фотосферы, идеальную для фиксации мельчайших гранул и пор (зарождающихся пятен).

Кальциевые телескопы (CaK)

Фильтры и телескопы, работающие в ультрафиолетовой линии кальция Ca-K (393,3 нм). Визуально человеческий глаз этот свет почти не воспринимает (он виден как темно-фиолетовый, на грани видимости), поэтому такие инструменты используют в основном для астрофотографии.

Что видно: Инструмент показывает так называемую «нижнюю хромосферу». Солнце выглядит как сине-фиолетовый шар, покрытый яркой, ослепительной сеткой (супергрануляцией) и факельными полями, которые в этих лучах светятся гораздо сильнее, чем в обычном белом свете.

Как выбрать солнечный фильтр для телескопа

Определите цель (Визуальные наблюдения или Астрофотография). От этого зависит оптическая плотность (ND) фильтра. Это критически важный параметр:

• Для наблюдений глазами (Визуальные): Вам нужен фильтр с плотностью ND 5.0. Он задерживает 99,999% солнечного света. На коробке или пленке должно быть четко написано «Visual».
• Только для камеры (Астрофото): Существуют фильтры ND 3.8 («Photographic»). Они пропускают больше света, чтобы камера могла делать короткие выдержки. Смотреть глазами в такой фильтр КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО!

Выберите материал фильтра

Для любительских телескопов (наблюдения фотосферы в «белом свете») есть два основных материала:

• Астрономическая пленка (например, Baader AstroSolar): Плюсы: Самое высокое качество картинки, идеальная резкость, дает естественный белый цвет Солнца, стоит недорого. Минусы: Выглядит хрупкой (хотя на самом деле она прочная), легко повредить острым предметом при небрежном хранении.
• Стеклянные фильтры: Плюсы: Прочные, долговечные, их тяжело случайно порвать, обычно окрашивают Солнце в приятный желто-оранжевый цвет. Минусы: Стоят заметно дороже пленки. Если стекло сделано не идеально, оно может слегка мылить картинку на больших увеличениях.

Измерьте точный диаметр трубы (Апертуру)

Фильтр должен надеваться на переднюю часть телескопа как крышка — максимально плотно.

1. Возьмите линейку или штангенциркуль;
2. Измерьте внешний диаметр передней бленды (кожуха) вашего телескопа в миллиметрах;
3. Важно: Измеряйте не диаметр самого стекла (линзы), а именно внешний диаметр пластикового или металлического корпуса трубы, на который будет надеваться фильтр;
4. Готовые фильтры в оправах продаются с указанием диапазона посадочных диаметров (например, «для труб от 90 до 115 мм»).   

Полноапертурный или субъапертурный

• Полноапертурный фильтр: Закрывает всю переднюю линзу телескопа. Это идеальный вариант для рефракторов (линзовых) и небольших зеркальных телескопов. Он собирает максимум деталей и показывает грануляцию.
• Фильтр с отверстием (Субъапертурный): Если у вас большой зеркальный телескоп (Ньютон или До prophecies/Шмидт-Кассегрен от 150-200 мм), покупать на него огромный стеклянный фильтр дорого. На родной пластиковой крышке таких телескопов часто есть маленькое закрытое окошко (около 4-5 см). Вы можете купить маленький кусочек пленки и заклеить только это окошко. Телескоп станет собирать меньше света, картинка будет темнее, но безопаснее, а искажения от теплого воздуха (турбулентность) уменьшатся.

Самодельный солнечный фильтр

Вы можете купить просто лист пленки Baader AstroSolar (формат А4). Это обойдется в 2-3 раза дешевле готового фильтра. Оправу, которая будет плотно надеваться на трубу, легко сделать своими руками из плотного картона и двустороннего скотча за 20 минут.