Существует взгляд, что для того, чтобы разглядеть собственными глазами объекты космоса или же отдаленные галактики, которые находятся в миллионах световых лет от нас, обязательно нужно использовать большой телескоп. Однако это ошибочное утверждение. Чтобы разглядеть многие из этих объектов достаточно иметь обычный бинокль, а также умение находить такие объекты на небе. Это и будет темой этой статьи. 

Как общий инструмент для обсервации возьмем бинокль с диаметром объективу 50 - 60 мм. Несомненно чем большим будет диаметр объектива бинокля, то тем большими будут наши возможности для наблюдения. А о том, как правильно выбирать бинокль можно ознакомиться в нашей статье Советы при выборе бинокля .

Бинокль, как астрономический инструмент 

Бинокль является одним из наиболее популярных оптических инструментов. Он имеет много преимуществ и мало изъянов. Малый, легкий, удобный в пользовании и дает большие визуальные результаты. При использовании для астрономических наблюдений, он увеличивает во многие разы возможности зрения человека. Основные параметры бинокля это кратность сближения и диаметр объектива. Производитель подает эти параметры в виде двух цифр, из которых первая является показателем кратности увеличения, а вторая - диаметром объектива, что измеряется в миллиметрах. Поэтому бинокль с увеличением 10 крат и диаметром 50 мм подается как сокращение 10 х 50. Примем этот бинокль как стандарт и обсудим какое влияние имеет каждый из этих параметров на расширение возможностей глаза. Начнем от диаметра объектива. Если соотнесем диаметр глаза, который составляет максимально около 7 мм, с диаметром объектива - 50 мм, то легко можно посчитать, что глядя через такой бинокль в глаз попадает (50/7)^2=51, то есть приблизительно в 50 раз больше света чем когда мы смотрим невооруженным глазом (формула: делим размер объектива на кратность сближения и подносим к квадрату). Это очень большой количественный прыжок. Глядя в небо невооруженным глазом мы увидим в 50 раз более слабые звезды, а поскольку мощность светла уменьшается с квадратом расстояния, мы увидим звезды отдаленными в около 7 раз. Тем самым наблюдаемая вселенная увеличит свою емкость в свыше 300 раз (!).

Существует однако основная разница между обсервациями звезд и объектов, что имеют видимые размеры. В случае наблюдения по звездам каждое количество света, которое попадет в объектив, независимо от  его диаметра и увеличения будет видно в бинокле в виде светлого круга (соответственно более яркого). По-другому происходит в случае неточечных объектов. В этом случае свет, что посылается от наблюдаемого объекто, проходя через объектив создает на сетчатке глаза тем больший образ, чем большей является кратность сближения. Следовательно яркость объекту, на который смотри, зависит от обоих параметров бинокля: диаметру объъективу и кратность сближения. Следовательно при том же диаметре объектива яркость объекта, что наблюдается, является на столько же меньшей, насколько большей является кратность сближения. Однако для каждого оптического инструмента существует некоторая четко определена минимальная кратность сближения.

Минимальная кратность сближения 

Известно, что если увеличение диаметра объектива всегда является выгодным для улучшения изображения, то кратность сближения должно быть приспособлено к типу наблюдения. Так, для дневных обсерваций можно применять бинокли, которые дают большую кратность сближения, поскольку при хорошей освещенности яркость объектов достаточна. Однако уже с сумерками ситуация изменяется. Это очень хорошо известно охотникам, которые охотясь обычно вечером или рано утром, для наблюдения используют бинокли с малой кратностью увеличения. Поэтому нужно поставить себе вопрос: что такое малая кратность сближения?

Если мы возьмем какой-либо бинокль или зрительную трубу, и направим ее на произвольный яркий фрагмент пейзажа, небо или даже ярко освещенную стену здания, и посмотрим издали на окуляр, то увидим в нем кружочек света. Диаметр этого кружочка зависит от диаметра объектива и кратности сближения и его определяет простая формула: d=D/p, где D - диаметр объектива, p - кратность сближения. Для нашего обсуждаемого случая D = 50 мм, p = 10, следовательно исходный кружочек, который называется исходным окуляром инструмента или же окулярным кругом, будет составлять 5мм. В случае применения увеличения напр. 4x, исходный окуляр будет составлять 12,5 мм. Если бы мы посмотрели через такой сконструированный бинокль, то сказали б, что большая доля света, который выходит из бинокля, освещает нашу радужную оболочку и не попадает в глаза, и таким образом мы теряем определенную часть света, который собирается через объектив бинокля. Из этого получаеться простой вывод: минимальное увеличение должно быть таким, при котором исходный зрачок инструмента /бинокля/ не больший от зрачка глаза. Это обстоятельно показывает этот простой пример:

Pmin = D/z

где:
D - размер объективов (в мм)
z - размер зрачка глаза (в мм)

Поскольку зрачок глаза, адаптированный к темноте имеет размер около 7 мм, то минимальная кратность сближения оптического прибора составляет:

Pmin = D/7

Для бинокля с диаметром объектива 50 мм, минимальное увеличение составляет около 7 x и собственно такие бинокли часто используются охотниками. Для обсерваций ночного неба можно успешно использовать и бинокли с немного большим увеличением, напр. 10x.  Обычно бинокль с диаметром объективу напр. 80 мм может иметь минимальное сближение около 10 - 12 крат. Оптималным в этом случае будет увеличение 15 x. Следовательно больший диаметр объектива дает возможность иметь большую минимальную кратность сближения, которое однако начинает быть не очень практическим, поскольку требует применения штатива или другой установки, которая ликвидирует дрожь, которая возникает при содержании бинокля в руках. Имеем надежду, что поданая выше информация позволит понять некоторые принципы работы оптических инструментов.

Условия наблюдения за астрономическими объектами

Выше мы уже рассмотрели существенные параметры пользования биноклем, и вспоминали проблему яркости астрономических объектов. Мы также знаем, что такое минимальная кратность сближения и почему оно является таким важным. В этом параграфе нужно также точнее обсудить условия наблюдения за слабыми астрономическими объъектами. Их список можна подать таким образом:

1. Чувствительность глаза.
2. Величина оптического инструмента - диаметр объектива.
3. Поверхностная яркость объекта.
4. Атмосферные условия, или же так называемые условия наблюдения.

Наиболее существенным для видимости слабых объектов является фактор 4, потому что на чувствительность нашего глаза или поверхностную яркость объекта мы не имеем влияния. Следовательно если мы пользуемся таким, а не другим биноклем, то лишь четвертый фактор, то есть прозрачность воздуха и освещенность неба (то есть яркость фона) определяет дальность и наблюдательные возможности. Большая влажность воздуха существенно уменьшает видимость неба. Также подобное влияние имеет запыленость воздуха, что возникает во время длительной жары и безветренной погоды. Следовательно хорошие условия для астро наблюдений это: после осадков дождя, снега или града, что сопровождается  одновременным охлаждением воздуха. Летом видимость является хорошей обычно во время нескольких первых ночей после осадков. Позже наступает рост запыленности и вопреки малой влажности воздуха условия наблюдения ухудшаются. Очень хорошие условия видимости наступают поздним летом /сентябрь/ и осенью. Особенно после прихода северного, холодного и чистого воздуха, который приводит к тому то, что ночное небо становится смолисто черным. Тогда условия для наблюдения наилучшие. Состояние атмосферы зависит также и от географического положения. Наилучшая видимость для наблюдения - на местностях возвышенностей или в горах. Это выплывает из того факта, что слой наиболее загрязненного воздуха всегда занимает самое низкое положение. В горах или на возвышенности мы оставляем его ниже. Тем самым существенно улучшается видимость.