Планетарий (прибор)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Планетарий Carl Zeiss Mark II (выпускался с 1930 по 1959 г.)
Планетарий Цейсса на марке ГДР 1971 года

Планета́рий — прибор, позволяющий проецировать на куполообразный экран изображения различных небесных тел, а также моделировать их движение. Например, с помощью планетария можно изобразить полное солнечное затмение. Предназначен для научно-познавательных целей и обучения. Обычно название прибора распространяется и на все здание, в котором прибор размещается. Пример — Московский планетарий.

Первый современный планетарий был создан в 19231925 годах в Германии фирмой Carl Zeiss Jena, и в последующие годы неоднократно улучшался. Небольшие планетарии могут проецировать только фиксированный набор звёзд, Солнце, луну, планеты и туманности. Аппараты крупнее способны показывать кометы и гораздо больший набор звёзд. В данный момент практически все новые планетарии в мире создаются с использованием цифровых технологий. Собственно оптико-механический прибор «планетарий» дополняется системой проекторов. Дополнительные проекторы могут демонстрировать сумерки или, например, Млечный Путь. Обычно также показываются линии координатной сетки, созвездия, часто добавляются устройства для просмотра фотографических слайдов, лазерные дисплеи и прочие устройства для показа изображений. Система IMAX DOME/OMNIMAX изначально создавалась для проецирования изображений на купол, что позволяет просматривать обычные видеофильмы, в том числе и в формате 3D.

Планетарии производят (или производили) такие компании, как Carl Zeiss Jena (Германия), Spitz (США), Goto и Minolta (Япония), Evans & Sutherland (США), Emerald planetariums (Израиль) и Ohira Tech (Япония).

История[править | править вики-текст]

Ранние идеи[править | править вики-текст]

Идея построить прибор, имитирующий звёздное небо и планеты, возникла очень давно. Так, подобный прибор был построен Архимедом и описан в его сочинении «Об изготовлении небесной сферы». Увы, ни прибор, ни сочинение не сохранились.

Изобретение телескопа и появление гелиоцентрической модели мира стало поводом для строительства механических моделей движения планет. Так как все планеты движутся в одну сторону и почти в одной плоскости, с помощью набора валов и зубчатых передач изготавливали устройства, где шарики-планеты двигались вокруг центрального шара-Солнца с соблюдением тех же относительных скоростей и расстояний, как на небе. Эти модели называли коперниковскими планетариями.

Но были и иные подходы к моделированию. Вольтером в книге "Царевна Вавилонская" было описано следующее устройство: «Среди садов, между двумя каскадами, высился овальной формы чертог в триста футов диаметром. Его лазоревый свод, усеянный золотыми звездами, воспроизводил точное расположение созвездий и планет. Он вращался, подобно заоблачной тверди, управляемый такими же невидимыми механизмами, как те, которые управляют движением небес». Это так называемый птолемеевский планетарий. Обычно он представлял из себя сферу диаметром три метра и более, внутри которой сидели зрители, наблюдавшие нарисованные на внутренней стороне звёзды и планеты. Сфера вращалась вокруг оси, параллельной земной, со скоростью вращения реального неба. Иногда добавлялась модель Солнца в виде позолоченного шарика, двигавшаяся вдоль нарисованной эклиптики в соответствии с реальным годовым движением светила. Наружную же поверхность шара обычно разрисовывали как глобус. Большой Готторпский глобус, подаренный Петру I и находящийся ныне в Санкт-Петербурге, в Кунсткамере, является именно таким глобусом-планетарием.

1960-е[править | править вики-текст]

Хорошим примером «типичного» планетария 1960-х является Универсальный планетарий тип 23/6, произведённый народным предприятием Carl Zeiss Jena в ГДР. Он представлял из себя четырёхметровый гантелеобразный объект с шарами диаметром 740 мм на обоих концах, предназначенными для проецирования северной и южной небесной полусфер. На раме, соединяющей сферы, было установлено около 150 независимых проекторов, предназначенных для планет, Солнца и некоторых звёзд.

Каждая сфера отвечала за примерно 4500 звёзд соответствующей небесной полусферы. Изображение звёзд создавалось крошечными отверстиями диаметром от 0.023 до 0.452 мм, сделанными в медной фольге. Чем больше отверстие, тем больше света через него проходит, и тем ярче будет изображение звезды. Эта фольга вкладывалась между двумя стёклами и образовывала «звёздную пластинку». Каждая сфера освещалась 1500-ваттной лампочкой. Система асфирических собирающих линз, располагавшаяся внутри каждой сферы, фокусировала свет на пластинках. 23 наиболее значимых звезды имели свои собственные проекторы, которые создавали изображение не точки, а небольшого светящегося диска, который к тому же мог быть окрашен: Бетельгейзе и Антарес были красноватыми, а Ригель и Спика имели голубоватый оттенок. Изображение Млечного Пути создавалось проектором барабанного типа, усеянным несфокусированными мельчайшими отверстиями, сделанными в соответствии с фотографиями нашей галактики. Специальные проекторы могли имитировать колебания светимости таких переменных звёзд, как Алголь и Мира (звезда), другие же могли создавать изображения созвездий, исторически важных комет, сторон света и разных астрономических феноменов. Когда звезда или планета заходила за горизонт, наполненная ртутью заслонка под действием силы тяжести загораживала свет.

Современность[править | править вики-текст]

В недавнее время планетарии расширили свой репертуар. Они не ограничиваются демонстрацией звёздного неба, а способны также демонстрировать полнокупольное видео или лазерные шоу, которые комбинируют музыку и рисуемые лазером узоры. Последнее поколение планетариев, такие как Digistar 3 от Evans & Sutherland, Fidelity от Global Immersion или DigitalSky от Sky-Skan создают полностью цифровое изображение неба: один проектор и линза «рыбий глаз» или несколько цифровых или лазерных видеопроекторов, установленных по кругу под куполом, могут вывести любое изображение, которое будет предоставлено компьютером. Это даёт оператору огромную гибкость и позволяет ему показывать не только современное ночное небо, видимое с Земли, но и любое изображение (включая ночное небо, видимое в любое время и в любом месте, даже на других планетах).

В то время как многие планетарии являются системами из одного или нескольких больших проекторов, серия LITE Emerald planetariums, от 42 до 62 фунтов, и Digitarium Iota и Delta 3 Digitalis Education Solutions, Inc, массой 20.6 и 33.5 фунтов соответственно, обслуживают передвижные планетарии.

Использование планетариев[править | править вики-текст]

В настоящее время ни одна проекторная система в мире не может сравниться по качеству изображения звездного неба с оптико-механическим прибором планетарий.

Жизненный цикл прибора планетарий составляет десятки лет (в мире успешно функционируют приборы старше 50 лет), что вызвано их высокой надежностью и низкой стоимостью эксплуатации, в сравнении с цифровыми проекционными системами.

Также, с развитием цифровых технологий стали применяться мобильные планетарии для проведения лекций в школах и небольших учебных заведениях.

Ссылки[править | править вики-текст]