10 Класс

1. С какими созвездиями граничит созвездие Тельца? Что вы можете рассказать об этом созвездии?

Ответ. Основные соседи созвездия Тельца – Орион, Близнецы, Возничий, Персей. Также созвездие граничит с Овном, Китом и Эриданом. Основные достопримечательности Тельца – рассеянные скопления Плеяды и Гиады, Крабовидная туманность (М 1, остаток Сверхновой). Главная звезда созвездия – Альдебаран.

2. Какие координаты (азимут и высоту) имеет Солнце в истинный местный полдень в дни летнего и зимнего солнцестояния на экваторе?

Ответ. Во время солнцестояний склонение Солнца равно углу наклона эклиптики к экватору (23.5 градуса) с разными знаками. Поэтому высота Солнца будет равна в обоих случаях h=90-23.5=66.5 градуса, но кульминировать оно будет к северу от зенита летом и к югу зимой. Значит астрономический азимут (отсчитывается от точки юга) будет равен 180 и 0 градусов соответственно. Ответ: в местный полдень во время летнего солнцестояния A=180, h=66.5; во время зимнего солнцестояния A=0, h=66.5.

3. Почему при наблюдении с Земли Сатурн меняет свой блеск в течение года не так значительно как Марс? Оцените величины таких изменений.

Ответ. Марс находится гораздо ближе к Земле, чем Сатурн. Из-за этого расстояние до Марса во время противостояния в несколько раз меньше, чем во время соединения (Марс находится около Солнца), поэтому изменение блеска велико. Для Сатурна это соотношение близко к 1 и его блеск меняется не столь значительно. Также на блеск планеты влияет фаза, в которой она наблюдается, а для Сатурна еще угол раскрытия кольца. Величина изменения фазы у Марса больше, чем у Сатурна, а изменением видимости кольца за год можно пренебречь. Оценим величину изменения блеска. Большая полуось орбиты Марса 1,5 а.е. Значит расстояние меняется в (1,5+1)/(1,5-1)=5 раз. Значит, блеск может меняться в 5^2=25 раз или на 3,m5. Для Сатурна изменение расстояния (9,5+1)/(9,5-1)=1,24 раза, блеска 1,5 раза или примерно 0,m5.

4. Сравните видимый в телескоп с увеличением 120 раз угловой размер диска Юпитера с размером видимой невооруженным глазом с расстояния 1 метр монеты достоинством 1 рубль (угловой диаметр планеты для невооруженного глаза 40", диаметр монеты 20 мм).

Ответ. Видимый в телескоп угловой диаметр Юпитера будет равен 120*40" =4800" =80’. Монета невооруженным глазом видна под углом 20/1000=0,02 рад=69’. Таким образом Юпитер будет казаться больше примерно на 15%.

5. Что означает астрономический термин "Новая звезда"?

Ответ. См. ответ к задаче №5 в 5-7 классах.

6. Расставьте небесные тела в порядке уменьшения видимого блеска: астероид Церера, Луна, Солнце, Венера, Полярная звезда, Вега, квазар 3С 273, Сатурн, Туманность Андромеды.

Ответ. Солнце, Луна, Венера, Вега, Сатурн, Полярная звезда, Туманность Андромеды, астероид Церера, квазар 3С 273.

11 Класс

1. С какими созвездиями граничит созвездие Ориона? Что вы можете рассказать об этом созвездии?

Ответ. Основные соседи созвездия Ориона – Телец, Близнецы, Единорог. Также созвездие граничит с Эриданом и Зайцем. Основные достопримечательности созвездия – Большая туманность Ориона (М 42). Созвездие содержит большое число туманностей («Конская голова», «Пламя» и др), большие области звездообразования. Главные звезды Ориона – Ригель, Бетельгейзе.

2. Опишите вид звездного неба на Северном полюсе 11 ноября 2006 года (какие видны созвездия, планеты и т.п.). Как меняется там звездное небо в течение этого дня?

Ответ. В это время на Северном полюсе Земли полярная ночь. В любое время на полюсе видны одни и те же созвездия – созвездия Северного полушария неба. Основные из них – Лира, Лебедь, Персей, Кассиопея, Большая и Малая Медведицы, Цефей, Геркулес, Пегас, Андромеда, Лев, Возничий, Волопас, Близнецы и др. 11 ноября над горизонтом будет видна Луна (в Раке) и Сатурн (во Льве). Остальные яркие планеты будут находиться в соединении с Солнцем и не будут видны над горизонтом. В течение дня будет наблюдаться вращение небесной сферы вокруг вертикальной оси и перемещение Луны по созвездию.

3. Почему при наблюдении с Земли Сатурн меняет свой блеск в течение года не так значительно как Марс? Оцените величины таких изменений.

Ответ. См. ответ к задаче №3 в 10 классах.

4. В телескоп с увеличением 120 раз наблюдают Юпитер (угловой диаметр планеты 40"). Сравните видимый в телескоп угловой размер диска планеты с размером видимой невооруженным глазом с расстояния 1 метр монеты достоинством 1 рубль (диаметр монеты 20 мм).

Ответ. См. ответ к задаче №4 в 10 классах.

5. При фотографировании современным зеркальным цифровым фотоаппаратом с объективом диаметром 100 мм и фокусным расстоянием 400 мм удается за 5 минут получить изображения звезд до 16m. Звезды какого блеска удастся зарегистрировать за 5 минут с объективом диаметром 50 мм и таким же фокусным расстоянием? Во сколько раз надо увеличить выдержку, чтобы получить звезды 16m?

Ответ. Объектив диаметром 50 мм соберет света в (100/50)^2=4 раза меньше. Значит зарегистрировать удастся в 4 раза более яркие звезды. Это звезды 16-2,5lg4=14.m5. Чтобы с меньшим объективом получить те же звезды, надо увеличивать время накопления сигнала до 5 мин*4=20 минут (к сожалению, при этом значительно вырастут собственные шумы приемника фотоаппарата и на практике подобное увеличение экспозиции не приведет к значительному росту проницания).