Инновационно-исследовательская работа "Практические основы астрономии. Виртуальный планетарий"

Муниципальное образовательное учреждение

вечерняя (сменная) общеобразовательная школа № 5

Инновационно-исследовательская работа

«Практические основы астрономии. Виртуальный планетарий»

Володина О.А. учитель физики

Г. Ульяновск

Содержание

Введение …………………………………………..……………………... 2

1. История наблюдения за звездами ……………………………….. 3

2. Планетарий ………………………………………………………. 5

3. Звездные карты и виртуальный планетарий ……………………. 8

Заключение ………………………………………………………………. 16

Литература…………………………………………………………………17

Введение.

Настала ночь, я у окна сидела,

А на меня Вселенная глядела.

И сотни тысяч звезд подмигивали мне,

И отражался серп Луны в моем окне.

Всегда ли мы видим серп Луны? Сколько звёзд можно увидеть на ночном небе? Этими вопросами наверное задавался каждый из нас. Не всегда на уроках физики и астрономии учитель может ответить на все интересующие нас вопросы. С этой целью мы начали работать над темой «Использование информационно-коммуникативных средств на уроках физики и астрономии». Проанализировали учебную, научную и художественную литературу, проконсультировались с работниками планетария, изучили материалы по данной теме в Интернете.

Ведь действительно для того, чтобы разнообразить различные формы урока, вызвать интерес у учащихся к предмету, привлечь их внимание к увиденному и услышанному, дать им возможность самим описать различные явления одним из способов является метод, предложенный в нашей работе, а именно использование виртуального планетария. Так появилась эта работа. В разделах данной работы находятся описание и принцип работы компьютерных программ для любителей астрономии.

Современные средства ИКТ предоставляют широкие возможности для организации современного урока при изучении астрономии. С помощью цифровых фото и видеокамер, которые становятся всё более доступными, учащиеся могут проводить наблюдения за небесными телами, регистрировать результаты своих наблюдений. Это очень важно при изучении астрономии, так как наблюдение является главным методом астрономической науки. Опыт работы показывает, что учащиеся уже могут успешно применять ИКТ как инструмент исследователя: для обеспечения технической поддержки наблюдений, обработки и оформления результатов, сбора необходимой информации и обмена информацией с кем-либо.

Целью нашей работы является подобрать наиболее оптимальную программу «Виртуальный планетарий» помогающую повысить качество полученных знаний по физике и астрономии, расширить кругозор обучающихся. Для этого были поставлены следующие задачи:

1. Провести беседу с учителями физики о трудностях, возникающих при преподавании физики и астрономии.

2. Ознакомиться и изучить возможности компьютерных программ;

3. Апробировать одну из программ при проведении урока физики;

4. Выбрать наиболее оптимальную и удобную в применении программу;

5. Провести анализ урока физики и астрономии с применением ИКТ.

6. Вынести результаты работы на ученическую аудиторию с целью привлечь внимание слушателей к удивительной и иногда неожиданной красоте окружающего мира и астрономии.

В качестве объектов исследовании выбраны компьютерные программы для любителей астрономии: RegiStax, Stellarium, Celestia, WinStars 2.0, KStars, NASA World Wind , StarStrider, Microsoft Research, WorldWide Telescope .

1. История наблюдения за звездами.

Астрономия является одной из древнейших наук. Первые записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н. э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны, наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах Солнца. В Древнем Китае за 2 тысячи лет до н. э. видимые движения Солнца и Луны были настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать наступление солнечных и лунных затмений.

Астрономия, как и все другие науки, возникла из практических потребностей человека. Кочевым племенам первобытного общества нужно было ориентироваться при своих странствиях, и они научились это делать по Солнцу, Луне и звездам.

Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей).

Все это могли дать и давали наблюдения над движением небесных светил, которые велись в начале без всяких инструментов, были не очень точными, но вполне удовлетворяли практические нужды того времени. Из таких наблюдений и возникла наука о небесных телах — астрономия.

С

Клавдий

Птолемей

развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.

В

Геоцентрическая модель мира с эпициклами

Древней Греции астрономия была уже одной из наиболее развитых наук. Для объяснения видимых движений планет греческие астрономы, крупнейший из них Гиппарх (II в. до н. э.), создали геометрическую теорию эпициклов, которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н. э.).

Геоцентрическая модель мира с эпициклами

В период возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV—XVI вв.).

Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и накопленный наблюдательный материал, — с другой, подготовили почву для революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай Коперник (1473 –1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира, опубликованную в год его смерти.

У

Николай Коперник

Иоганн Кеплер

чение Коперника явилось началом нового этапа в развитии астрономии. Кеплером в 1609–1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения.

Галилео Галилей (1564 – 1642) – итальянский философ, физик и астроном, оказавший значительное влияние на науку своего времени. Галилей в основном известен своими наблюдениями планет и звёзд, активной поддержкой гелиоцентрической системы мира и экспериментами по механике.

Галилео Галилей

Ян Гевелий (1611 – 1687) – польский астроном, конструктор телескопов создал первую обсерваторию и создал карту луны. (1645)

Новая астрономия получила возможность изучать не только видимые, но и действительные движения небесных тел. Ее многочисленные и блестящие успехи в этой области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время — расчетом орбит искусственных небесных тел.

Эдмонд Галлей (1656 – 1742) – английский королевский астроном, геофизик, математик, метеоролог и физик проводил исследования туманностей, предложил новый метод определения расстояния до Солнца, т. е. астрономической единицы.

И

Исаак Ньютон

саак Ньютон (1643 – 1727) – великий английский физик, механик, астроном и математик. В 1668 г. он разработал конструкцию зеркального телескопа – рефлектор. Ньютон на основе установленного им закона всемирного тяготения сделал заключение, что все планеты и кометы притягиваются к Солнцу, а спутники - к планетам с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния, и разработал теорию движения небесных тел. Ньютон показал, что из закона всемирного тяготения вытекают законы Кеплера, пришел к выводу о неизбежности отклонений от этих законов вследствие возмущающего действия на каждую планету или спутник остальных тел Солнечной системы. Теория тяготения позволила ему объяснить многие астрономические явления - особенности движения Луны прецессию, приливы и отливы сжатие Юпитера, разработать теорию фигуры Земли.

Шарль Мессье (1730 – 1817) – французский астроном, член Парижской Академии наук. Систематически вёл поиски новых комет. В 1763—1802 открыл 13 комет, в том числе короткопериодическую комету D/1770 L1 (старое обозначение 1770 I), названную позже именем Лекселя. Составил каталог туманностей и звёздных скоплений. Первое издание каталога вышло в 1774 и содержало 45 объектов. Второе издание каталога (1781) содержало 103 объекта. Современная его версия содержит 110 объектов, из которых более 60 открыто самим Мессье.

Н

40-футовый телескоп Гершеля

а рубеже XVII и XVIII веков астрономия ограничивалась знаниями о солнечной системе. О природе звезд, о расстояниях между ними, об их распределении в пространстве еще ничего не было известно. Первые попытки глубже проникнуть в тайну строения звездной Вселенной путем тщательных наблюдений при помощи сильных телескопов связаны с именем астронома Гершеля.

Следующий, очень важный этап в развитии астрономии начался сравнительно недавно, с середины XIX в., когда возник спектральный анализ, и стала применяться фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX в. и продолжающая бурно развиваться в наши дни. В 40-х гг. XX в. стала развиваться радиоастрономия, а в 1957 г. было положено начало качественно новым методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел, что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики — рентгеновской астрономии.

Значение этих достижений астрономии трудно переоценить. Запуск искусственных спутников Земли. (1957 г., СССР), космических станций (1959 г., СССР), первые полеты человека в космос (1961 г., СССР), первая высадка людей на Луну (1969 г., США), — эпохальные события для всего человечества. За ними последовали доставка на Землю лунного грунта, посадка спускаемых аппаратов на поверхности Венеры и Марса, посылка автоматических межпланетных станций к более далеким планетам Солнечной системы.

1. Планетарий

Помимо профессиональных астрономов есть немало любителей, которые посвящают этому занятию свое свободное время. Чтобы начать исследование звездного неба, достаточно иметь под рукой обычную подзорную трубу или бинокль. Справедливости ради, следует отметить, что изучать звездное небо городскому жителю с каждым годом становится все сложнее. В водовороте будней трудно выделить свободное время для этого занятия, а само небо все чаще скрыто за пеленой городского смога, так что никакие созвездия определить нельзя, ни с подзорной трубой, ни, тем более, без нее.

Но не стоит ставить крест на этом увлекательном занятии - посмотреть на звездное небо и изучить его можно, не выезжая за город и даже не имея телескопа. В любом крупном городе можно найти планетарий - научно-просветительное учреждение, в котором читаются популярные лекции по астрономии, космонавтике и разным наукам о Земле. На купол этого сооружения проецируется карта звездного неба, которая служит для демонстрации того, о чем говорится в лекции.

Здесь можно увидеть небесный меридиан, Млечный путь, Солнце, Луну, двигающиеся планеты, линии небесной сферы, звездные скопления и туманности, падения комет, полет метеоритов, экватор, розу ветров и разные созвездия глазами космонавтов. Помимо этого, экран предоставляет возможность просмотра слайдов, компьютерной графики и даже мультфильмов, наглядно отображает солнечное и лунное затмение, полярное сияние и панорамы разных планет и звезд, включая Землю и Луну. Выглядит все это невероятно зрелищно – музыкальное сопровождение помогает влиться в обстановку и надолго запоминается как детям, так и взрослым.

1. Звездные карты и виртуальный планетарий

Что же делать, если нет времени посетить планетарий? В современный век технологий и Интернета для этого есть уникальная вещь - компьютер. Спустя почти столетие каждый желающий может побывать в планетарии, не выходя из дома. Запасаемся необходимым софтом, и вот мы уже в виртуальной обсерватории.

Нами были изучены и апробированы компьютерные программы для любителей астрономии. Наиболее интересные из них предлагаем вашему вниманию.

Stellarium 0.10.0

Разработчик: Фабиан Шеро и др.

Размер дистрибутива: 41 Мб

Распространение: бесплатно

Программа Stellarium - это уникальная разработка, которая создана настоящим энтузиастом, любителем астрономии и программистом Фабианом Шеро. Следуя принципу "обучение должно быть бесплатным", виртуальный планетарий был задуман как свободная программа с открытым исходным кодом. Stellarium доступен как для Windows, так и для платформ GNU/Linux и Mac OS X.

Разработка, которая получила название Stellarium, оказалась настолько удачной, что спустя некоторое время ее взяли на вооружение настоящие планетарии, в числе которых, например, знаменитый нижегородский планетарий, использующий данную программу для работы цифрового проектора.

Используя технологии OpenGL и SDL, программа моделирует небосвод, обозначая на нем звезды, планеты, туманности и другие небесные тела. Карта звездного неба Stellarium дает возможность наблюдать за положением созвездий, а также за изменением картины звездного неба с течением времени. Этот интерактивный планетарий похож на компьютерную игру - с помощью мыши вы осматриваетесь в некотором виртуальном трехмерном пространстве, наблюдая за тем, как расположены в данный момент звезды и планеты.

При помощи скроллинга можно приблизить любой фрагмент небосвода, чтобы рассмотреть его лучше. Работать с виртуальным планетарием очень просто, тем более что Stellarium позволяет в настройках выбрать русский язык (программа имеет многоязыковую поддержку и переведена на более чем 40 языков), так что имена небесных тел и прочие обозначения на карте выглядят привычным образом.

Картина демонстрируемого программой звездного неба необычайно реалистична и точна. Так, например, для правильного определения положения созвездий программа учитывает географическую широту и долготу точки, в которой находится в данный момент наблюдатель.

Stellarium уже содержит базу данных с точными координатами географических мест, из которых другие пользователи программы-планетария уже просматривали виртуальный небосвод. И, тем не менее, если названия вашего города в списке не обнаружится, его можно добавить вручную, указав координаты расположения и указав страну, в которой он находится.

Программа может работать в полноэкранном режиме (который используется по умолчанию), а также в отдельном окне. Интерфейс области наблюдения настраивается по желанию пользователя - можно изменять изображение виртуальной местности, откуда производится наблюдение, отдельно устанавливать отображение туманностей, атмосферы, управлять яркостью объектов и т.д. Можно также визуализировать пролетающие метеориты, с указанием частоты их появления на небе. При щелчке мышью на любой звезде, планете или другом небесном теле программа мгновенно идентифицирует объект и в левом верхнем углу показывает детальную информацию о нем - параметры склонения и прямого восхождения, азимут, звездную величину объекта и др.

Степень детализации картинки звездного небосвода можно приравнять к изображению, полученному с помощью очень сильного телескопа. В базе данных программы хранится свыше шестисот тысяч записей о различных телах, включая полный каталог туманностей, галактик и звездных скоплений Мессье, все планеты солнечной системы и их главные луны.

Чтобы начинающему астроному было легче ориентироваться в таком многообразии небесных тел, в программе можно включить прорисовку линий, соединяющих отдельные звезды в созвездия. Кроме того, на эти созвездия можно наложить древнее представление карты звездного неба, на котором художественно представлены Геркулес, Змееносец, Волопас и др.

Stellarium имеет встроенную функцию поиска небесных тел по имени. Чтобы ею воспользоваться, необходимо использовать сочетание клавиш , после чего начать набирать название разыскиваемого объекта. Вначале программа будет подбирать названия планет и звезд, которые начинаются с набранных букв. Эта подсказка в названии часто бывает очень кстати, ведь большинство звезд имеют сухие и незапоминающиеся названия, вроде NGC 5198. Когда же название разыскиваемого небесного тела будет набрано полностью, достаточно нажать клавишу ввода, и звездный планетарий повернется к зрителю таким образом, чтобы искомый объект был в центре экрана.

Еще одна особенность Stellarium - возможность увидеть, как будут выглядеть звезды, если смотреть на них не с Земли, а с другого небесного тела, например, с Луны, Меркурия, Марса или с какой-нибудь другой планеты.

Не исключено, что после долгого изучения программы и сравнения предлагаемой карты звездного неба с реальным положением звезд на ночном небе, у кого-то может сложиться впечатление, что Stellarium - это всего лишь бесполезная игрушка, забавная программа, не имеющая никакого практического предназначения. Это совсем не так, этот виртуальный планетарий может использоваться для научных целей. Доказательство тому - поддержка подключаемых модулей (плагинов), среди которых есть инструменты для астрономических исследований. Среди них есть, например, дополнительный модуль для измерения углового расстояния между двумя точками, плагин для визуального отображения отметок компасного азимута, модуль для формирования изображений, полученных через телескопы с разным строением окуляра, и т.д. Эти и другие дополнения можно скачать с официального сайта программы.

Карта звездного неба моделируется максимально точно, с учетом текущего времени. Кроме этого Stellarium дает возможность увидеть положение созвездий в любое время суток, а также в любой день, месяц и год. Чтобы посмотреть перемещение созвездий по небосводу, ход часов в Stellarium можно искусственно ускорить.

Celestia 1.5.1

Разработчик: Celestia Development Team

Размер дистрибутива: 23 Мб

Распространение: бесплатно

Еще один виртуальный планетарий - Celestia. Эта программа использует совершенно иной подход к визуализации небесных тел, нежели рассмотренная выше. Обычно под виртуальным планетарием подразумевают сферическую модель купола небосвода, которая содержит рисунок созвездий, наблюдаемых с поверхности Земли. Но что, если представить себе планетарий, в котором можно не только рассматривать созвездия, но и перемещаться в трехмерной модели космоса? Это возможно в Celestia. Этот планетарий моделирует трехмерную модель нашей Вселенной и дает возможность пользователю быстро перемещаться между любыми уголками космоса, даже самыми удаленными

Путешествие в космическом пространстве (пусть и смоделированном на компьютере) - это довольно необычно и любопытно. Для того чтобы научиться ориентироваться в таком пространстве понадобится некоторое время - стоит выполнить небольшой "прыжок" к какому-нибудь светилу, и уже очень трудно найти "дорогу" назад. В этом случае создатели этого планетария рекомендуют использовать в качестве ориентира знакомые каждому человеку объекты - Землю, Солнце и прочие небесные тела.

Если в меню программы выбрать "Навигация Перейти к объекту", то появится специальное окно для ввода параметров небесного тела. Достаточно их ввести и нажать кнопку "Перейти" - и виртуальная камера изменит свое положение таким образом, что в кадре будет выбранный объект. Даже если точные координаты планеты или звезды, к которой необходимо переместиться в виртуальном космосе, неизвестны - не беда, главное помнить точное название небесного тела. Достаточно набрать только имя планеты (или другого объекта - звезды, кометы и пр.), а ее координаты Celestia определит автоматически, сравнив со своей базой данных.

Путешествуя виртуально между небесными телами, можно использовать функцию закладок. При ее использовании программа может запомнить любое положение в космическом пространстве и впоследствии быстро переместиться в ту или иную точку трехмерной вселенной.

Окно программы можно разделить на два независимых вида, вертикально или горизонтально. В одной половине можно оставить объект, за которым ведется наблюдение, во второй - следить за перемещением при путешествии между звездами.

Поскольку карта звездного неба является интерактивной, положение звезд зависит от выбранного времени. Чтобы проследить за траекторией движений планет и прочих объектов, можно понаблюдать за их перемещением, ускорив течение времени в программе. Можно также замедлить ход времени в программе или вообще остановить его, прекратив движение небесных тел.

В программе имеется функция поиска подробной информации о выбранном объекте в Интернете. Если необходимо получить сведения о каком-нибудь небесном теле, нужно выделить этот объект и выбрать в контекстном меню команду "Информация". При этом программа пересылает на веб-страницу одного из астрономических порталов, где рассказывается о выбранной планете или звезде. Программа также умеет вычислять в заданном интервале времени солнечные и лунные затмения, которые могут наблюдаться на Земле.

В Celestia можно выполнять захват экрана, благодаря чему все происходящее в окне программы может быть записано в видеофайл.

RedShift

Разработчик: Maris Technologies

Распространение: для загрузки требуется лицензия

Продукт, сделанный разработчиками компании Maris Technologies, создатели отнесли к категории виртуальных планетариев, однако это весьма условно, ведь RedShift трудно отнести к какой-нибудь определенной категории астрономического софта. Эта программа - не только виртуальный планетарий, это не просто огромнейшая интерактивная карта звездного неба, включающая в себя знания о свыше двух миллионах различных комет, планет, астероидов, звезд и т.д. RedShift - это настоящая трехмерная энциклопедия космоса, которая вобрала в себя почти все, что человек смог узнать к этому моменту о вселенной.

Она включает в себя подробнейший атлас звездного неба, галерею фотографий наиболее значительных и интересных небесных объектов, а также задокументированные результаты астрономических наблюдений, и даже свою Книгу рекордов. В этом разделе виртуального планетария собраны статьи о самых впечатляющих астрономических объектах и явлениях, таких, как, например, информация о самой большой планете, данные о самой массивной черной дыре и т.д.

RedShift предоставляет возможность совершить виртуальные экскурсии по галактикам, сопровождая происходящее на экране пояснениями и выводя полную информацию о показываемых пользователю объектах. Программа поддерживает работу с манипулятором (например, с джойстиком), с помощью которого можно изменять направление визирования и местоположение, а также управлять полётом в виртуальном трехмерном пространстве космоса. Программа содержит астрономический календарь, с помощью которого можно всегда узнать обо всех астрономических событиях, которые происходят в данный момент. RedShift способна выполнить расчет и показать визуализацию всех важнейших астрономических событий, как тех, которые имели место на протяжении многих тысячелетий, так и тех, что произойдут в будущем.

Несмотря на то, что создание проекта RedShift велось западными разработчиками, на данный момент существует русский вариант программы (правда, только для шестой версии, в то время как на английском языке уже доступна седьмая версия продукта). Большое количество статей озвучивается приятным закадровым голосом, так что работа с этой энциклопедией напоминает просмотр хорошей научно-познавательной передачи. Данные, которые предоставляет виртуальный планетарий RedShift, не устаревают - программа автоматически загружает из Интернета свежие базы комет, астероидов и космических аппаратов, поэтому карта звездного неба в RedShift содержит даже совсем недавно открытые небесные тела.

Программа RedShift поддерживает работу с популярным сервисом Google Map (Карта Земли Google), благодаря которому в программе можно увидеть снимки высокого разрешения, полученные со спутника, и выбрать точку наблюдения.

Еще один онлайновый сервис, который использует Redshift - цифровой обзор неба (DSS). Для предоставления сервиса цифрового обзора неба используется мощный 2.5 метровый телескоп, расположенного в Апач-Пойнт (штат Нью-Мексико, США). Этот телескоп оборудован 120-мегапиксельной камерой, которая за один раз покрывает 1.5-градусный квадрат неба, что в восемь раз больше по размеру полной Луны. Данные, полученные с помощью этого устройства, помогают ученым в изучении различных небесных объектов - от астероидов и ближайших звезд, до крупномасштабной структуры Вселенной.

RedShift - это очень продвинутая программа для изучения астрономии, которой, тем не менее, вполне могут пользоваться новички в этой области. В этом планетарии используется платформа ASCOM, которая обеспечивает совместимость внешних программ с большинством из известных марок телескопов. Благодаря этому программа может даже управлять телескопом, подключенным к компьютеру. Программу RedShift можно изучать бесконечно долго, читая статью за статьей, так, как это происходит, когда держишь в руках один из томов большой энциклопедии. В разделах виртуального планетария можно найти интересные рассказы о Вселенной, повествующие о поисках внеземной жизни в космосе, о строении звезд, об истории возникновения галактик и т.д. Эти и другие рассказы представлены в программе в форме познавательных видеороликов.

Недостаток у RedShift, пожалуй, только один - программа не имеет триал-версии, и поэтому поработать с ней можно только после приобретения лицензии.

WinStars 2.0

Разработчик: Franck RICHARD

Веб-сайт: www.winstars.net/english/index.html

Размер дистрибутива: 3,3 Мбайт

Условия распространения: Freeware/Shareware (6 евро)

А вот в программе WinStars 2.0 показ мифических космических объектов не предусмотрен. Да и созвездия, как в Stellarium 0.10 beta, красочно в ней не представлены — в настройках (Options / WinStars Configuration), на закладке Contellations, можно лишь задать для них обозначение контуров, границ и названий. Впрочем, при изучении звездного неба не на экране монитора, а в реальных условиях как раз это и требуется.

Для нахождения объектов, видимых на небе, программа WinStars 2.0 наиболее подходящая. Более того, WinStars 2.0 способна сама навести цифровой телескоп — при наличии, разумеется, такового. Настроить свой оптический прибор для работы с WinStars 2.0, выбрав подходящий драйвер (LX200 или ASCOM), вы сможете в меню, которое так и называется Telescope. Там же можно запустить процесс творческого взаимодействия прибора и ПО. Для наведения окуляров в заданном направлении также кликните по кнопке с телескопом на Панели управления на левой стороне окна. Учтите только, что доступна она будет лишь в режиме работы Planetarium, то есть планетария в стиле Stellarium. По умолчанию же программа будет запущена как космический симулятор а-ля Celestia (Solar system). Для переключения между ними нажимайте кнопку, находящуюся на упомянутой панели.

Впрочем, «приблизиться» к заинтересовавшей планете вы сможете в обоих режимах. Только если в варианте Solar System при выборе того или иного небесного тела в меню Observation / Planets and moons вы прямо у него и окажетесь, то при работе в Planetarium — будете лишь направлены в нужную сторону. Да и то только в том случае, если он виден в данный момент в месте, заданном в подразделе Time and location указанного меню.

Как и в Stellarium 0.10 beta, в планетарном режиме WinStars можно подобраться к звездам и планетам поближе, используя колесо прокрутки мыши. Здесь вам также нужно будет остановить перемещение космических объектов — буквально одним щелчком по кнопке, находящейся в правом верхнем углу. И в этой программе получится повернуть течение времени вспять, отправив звезды, планеты, астероиды и кометы в условный обратный полет.

К сожалению, в WinStars 2.0 можно получить сведения лишь о космических объектах Солнечной системы, а также о некоторых летательных. Как и в Celestia 1.5.1, здесь вы увидите трехмерную модель Международной космической станции (Observarion / Probes/satellites / Around the Earth / ISS). Что касается звезд, то названия даются только крупных. В бесплатной версии доступны светила из каталога Sky2000. Подключить объекты из другого звездного списка Tycho 2 можно только в коммерческом варианте WinStars. Там же вы найдете и высококачественные текстуры для исследуемых объектов.

А вот пейзаж для поверхности в режиме планетария можно поменять и в некоммерческом варианте WinStars. Скачайте любой из вариантов в формате TGA, доступных на сайте программы, и пропишите путь к нему на закладке Planetarium в поле Landscape file. Вместо использующегося горного ландшафта можете задействовать, например, сельское поле или марсианскую пустыню. При этом освещение будет соответствовать заявленному времени, создавая эффект присутствия.

Недостаток же информации о далеких собратьях Солнца отчасти компенсируется возможностью получить их фотографию на память с одного из астрономических DSS-серверов. Для этого следует переключиться в режиме Planetarium и обратиться к меню Internet / Call a DSS Server. Если на выбранном вами удалении от объекта можно сделать снимок — вы его тут же и получите: он появится в виде файла temp.gif в папке WinStars.

KStars

KStars — виртуальный планетарий, входящий в пакет образовательных программ KDE Edutainment Project. Распространяется согласно GNU General Public License.

KStars показывает ночное небо из любой точки нашей планеты. Можно наблюдать звёздное небо не только в реальном времени, но и каким оно было или будет, указав желаемую дату и время. Программа отображает 130 000 звёзд, 8 планет Солнечной системы, Солнце, Луну, тысячи астероидов и комет.

Возможности программы:

• Информация о названиях звёзд, созвездий, планет и их спутников.

• Информационная справка о каждом отображаемом небесном теле.

• Возможность ведения дневников наблюдения.

• Управление подключаемым к компьютеру телескопом.

• Звёздный калькулятор для научных расчётов.

• Генератор световых кривых AAVSO.

• Построитель скриптов.

Microsoft Research WorldWide Telescope 2.2.4

Разработчик: Microsoft Corporation

Размер дистрибутива: 28,8 Мбайт

Условия распространения: Free for noncommercial use

Свой симулятор космоса недавно выпустила и компания Microsoft — Microsoft Research WorldWide Telescope 2.2.4.В нем вы окажетесь среди миллиардов небесных тел, знакомиться с которыми лучше не в самостоятельных виртуальных полетах, а с помощью дополнительно подгружаемых туров сторонних разработчиков и подготовленных самими создателями симулятора так называемых коллекций (Explore /Collections). Среди последних представлены, в частности, подборки объектов Солнечной системы (Solar System Sky), созвездий (Costellations), космических фотографий (Astro-photography) и мн. др. Но особый интерес вызывают панорамы (Panoramas), созданные на основе данных различных мар-соходов с поверхности Красной планеты, а также экспедиций Appolo на Луну. Круговые изображения создают эффект присутствия: складывается впечатление, будто сам только что высадился на Марс или спутник нашей планеты.

Среди панорам, подготовленных из снимков, сделанных кораблем Pathfinder, имеется даже трехмерная анаглифическая. Надев красно-синие очки, вы увидите, как убегает в глубь монитора линия марсианского горизонта. Впрочем, взглянуть на Марс, да и любую другую планету, можно как бы из космоса. «Подлететь» поближе к планете помогает колесико мыши, а получить краткую справку об объекте — щелчок по нему правой кнопкой манипулятора.

Счастливые обладатели цифровых телескопов, использующих драйвер ASCOM, смогут в Microsoft Research WorldWide Telescope 2.2.4 нацелить окуляры своих приборов на интересующие небесные объекты. Опции по настройке и управлению данных устройств находятся в меню Telescope.

Чтобы найти ту или иную звезду в окне Microsoft Research WorldWide Telescope 2.2.4, воспользуйтесь поисковиком (Search). Запрос надо вводить латинскими буквами. Набрав, например, слово Altair, вы окажетесь у одной из самых ярких звезд, Orion — у соответствующего созвездия, ну а Crab — прямо напротив знаменитой Крабовидной туманности. Причем перелеты между ними займут всего несколько секунд.

Заключение

Ничто так не привлекает внимание человека, как неизведанное и таинственное. Быть может, поэтому, устремив свой взор в ночное небо, можно долго смотреть на мерцающие светила, расположенные за миллионы световых лет от Земли. Наблюдать за положениями небесных тел в виртуальной реальности - это не менее интересное и захватывающее занятие, чем смотреть в глазок телескопа. Так что если вы еще не попробовали себя в роли звездочета, мы вам советуем это сделать - уверены, вы не пожалеете. Даже если астрономия не станет для вас постоянным хобби, вы с пользой проведете время, возобновив в памяти знания, приобретенные на уроках астрономии в школе.

Так с чем же идти к звездам?

Наиболее удобным и наглядным, особенно для новичков, виртуальным планетарием, на наш взгляд, является программа Stellarium 0.10 beta. С ее помощью вы быстро найдете самые интересные космические объекты, которые видны, как говорится, здесь и сейчас.

Но если вам неинтересно рассматривать планеты в телескоп, а хочется просто узнать, как они согласно современным представлениям выглядят — используйте программу Celestia 1.5.1.

Практической значимостью нашей работы является то, что благодаря изучению данной темы и отбору эффективной программы, можно создать новые способы преподавания курса Астрономии в ходе изучения физики.

Литература:

1. С. и М. Бондаренко. Звездные карты и виртуальный планетарий с сайта http://www.3dnews.ru/software/star_maps.

2. Кононович Э.В, Мороз В.И. "Общий курс астрономии (2004)". Москва, 2004

3. Эд Важоров. "Наблюдения звездного неба в бинокль и подзорную трубу", 2007

4. Воронцов-Вельяминов Б. А.Астрономия. Учебник для 10 класса, 1983

5. Шабловский В.Занимательная астрономия, 1998, Санкт-Петербург, Тригон

6. Большая советская энциклопедия «Советская энциклопедия», 1978

7. Ресурсы Интернета.

17