Кіріспе
Жердегі немесе аспандағы құбылыстарды бақылауға арналған орын – Обсерватория жердегі, теңіздегі немесе аспандағы құбылыстарды бақылауға арналған орын. Астрономия, климаттану/метеорология, геофизика, океанография және вулканология – обсерваториялар құрылған ғылым салаларының мысалдары. Тарихи тұрғыдан алғанда, обсерваториялар жұлдыздар арасындағы қашықтықты өлшеуге арналған астрономиялық секстантты немесе астрономиялық құбылыстармен байланысты белгілі бір сәйкестіктері бар Стоунхендж сияқты қарапайым құрылыстар болған.
An observatory is a location used for observing terrestrial, marine, or celestial events. Astronomy, climatology/meteorology, geophysics, oceanography and volcanology are examples of disciplines for which observatories have been constructed. Historically, observatories were as simple as containing an astronomical sextant (for measuring the distance between stars) or Stonehenge (which has some alignments on astronomical phenomena).
Астрономиялық обсерваториялар
Астрономиялық обсерваториялар негізінен төрт санатқа бөлінеді: ғарыштағы, ұшақтағы, жердегі және жер астындағы.
Жердегі обсерваториялар
Жер бетінде орналасқан обсерваториялар радио және электромагниттік спектрдің көрінетін жарық бөліктерінде байқаулар жасау үшін қолданылады. Көптеген оптикалық телескоптар нәзік құралдарды ауа-райынан қорғау үшін күмбез немесе осыған ұқсас құрылымдарға орналастырылады. Телескоп күмбездерінің шатырында байқау жүргізілетін кезде ашылатын, телескоп пайдаланылмағанда жабылатын жарық немесе басқа ашық тесік болады. Көп жағдайда телескоп күмбезінің жоғарғы бөлігін айналдыруға болады, бұл құралға түнгі аспанның әртүрлі бөліктерін бақылауға мүмкіндік береді. Радиотелескоптарда көбінесе күмбез болмайды. Оптикалық телескоптар үшін көптеген жердегі обсерваториялар жарық ластануының әсерін азайту үшін халық көп шоғырланған орталықтардан алыс орналасқан. Қазіргі заманғы обсерваториялар үшін ең қолайлы орындар - қараңғы аспаны, жылдың көп бөлігінде ашық түндері, құрғақ ауасы және жоғары биіктікте орналасқан жерлер. Биік биіктікте Жер атмосферасы сиректеу болады, бұл атмосфералық турбуленттіктің әсерін азайтады және астрономиялық "көріс" сапасын жақсартады. Қазіргі заманғы обсерваториялар үшін жоғарыда аталған талаптарға сай келетін орындарға АҚШ-тың оңтүстік-батысы, Гавай аралдары, Канар аралдары, Анды таулары және Мексикадағы Сьерра-Негра сияқты биік таулар жатады. Ірі оптикалық обсерваторияларға АҚШ-тағы Мауна-Кеа обсерваториясы және Китт Пик Ұлттық обсерваториясы, Испаниядағы Роке-де-лос-Мучачос обсерваториясы, Чилидегі Параналь обсерваториясы және Серро-Тололо Американдық обсерваториясы жатады. 2009 жылы жүргізілген арнайы зерттеулер Жердегі жер беті обсерваториясы үшін ең қолайлы орын – Шығыс Антарктиданың орталық бөлігіндегі Ридж А (A қырқасы) екенін көрсетті. Бұл орын ең аз атмосфералық бұзылыстарды және ең жақсы көрінуді қамтамасыз етеді.
Радиобайқаулар
1933 жылдан бастап радиотелескоптар радиоастрономия саласында электромагниттік спектрдің радио толқындары арқылы ғаламды бақылау мақсатында салынып келді. Мұндай аспап немесе аспаптар жиынтығы, бақылау орталықтары, қонақ үйлер, деректерді өңдеу орталықтары және/немесе техникалық қызмет көрсету жайлары сияқты қосалқы құрылымдармен бірге радио обсерватория деп аталады. Радио обсерваториялар радио, теледидар, радар және басқа да электромагниттік кедергі (ЭМК) тудыратын құрылғылардан туындайтын ЭМК-ні болдырмау үшін ірі елді мекендерден шалқап орналасқан. Оптикалық обсерваториялардан өзгеше, радио обсерваторияларды ЭМК-ден қосымша қорғау үшін аңғарларға орналастыру мүмкін. Әлемдегі маңызды радио обсерваториялардың қатарында АҚШ-тың Нью-Мексико штатындағы Very Large Array, Ұлыбританиядағы Jodrell Bank, Пуэрто-Рикодағы Arecibo, Австралияның Жаңа Оңтүстік Уэльс штатындағы Parkes және Чилидегі Chajnantor бар.
Ең биік астрономиялық обсерваториялар
ХХ ғасырдың ортасынан бері, өте биік биіктікте көптеген астрономиялық обсерваториялар салынды. Олардың ішіндегі ең ірісі және ең танымал обсерваториясы – Гавайидегі жанартаудың шаңырағына жақын орналасқан Мауна-Кеа обсерваториясы. Боливиядағы Чакалтайя астрофизикалық обсерваториясы 1940 жылдары салынғаннан бастап 2009 жылға дейін әлемдегі ең биік тұрақты астрономиялық обсерватория болып келді. Қазір оны Чилидің Атакама шөліндегі шалғай тау үстінде орналасқан Токио университетінің жаңа Атакама обсерваториясы – оптикалық-инфрақызыл телескопы басып өтті.
Ғарышқа негізделген обсерваториялар
Ғарыш обсерваториялары – ғарыш кеңістігінде орналасқан телескоптар немесе басқа да құралдар, олардың көпшілігі Жердің орбитасында. Ғарыш телескоптары астрономиялық объектілерді электромагниттік спектрдің Жер атмосферасынан өте алмайтын толқын ұзындықтарында бақылауға пайдаланылады, сондықтан мұндай бақылауларды жердегі телескоптар арқылы жүргізу мүмкін емес. Жер атмосферасы ультракүлгін сәулелерге, рентген сәулелеріне және гамма сәулелеріне өткізбейді, ал инфрақызыл сәулелерге ішінара өткізеді, демек электромагниттік спектрдің осы бөліктеріндегі байқаулар планетамыз атмосферасынан жоғары орналасқан жерден тиімді жүргізіледі. Ғарыш телескоптарының тағы бір артықшылығы – олардың Жер атмосферасынан жоғары орналасуының арқасында, түсірілген суреттері атмосфералық турбуленттің әсерінен таза болады. Соның салдарынан, Хаббл ғарыш телескопы сияқты ғарыш телескоптарының бұрыштық ажыратымдылығы ұқсас апертурасы бар жердегі телескоптарға қарағанда әлдеқайда жоғары. Дегенмен, барлық бұл артықшылықтардың да бағасы бар. Ғарыш телескоптарын жасау жердегі телескоптарға қарағанда әлдеқайда қымбатқа түседі. Олардың орналасқан жеріне байланысты, ғарыш телескоптарына күтім жасау өте қиын. Хаббл ғарыш телескопына ғарыш шаттлдары арқылы қызмет көрсету мүмкін болды, ал көптеген басқа ғарыш телескоптарына мүлдем қызмет көрсетуге болмайды.
Әуедегі обсерваториялар
Әуедегі обсерваториялар жердегі орналымдарға қарағанда биіктік артықшылығына ие, оларды Жер атмосферасының көп бөлігінен жоғары орналастырады. Олар ғарыш телескоптарынан да артықшылыққа ие: құралдарды тез және үнемді орнатуға, жөндеуге және жаңартуға болады. Kuiper Airborne Observatory және Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy инфрақызыл сәулелерді бақылау үшін ұшақтарды пайдаланады, себебі инфрақызыл сәулелер атмосферадағы су буымен сіңіріледі. Рентген астрономиясы үшін жоғары биіктіктегі шары әртүрлі елдерде қолданылған.
Жанартау обсерваториялары
Вулкан обсерваториясы – белсенді вулканизмнің әлеуетті әсерін түсіну мақсатында жанартауды бақылау және зерттеу жүргізетін мекеме. Ең танымалдарының қатарында Гавайи жанартау обсерваториясы және Везувий обсерваториясы бар. АҚШ Геологиялық қызметінің (USGS) Жанартау апаттарына көмек бағдарламасы (VDAP) арқылы мобильді вулкан обсерваториялары да бар, олар қажет болған жағдайда жұмысқа тартылады. Әр вулкан обсерваториясы белгілі бір географиялық аймапқа жауапты болады, онда обсерваторияға белсенділік болжамдарын тарату, потенциалды вулканизм қауіптерін талдау және жанартау жарылысына дайындық жөніндегі жұмыстарда жергілікті қауымдастықтармен ынтымақтастық жасау міндеті жүктеледі.