Введение

Место, используемое для наблюдения за наземными или небесными событиями.

Обсерватория – это место, предназначенное для наблюдения за наземными, морскими или небесными явлениями. Астрономия, климатология/метеорология, геофизика, океанография и вулканология – примеры дисциплин, для изучения которых строились обсерватории. Исторически обсерватории могли быть такими же простыми, как астрономический секстант (для измерения расстояний между звёздами) или Стоунхендж (имеющий ориентацию на астрономические явления).

Астрономические обсерватории

Астрономические обсерватории в основном подразделяются на четыре категории: космические, воздушные, наземные и подземные.

Наземные обсерватории

Наземные обсерватории, расположенные на поверхности Земли, используются для наблюдений в радио- и видимой областях электромагнитного спектра. Большинство оптических телескопов размещаются внутри купола или аналогичной конструкции для защиты чувствительных приборов от внешних воздействий. Купол телескопа имеет щель или другое отверстие в крыше, которое открывается во время наблюдений и закрывается, когда телескоп не используется. В большинстве случаев вся верхняя часть купола телескопа может вращаться, чтобы обеспечить наблюдение различных участков ночного неба. Радиотелескопы обычно не имеют куполов. Для оптических телескопов большинство наземных обсерваторий располагаются вдали от крупных населённых пунктов, чтобы избежать влияния светового загрязнения. Идеальные места для современных обсерваторий – это участки с тёмным небом, большим количеством ясных ночей в году, сухим воздухом и на большой высоте. На больших высотах атмосфера Земли более разреженная, что минимизирует влияние атмосферной турбулентности и обеспечивает лучшее астрономическое "видение". К местам, отвечающим вышеуказанным критериям для современных обсерваторий, относятся юго-западные штаты США, Гавайи, Канарские острова, Анды и высокогорные районы Мексики, такие как Сьерра-Негра. Крупнейшие оптические обсерватории включают обсерваторию Мауна-Кеа и Национальную обсерваторию Китт-Пик в США, обсерваторию Роке-де-лос-Мучачос в Испании, обсерваторию Параналь и Межамериканскую обсерваторию Серро-Тололо в Чили. Специальное исследование, проведённое в 2009 году, показало, что наилучшим местом для наземной обсерватории на Земле является хребет А – участок в центральной части Восточной Антарктиды. Это место обеспечивает минимальные атмосферные возмущения и наилучшую видимость.

Радиообсерватории

Начиная с 1933 года, радиотелескопы строились для использования в радиоастрономии с целью наблюдения Вселенной в радиодиапазоне электромагнитного спектра. Такой инструмент или комплекс инструментов, вместе с сопутствующей инфраструктурой, как центры управления, жилые помещения для посетителей, центры обработки данных и/или технические службы, называется радиообсерваторией. Радиообсерватории, подобно оптическим, располагаются вдали от крупных населенных пунктов, чтобы избежать электромагнитных помех (EMI) от радио, телевидения, радаров и других источников EMI, но, в отличие от оптических обсерваторий, радиообсерватории могут быть размещены в долинах для дополнительной защиты от EMI. К числу крупнейших радиообсерваторий мира относятся Very Large Array в Нью-Мексико (США), Jodrell Bank (Великобритания), Arecibo (Пуэрто-Рико), Parkes (Новый Южный Уэльс, Австралия) и Chajnantor (Чили).

Самые высокие астрономические обсерватории

С середины 20-го века было построено несколько астрономических обсерваторий на очень больших высотах. Самая крупная и известная из них – обсерватория Мауна-Кеа, расположенная недалеко от вершины вулкана на Гавайях. Астрофизическая обсерватория Чакалтайя в Боливии, на высоте 5390 метров, была самой высокой постоянной астрономической обсерваторией в мире с момента её строительства в 1940-х годах до 2009 года. В настоящее время её превзошла новая обсерватория Токийского университета в Атакаме – оптико-инфракрасный телескоп, расположенный на отдалённой горной вершине в пустыне Атакама в Чили.

Космические обсерватории

Космические обсерватории – это телескопы или другие приборы, расположенные в космическом пространстве, многие из которых находятся на орбите вокруг Земли. Космические телескопы могут использоваться для наблюдения астрономических объектов в диапазонах длин волн электромагнитного спектра, которые не проникают сквозь атмосферу Земли и, следовательно, недоступны для наблюдений с помощью наземных телескопов. Атмосфера Земли непрозрачна для ультрафиолетового излучения, рентгеновских лучей и гамма-лучей, а также частично непрозрачна для инфракрасного излучения, поэтому наблюдения в этих частях электромагнитного спектра наиболее эффективно проводить с позиции выше атмосферы нашей планеты. Еще одним преимуществом космических телескопов является то, что благодаря их расположению над атмосферой Земли их изображения не подвержены влиянию атмосферных турбулентностей, которые затрудняют наземные наблюдения. В результате, угловое разрешение космических телескопов, таких как космический телескоп Хаббл, часто значительно выше, чем у наземных телескопов с аналогительной апертурой. Однако все эти преимущества требуют значительных затрат. Космические телескопы намного дороже в изготовлении, чем наземные. Кроме того, из-за их расположения, обслуживание космических телескопов чрезвычайно сложно. Космический телескоп Хаббл мог обслуживаться с помощью космических шаттлов, в то время как многие другие космические телескопы не подлежат обслуживанию вовсе.

Обсерватории в воздухе

Воздушные обсерватории обладают преимуществом в высоте по сравнению с наземными установками, что позволяет им находиться над большей частью атмосферы Земли. Они также имеют преимущество перед космическими телескопами: инструменты могут быть развернуты, отремонтированы и модернизированы гораздо быстрее и экономичнее. Обсерватория Койпера и Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии используют самолеты для наблюдений в инфракрасном диапазоне, который поглощается водяным паром в атмосфере. Высотные аэростаты для рентгеновской астрономии использовались в разных странах.

Обсерватории вулканов

Обсерватория вулканов — это учреждение, которое осуществляет мониторинг вулканов, а также проводит исследования для понимания возможных последствий вулканической активности. К наиболее известным относятся Гавайская обсерватория вулканов и Обсерватория Везувия. Существуют мобильные обсерватории вулканов в составе USGS VDAP (Программа помощи при вулканических бедствиях), которые могут быть оперативно развернуты при необходимости. Каждая обсерватория вулканов имеет закреплённую за ней географическую зону ответственности, в рамках которой она занимается распространением прогнозов активности, анализом потенциальных угроз, связанных с вулканической деятельностью, и взаимодействием с местными сообществами в целях подготовки к извержениям.