Наблюдение на пасажа на Венера пред слънчевия диск

Наблюденията на пасажи на Венера, както и на частични затъмнения на Слънцето от Луната не представляват техническа трудност. Абсолютно задължително е да се спазват основните правила за защита на очите. Естествено, красотата на този природен феномен би била оценена по-добре с помощта на оптичен инструмент (като бинокъл, малък рефрактор или телескоп). При всички случаи слънчевата светлина трябва да е филтрирана и да се намали силата на светлината около сто хиляди пъти, за да не се увреди окото. Човек трябва да е много внимателен, защото без подходяща защита има сериозна опасност от изгаряне на ретината и слепота.

Наблюдения на пасажа със слънчеви очила-филтри

Наблюдения с просто око във филтрирана и отслабена светлина

Видимият диаметър на Венера върху слънчевия диск е около една ъглова минута (1/60 от градуса или 1/32 от видимия слънчев диаметър), така че феноменът е лесно забележим с просто око през специални предпазни очила. Детайлите, които могат да се различат по повърхността на Слънцето са от същия размер, но тяхната видимост ще бъде силно увеличена от високия контраст. Запомнете, че директното наблюдение на Слънцето е опасно. Жизнено важно е да се наблюдава с филтри за да се намалят ултравиолетовата, видимата и инфрачервената светлина. Единствената препоръчителна защита са чифт очила за слънчево затъмнение, със сертификат от ЕЕС и направени от Милар или черни полимерни листове с неутрална плътност 5 или повече.

Наблюдения с оптичен инструмент

С бинокъл: обикновен бинокъл (обикновено 8х40 до 10х50, като първото число е увеличението, а второто е диаметъра на входната леща в милиметри) е доста удобен. Но филтрирането на светлината е задължително и трябва да е направено правилно. Двете големи входни лещи трябва да се покрият с филтър направен от Милар или черен полимер, който да намалява интензитета на светлината сто хиляди пъти. Никога не слагайте листи от Милар или черен полимер пред окулярите на бинокъла вместо пред входните лещи! Светлината, концентрирана върху окулярите може да изгори защитния екран и увреди очите ви незабавно и необратимо.

Със "слънцескоп": това е евтин инструмент, създаден за групови наблюдения без да се застрашава зрението. Направен е от картон, може да се сгъва и е лесен за транспортиране. Оптичната система на уреда прожектира изображение на Слънцето върху бял екран (около 10 см в диаметър). Силно се препоръчва за групови наблюдения, особено с деца, ученици, клубове по астрономия и т.н.

С малък астрономически рефрактор (или телескоп) и филтър за цяла апертура: астрономическият рефрактор се състои главно от събирателна леща за обектив (обикновено ахроматична двойка от лещи с комбинирано фокусно разстояние f и апертура D), която формира образ на наблюдавания обект във фокусната равнина. В случая със слънчевите наблюдения, рефрактор с апертура 60 до 100мм с относително отношение f/D около 10 е удобен. Във фокуса на лещата може да се постави светлочувствителен детектор, например 24х36мм фотографски филм, CCD или CMOS детектор на цифрова камера (рефлексна камера без леща), или детектор на уебкамера (също без леща). Диаметърът на слънчевото изображение в това положение е a x f, където а видимият ъглов диаметър на Слънцето (32 дъгови минути) измерен в радиани, и се получва 9,3мм на метър фокусно разстояние. Също е възможно да се наблюдава слънчевия образ през окуляр, с око, компактна цифрова камера или видеокамера, този път със собствени лещи и закрепени зад окуляр. Изключително важно е да се покрие целия входен обектив на инструмента с филтър за пълна апертура (моля, вижте рисунката долу), направен от оптично стъкло, върху което има тънък слой алуминий, за да пропуска само една стохилядна от попадналата върху него светлина. Трансмисията на тези филтри (неутрална плътност 5) често варира като дължина на вълната, така че те обикновено дават оранжеви изображения, но качеството на образа не се нарушава. Такива филтри блокират инфрачервената светлина, което жизненоважно за безопасността на очите.


Филтър за пълна апертура	Проекция на образ окуляр

С малък астрономически рефрактор чрез проекция: този метод се силно препоръчва, защото няколко души могат да наблюдават едновременно около инструмента без никаква опасност. Методът се състои в използване на окуляра на рефрактора като проектираща леща (виж рисунката горе). Тази техника ще осигури много по-добър образ от слънцескоп. За да се получи образ на Слънцето върху бял екран, окулярът се издърпва леко навън, така че да действа като увеличителна леща. Лъчът може да се отрази надолу с плоско огледало или призма, за да бъде наблюдението по-лесно. Филтър за пълна апертура не може да се използва заедно с този метод, така че бъдете много внимателни и не подлагайте очите си на пътя на светилнния лъч!

Използване на уебкамера във фокуса на рефрактор (или телескоп)

Снимането на слънчевата повърхност с уебкамера в главния фокус на рефрактор или телескоп е лесно и популярно сред любителите астрономи. Инструментът трябва да бъде защитен с филтър за пълна апертура, а уебкамерата (без леща) трябва да бъде закрепена, след като се махне окуляра, със специфичен адаптер. Спомнете си, че диаметъра на образа на Слънцето във фокуса е 9,3мм на метър фокусно разстояние, а полето на детектора е много малко (около 3х4мм). Ето защо при фокусно разстояние 1м, полезрението се намалява само до около 10 дъгови минути (една трета от слънчевия диаметър). Това е перфектно за детайлно наблюдение на пасажа на Венера. Препоръчителните уебкамери са тези, на които лещата може да се маха. Те се свързват за USB порт на компютър, който контролира камерата и записва данните. Уебкамерите позволяват кратки експозиции, като по този начин се "замразява" атмосферната турболенция (1/100с е типична стойност за оптична система, защитена с филтър за пълна апертура, с неутрална плътност 5 и с f/D=10). Шумът може да с намали като се наслагат няколко образа един върху друг, за да се получи добро отношение сигнал/шум. Безплатни програми за целта са достъпни в Интернет.

Използване на компактна дигитална камера или видеокамера при окуляра

Възможно е да се използват такива уреди, със собствена леща (която обикновено не може да се маха), в комбинация с окуляр. Компактните камери и видеокамерите могат да се закрепят точно зад окуляра по механичен път. И в този случай инструментът трябва да е покрит с филтър както по-горе.