Przyzwyczailiśmy się już, że co jakiś czas korporacja Google zaskakuje nas nowymi pomysłami. Zaczęło się od możliwości wyszukiwania obiektów w sieci, po jakimś czasie udostępniona została możliwość wirtualnej podróży po dowolnym fragmencie kuli ziemskiej w ramach projektu Google Earth, a tego lata nastąpiła premiera ulepszonej wersji Google Earth, w której jedno kliknięcie pozwala nam powędrować w wielki i fascynujący kosmos. Przedstawiamy Google Sky!
Na przełomie lat 60. i 70. ubiegłego stulecia, gdy byłem bardzo młodym człowiekiem, dostałem obrotową mapę nieba. Było to coś fascynującego w porównaniu ze zwykłymi mapami nieba, bo wystarczyło spojrzeć na zegarek, odpowiednio pokręcić wewnętrznym kołem i natychmiast w okienku widoczna była ta część nieba, którą w danym momencie można było obserwować w rzeczywistości.
Teraz mamy do dyspozycji znacznie ciekawsze programy pozwalające zmienić domowy komputer w obserwatorium astronomiczne. Jedną z nowych propozycji tego typu jest projekt Google Sky, zrealizowany jako część znanego już Google Earth.
W założeniu twórców jest to mapa nieba wzbogacona informacjami o różnych obiektach astronomicznych. Znajdziemy tu wiele bardzo interesujących wiadomości o Księżycu, planetach, gwiazdach, gwiazdozbiorach, mgławicach, a wszystko ilustrowane zdjęciami uzyskanymi głównie z teleskopu Hubble\’a oraz innych źródeł związanych przede wszystkim z NASA oraz Sloan Digital Sky Survey – zakrojonego na dużą skalę projektu digitalizacji map nieba, realizowanego za pomocą specjalnego teleskopu (rys. obok) w Nowym Meksyku (USA) ze środków fundacji im. Alfreda P. Sloana. Jako ciekawostkę można dodać, że teleskop ten wyposażony jest w cyfrową kamerę o rozdzielczości 120 megapikseli, a samym sercem kamery jest mozaika 54 detektorów CCD.
Zainteresowanych stroną techniczną przedsięwzięcia, a także samym projektem SDSS odsyłam na ich witrynę http://www.sdss.org.
Wymagania techniczne
Mapa nieba jest częścią projektu Google Earth, który jest programem nieco złożonym i stawiającym pewne wymagania sprzętowe: system Windows 2000/XP/Vista, procesor Pentium 3/500 MHz (zalecany Pentium 4/2,4 GHz lub szybszy), co najmniej 400 MB wolnego miejsca na dysku, 128 MB RAM (zalecane 512 MB). Istotne są też wymagania sieciowe: przepustowość 128 kb/s (zalecane 768 kb/s), rozdzielczość ekranu 1024 x 768 (True Color). Wymagania dotyczące komputera Macintosh są pod adresem http://earth.google.com/ intl/pl/faq.html, gdzie znajdziemy też wykaz kart graficznych, z którymi program współpracuje.
Nawigujemy po niebie, czyli o deklinacji i rektascensji słów kilka
Jeśli chcemy podać położenie jakiegoś punktu na Ziemi, zwykle używamy współrzędnych geograficznych. Para liczb, z których jedna określa długość, a druga szerokość geograficzną wystarcza do jednoznacznego określenia położenia dowolnego punktu na kuli ziemskiej. A jak to wygląda w przypadku obiektów na niebie?
Wyobraźmy sobie, że wokół naszej Ziemi istnieje sfera niebieska, czyli powierzchnia kuli, w której środku znajduje się nasz glob. Dla uproszczenia zakładamy, że wszystkie obiekty kosmiczne leżą właśnie na tej sferze. Teraz musimy zdefiniować stosowny układ współrzędnych. Wyobraźmy sobie płaszczyznę naszego ziemskiego równika. Przecina ona opisaną wyżej sferę niebieską, tworząc okrąg podobny do naszego równika – nazywany jest równikiem niebieskim. W ten sposób mamy odpowiednik kartezjańskiej osi 0-X.
Gdzie znajduje się zero na tym okręgu? Ustalono, że punktem zerowym będzie tzw. punkt równonocy wiosennej, czyli punkt przecięcia się ekliptyki (mona sprawdzić definicje np. w Wikipedii) z równikiem niebieskim. I tu dochodzimy do pierwszej współrzędnej astronomicznej, zwanej rektascensją (ang. right ascension). Jest to kąt pomiędzy płaszczyzną koła godzinnego punktu równonocy wiosennej a płaszczyzną koła godzinnego obiektu. Rektascensji nie liczymy w stopniach tylko w godzinach, minutach i sekundach. Oznaczamy ją zwykle grecką literą ?.
Drugą współrzędną astronomiczną jest deklinacja (ang. declination). Jest to kąt (tym razem wyrażany w stopniach) pomiędzy kierunkiem poprowadzonym do obiektu a płaszczyzną równika niebieskiego. Jeśli obiekt położony jest na półkuli północnej, jego deklinacja jest dodatnia, natomiast obiekty na półkuli południowej mają deklinacje ujemną. Oznaczamy ją grecką literą ?.
Podstawowe możliwości Google Sky
Najpierw trzeba zainstalować program Google Earth. Najlepiej pobrać go ze strony http://earth.google.com/intl/pl. Podczas otwierania program łączy się z serwerem Google Earth, logując się na nim. Możliwe jest też używanie Google Earth bez podłączenia do internetu, ale wówczas program korzysta wyłącznie z zasobów lokalnych.
Zanim zaczniemy wgłębiać się w tajniki nieba, warto dokonać konfiguracji. W tym celu uruchamiamy Google Earth i w zakładce wyszukiwania wpisujemy nasze aktualne położenie, a więc na przykład nazwę miasta, w którym się znajdujemy.
Po kliknięciu przycisku z lupą program wyszuka i pokaże nasze położenie na odpowiedniej mapie, które zapisujemy (odpowiednią opcję znajdziemy w zakładce Widok).
Teraz po zalogowaniu na serwerze Google Earth efektowna animacja zaprowadzi nas do lokalizacji początkowej.
Przełączenie programu na funkcję Google Sky pozwoli nam oglądać obraz nieba, który powinien odpowiadać rzeczywistemu, czyli takiemu, który zobaczymy za oknem.
Ekran programu dzieli się na dwie części. Po prawej widzimy aktualny obraz nieba z ustalonego wcześniej położenia początkowego. Oczywiście nie jest to obraz rzeczywisty, tylko uproszczona mapa nieba, którą odpowiednio zmodyfikujemy. Po lewej, na pasku bocznym, znajdują się zakładki, dzięki którym będziemy mogli skonfigurować program odpowiednio do swoich potrzeb. Jeśli chcemy obserwować tylko obraz nieba, pasek boczny można ukryć używając pierwszego po lewej przełącznika nad ekranem mapy.
Prześledzimy możliwości programu odnajdując na mapie jeden z charakterystycznych punktów nieba zimowego, a mianowicie gwiazdozbiór Oriona. W tym celu wpisujemy w okienku wyszukiwarki nazwę Orion i zatwierdzamy (przycisk lupy lub Enter).
Program pokaże tę część nieba, w której widoczny jest gwiazdozbiór Oriona – widać charakterystyczny układ trzech gwiazd w jednej linii, tzw. pas Oriona. Obszar widocznego nieba możemy dowolnie przesuwać na dwa sposoby: klikając i przytrzymując lewy klawisz myszki, a następnie przesuwając obraz nieba, lub korzystając z wirtualnego joysticka (rysunek, strzałka 1). Widoczny obszar możemy też przesuwać w czterech kierunkach korzystając ze strzałek kierunkowych wirtualnego kompasu (rysunek, strzałka 2). Jeśli chwycimy kursorem kółko kompasu (rysunek, strzałka 3), możemy obracać mapę. Powrót do pozycji wyjściowej uzyskamy pojedynczym kliknięciem litery N.
Dodatkową funkcją jest automatyczna panorama. Jeśli klikniemy i przytrzymamy lewy przycisk myszki, pociągniemy (w miarę szybko) mapę w dowolnym kierunku, a następnie zwolnimy przycisk, mapa będzie się automatycznie obracać we wskazanym kierunku.
Suwak, który leży na prawo od \”kompasu\” (rysunek, strzałka 4), umożliwia zbliżanie oraz oddalanie widocznego obszaru. Analogiczną funkcję zoom spełnia też prawy klawisz myszki (jego przytrzymanie i przesuwanie w górę oddala obraz, natomiast przesuwanie w dół przybliża). U dołu ekranu (rysunek, strzałka 5) widoczny jest wskaźnik położenia kursora, który pozwala na precyzyjną lokalizację każdego z gwiezdnych obiektów (Dec – deklinacja, RA – rektascensja).
Nakładamy warstwy
Sam obraz nieba nie wyczerpuje oczywiście dużych możliwości, jakie oferuje Google Sky. Zajmiemy się teraz tym, co stanowi o wartości edukacyjnej tego programu, a więc warstwami. Znajdziemy je w zakładkach po lewej stronie okna programu. W okienku Widok wybieramy opcję Wszystkie warstwy. Mamy do wyboru siedem różnych warstw.
1. Konstelacje
Pierwszą z warstw są Konstelacje, czyli gwiazdozbiory. Zaznaczenie tej warstwy pozwala na uporządkowanie widocznego nieba. Możemy zobaczyć, jak astronomowie podzielili je na obszary zwane gwiazdozbiorami. W centrum widoczny jest gwiazdozbiór Oriona, obok niego Jednorożec, poniżej Zając i Wielki Pies. Przesuwając obszar mapy nieba możemy obejrzeć po kolei wszystkie gwiazdozbiory widoczne na nieboskłonie.
2. Astronomia dla amatorów
Kolejną warstwą jest Astronomia dla amatorów. Obraz na ekranie zmienia się zdecydowanie. To nie jest już widok nieba, ale zbiór kolorowych kółek różnej wielkości, przy czym wielkość kółka jest proporcjonalna do obserwowanej jasności danego obiektu na nocnym niebie. Niektóre z nich są oznaczone dodatkowymi symbolami, np. niebieski NGC 2384. Aby poznać znaczenie kolorów, należy rozwinąć zakładkę Astronomia dla amatorów. Zobaczymy wówczas, że kółka zaznaczone na czerwono to obiekty z tzw. katalogu Messiera, niebieskie to obiekty z New General Catalogue (Nowy Katalog Ogólny), natomiast szare to gwiazdy z katalogu jasnych gwiazd uniwersytetu Yale (strzałką oznaczono Syriusza).
Korzystając z tej właśnie warstwy możemy przeczytać opis konkretnego obiektu widocznego na ekranie, zaznaczając go kursorem i klikając.
Na rysunku powyżej (po lewej) mamy taki właśnie opis dla najjaśniejszego obiektu na obserwowanej części nieba – gwiazdy Syriusz z konstelacji Wielkiego Psa.
Opisy są już dostępne po polsku. Teksty zamieszczone w tych opisach odwołują się głównie do Wikipedii. Klikając odnośnik Full article zostajemy przeniesieni na odpowiednią stronę Wikipedii.
3. Skarbiec Hubble\’a
Kolejną warstwą jest Skarbiec Hubble\’a. Znajdziemy tutaj zdjęcia wykonane przez kosmiczny teleskop Hubble\’a. Jeśli wyłączymy warstwę Astronomia dla amatorów, natomiast włączymy Skarbiec Hubble\’a, pojawią się znaczki obiektów sfotografowanych przez ten teleskop. Podobnie jak w przypadku poprzednich warstw, kliknięcie odpowiedniego znaczka wywołuje opis obiektu – w tym przypadku mgławicy Koński Łeb.
Opisy są krótkie, ale zamieszczone w nich odnośniki odsyłają do bogatego źródła wiedzy astronomicznej, jaką jest strona internetowa http://www.hubblesite.org, będąca centrum informacji o odkryciach dokonanych za pomocą kosmicznego teleskopu.
Rozwinięcie zakładki Skarbiec Hubble\’a pozwala nam na wędrówkę po ciekawych obiektach nieba. Oczywiście musimy pamiętać, że nic z tego, co jest tu prezentowane, nie będzie widoczne gołym okiem, bowiem obrazy z Hubble\’a są odpowiednikiem makrofotografii w naturze.
4. Ksieżyc
Czas na bardziej znany obiekt kosmiczny, jakim jest nasz naturalny satelita – Księżyc. On także w programie Google Sky ma swoją specjalną warstwę, dzięki której możemy m.in. prześledzić jego ruch na nieboskłonie. Zaznaczenie warstwy Księżyc powoduje pojawienie się na ekranie głównym \”linijki czasowej\”.
Linijka pozwala na prześledzenie ruchu Księżyca na tle gwiazd. Na środkowej skali (oznaczonej strzałką na rysunku po prawej) możemy ustawić zakres czasowy, w którym ma być wyświetlana animacja ruchu Księżyca. Robimy to za pomocą myszki, przesuwając odpowiednie suwaki.
Możliwy do ustawienia zakres czasowy obejmuje okres około trzech miesięcy – w odstępach dwunastogodzinnych. Niestety, nie obejrzymy trasy Księżyca na kilka tygodni naprzód, zakres kończy się praktycznie w dniu ustalonym przez datę na naszym komputerze.
Przy okazji zabawy z warstwą Księżyc warto jednocześnie mieć włączoną warstwę Konstelacje (rysunek po lewej, strzałka 1), aby widzieć na tle jakich gwiazdozbiorów przesuwa się Księżyc.
Korzystając z linijki możemy też uruchomić animację ruchu Księżyca (rysunek po lewej, strzałka 2). Animacja jest bardzo szybka i niełatwo jest dokładnie dostrzec poruszający się Księżyc. Jest na to rada. Należy otworzyć dodatkowe okienko znajdujące się na lewo od linijki czasu (rysunek po lewej, strzałka 3), gdzie można ustawić szybkość animacji oraz tryb jej powtarzania.
Możemy obserwować nie tylko ruch Księżyca, ale także jego fazy. Aby prześledzić je dokładniej, warto na chwilę zatrzymywać animację (przycisk Pauza). Klikając obraz zatrzymanego Księżyca otwieramy dodatkowe okienko z informacjami takimi jak położenie, rozmiar, odległość, oraz jaki procent tarczy Księżyca jest oświetlony.
5. Planety
Kolejną warstwą są Planety. Obsługa tej warstwy jest podobna do poprzedniej. Rozwijając zakładkę Planety możemy dokonać wyboru obiektów, które zamierzamy obserwować. Także tu jest \”linijka czasu\”, która pozwoli na śledzenie animacji ruchu planet.
Na ekranie monitora zobaczymy kolorowe, duże planety – Mars jest koloru rdzy, Jowisz ma pasy, Saturn pierścienie, a Neptun jest niebieski. W rzeczywistości niełatwo dostrzec planetę gołym okiem.
Jak w takim razie dostrzec planetę? Czym różni się od gwiazdy? Gdy już określimy położenie danej planety względem najbliższych gwiazdozbiorów, przyjrzyjmy się dokładnie widzianym obiektom. Gwiazdy \”mrugają\” (oczywiście jest to mruganie pozorne), natomiast planety świecą światłem ciągłym. Dlaczego tak się dzieje? Odpowiedź z pewnością znajdziemy w sieci.
6. Przewodnik po galaktykach
Warstwa Przewodnik po galaktykach pokazuje przykłady różnych typów galaktyk, które możemy spotkać w kosmosie. Polecam szczególnie galaktyki spiralne oraz spiralne z poprzeczką! Warto też rzucić okiem na Drogę Mleczną.
7. Życie gwiazdy
W warstwie Życie gwiazdy podziwiamy obrazy wykonane za pomocą teleskopu Hubble\’a. Na wybranych przykładach możemy zobaczyć miejsca, w których rodzą się gwiazdy, dowiedzieć się, co oznacza pojęcie \”ciąg główny\”, co pozostaje, gdy gwiazda wybuchnie i staje się tzw. supernową.
Jeśli chcemy przeczytać opis pojawiających się obrazów, musimy włączyć warstwy: Astronomia dla amatorów oraz Skarbiec Hubble\’a.
Wybrane strony dla miłośników astronomii
http://www.astronomia.pl – wiele ciekawych informacji astronomicznych
http://www.astrocd.pl – bardzo popularny (ponad 3 miliony odwiedzin) portal dla miłośników astronomii, zawierający sporo ciekawych programów
http://ptma.astronomia.pl – witryna Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii
http://homeżelka.pwżedu.pl/~kleszczu – portal przygotowany przez studenta – dużo interesujących informacji i fotografii
http://www.astronet.pl – popularny portal astronomiczny – newsy, galeria, linki, słownik pojęć
http://www.astro-czemierniki.pl – strona Marka Jeżowskiego – astronomia dla amatorów
http://www.astronomia.goldhand.pl – strona młodego pasjonata
http://www.astromaniak.pl – Forum Astronomii Amatorskiej
http://www.moonbase.be – strona Grzegorza Duszanowicza, poszukiwacza supernowych
http://www.teleskopy.net – portal dla tych, którzy chcieliby zacząć własne obserwacje
http://astro-forum.org – forum miłośników astronomii – dużo ciekawych obserwacji, zdjęć amatorskich, informacji o meteorytach
http://www.gwiazdozbiory.pl – o gwiazdozbiorach po polsku
http://www.universe.int.pl – portal amatorów astronomii uaktualniany na bieżąco, jest też forum, choć na razie niewielkie
http://astronomia.servis.pl – serwis zawierający głównie bieżące wiadomości dla miłośników astronomii, aktualizowany bardzo często
http://astronom.pl – głównie o zaćmieniach Księżyca, ale też o obserwacji zorzy polarnej w Polsce
http://www.astro4u.net – forum głównie dla aktywnych obserwatorów
http://www.astrokrak.pl – sklep ze sprzętem dla obserwatorów
http://www.google.com/moon – wędrujemy po Księżycu
http://www.google.com/mars – oglądamy Marsa (w świetle widzialnym lub podczerwieni)