Итак, Вы решились таки на то, о чем мечтали уже несколько лет, а может и десятков лет. Решение окончательно принято, бюджет какой-никакой выделен, пора все продумать до конца, учесть все мелочи и оптимизировать технические решения. Именно для этого и выполняется проект обсерватории. То есть документ, включающий все основные разделы строительства, спецификацию оборудования и внешние коммуникации. Подробное изложение описываемых разделов на бумаге или в виде электронных чертежей позволяет избежать конструктивных ошибок, проверить соответствие фактических размеров оборудования и строительных конструкций. В принципе, обсерваторию может спроектировать любой грамотный проектировщик зданий и сооружений. Но как везде, есть нюансы. Вот об этом и поговорим. То есть о том, что должен учесть обычный инженер проектировщик при разработке проекта астрономической обсерватории.

 

Рис.1 Обсерватория любителя астрономиии из Москвы.

Начинать следует с основного инструмента обсерватории, его выбора исходя из задач и финансовых возможностей. Ну либо инструмент уже имеется - в этом случае уточняем его массо-габаритные параметры и переходим к следующему шагу. Монтировка телескопа используется для его направления на объект наблюдения и его удержания в поле зрения на время наблюдения с необходимой точностью с учетом компенсации вращения земли, рефракции, порывов ветра и иных дестабилизирующих факторов. Два наиболее распространенных ее типа - вилочная и немецкая. При выборе нужно учитывать, что монтировки немецкого типа широко распространены, к их преимуществам относится универсальность и возможность менять инструменты, особенно при наличии запаса по грузоподъемности и точности ведения. К недостаткам немецких монтировок можно отнести менее оптимально используемое пространство под куполом. Для обсерваторий с сдвижными или полностью открываемыми крышами это не так существенно. Вилочные монтировки разрабатываются, как правило, под конкретный инструмент и обходятся несколько экономичнее с пространством обсерватории. Таким образом, выбрав главный инструмент и монтировку, нужно определить размеры пространства, необходимого для свободного вращения инструмента на выбранной монтировки с учетом всего навесного оборудования - камер, фильтров, окуляров, крышек и тп. Нужно помнить, что это пространство будет использоваться неравномерно, в зависимости от особенностей монтировки и положения телескопа. Оценив диаметр этой сферы и не забыв некоторый запас, можно подходить к выбору диаметра купола или размера площадки со сдвижной крышей. 

Так как полярная ось монтировки будет наклонена относительно вертикальной оси обсерватории и ось склонения будет смещена на север относительно точки крепления монтировки. Для компенсации возникающей асимметрии сферы вращения телескопа относительно наблюдательной площадки  не забудьте сместить крепление монтировки на несколько сот миллиметров на юг. 

Второй важный момент в расчете положения инструмента - расчетная высота крепления монтировки. Нужно обязательно оценить положение телескопа при наблюдении низких объектов и высоту нижнего края апертуры относительно точек крепления монтировки. Сравнение высоты нижнего края апертуры и низа щели купола с расчетом соответствующего угла, позволит оценить возможности обсерватории при наблюдении низких объектов.

Следующий существенный момент - наличие людей и их максимальное количество в куполе обсерватории во время наблюдений. Нужно сопоставить свободное место в обсерватории с количеством людей и их удобством.

После всех расчетов и оценок увеличьте проектируемый размер обсерватории хотя бы еще на один шаг (до следующего стандартного размера или до размещения следующего по размеру инструмента.) Жизнь не стоит на месте, лишние пол метра наверняка не окажутся лишними через несколько лет.

Некоторые соображения по выбору размеров обсерватории и их различных конструкциях приводятся в статье ПОСТРОИТЬ СОБСТВЕННУЮ ОБСЕРВАТОРИЮ. Отсылаем к ней читателя.

Не забудьте продумать, как будет человек проникать в помещение обсерватории, ходить и обслуживать оборудование. Часто проектируется лестница с более низкого уровня здания - в этом случае необходимо предусмотреть ограждения и закрывающийся люк в целях безопасности.

Несколько слов о площадке для установки телескопа. Используются две основные конструкции. Классическая предусматривает широкую и не зависимую от строительных конструкций обсерватории колонну, часто бетонную, на которой и монтируется телескоп. Эта конструкция характеризуется наилучшей стабильностью и существенным расходом материалов для реализации. Можно рекомендовать сооружение колонны в обсерваториях до 6-7м высоты основания телескопа над поверхностью земли. Иначе необходимость расширения для обеспечения стабильности высокой колонны приведет к неразумным расходам материала. Вторая конструкция - установка непосредственно на межэтажное перекрытие. Рекомендуем такое решение для высоких обсерваторий. Целесообразно несколько увеличить толщину этого перекрытия и, при возможности, изготовить дополнительные ребра для повышения жесткости. Даже при принятии всех этих мер шаги людей вблизи снимающего инструмента с приличным фокусом могут привести к испорченным снимкам. С другой стороны, современные высокочуствительные матрицы и светосильные инструменты приводят к сокращению экспозиций и снижению вероятности брака при выполнении снимков. Тем более, что все чаще обсерватории работают с человеком, который работает не в самой обсерватории, а удаленно, в специальном помещении, дома или вообще на другом краю Земли.

Кстати о помещении для наблюдателя. с учетом  того, что современные технологии не накладывают ограничения на расстояние наблюдателя от обсерватории, не рекомендуем проектировать помещение наблюдателя под обсерваторией. Тепло от человека, не говоря об оборудовании и отопительных приборах, обязательно будет подниматься в обсерваторию и вокруг нее вместе со струящимся воздухом и унося с собой возможность выполнить качественные наблюдения с высоким разрешением. Наблюдателю будет вполне комфортно в теплом здании недалеко от обсерватории, например в стоящем недалеко доме. Хорошо, если из дома видна обсерватория и можно визуально или через видеокамеру контролировать работу и безопасность обсерватории.

Кроме собственно зданий и сооружений нужно продумать взаимодействие и совместную оптимальную работу различных систем обсерватории. Основные из которых это электроснабжение, связь и компьютерное оборудование. Некоторое внимание этим вопросам уделено в статье ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ОБСЕРВАТОРИИ.

Системы отопления, газо и водоснабжения а также канализации как правило предусматривают в отдельных помещениях для обслуживающего персонала, или хозяина обсерватории:)

Если у читателей возникли вопросы - будем рады дать рекомендации для Вашего конкретного случая. Обращайтесь без стеснения по почте и телефону из раздела «Контакты»