Кафедра Ваннаха: Звёзды в компьютере

Кафедра Ваннаха: Звёзды в компьютере

Автор: Ваннах Михаил

Опубликовано 17 октября 2011 года

Нет, тут речь пойдёт не о моделировании задач астрофизики или небесной механики, к которым вычислительные машины привлекли сразу же, как только они успели скинуть с себя изначальный военный мундирчик или шпионский плащик. (За деталями отошлём к биографии Бориса Натановича Стругацкого, трудившегося с дипломом "звёздного астронома" на "счётной станции Пулковской обсерватории инженером-эксплуатационником по счётно-аналитическим машинам" – эх, терминология ж была!) Поговорим о тех звёздах, которые видны невооружённым глазом.

Ну, или были бы видны. Если б не засветка от уличного освещения крупного города. Если бы не атмосферная муть от двигателей внутреннего сгорания и ещё не переехавших в Юго-Восточную Азию промышленных предприятий, особенно металлургических… Если бы значительная часть наших сограждан не боялась с наступлением темноты высунуть нос из квартиры, а буде таковой казус случится, не передвигалась короткими перебежками по освещённым местам, озираясь в поисках тех, кто, ухмыляясь, приближается с ножом в зубах. Если бы при короткой остановке на загородной дороге глаза успевали адаптироваться к контрастному света криптона и выйти на режим, когда способны улавливать чуть ли не отдельные фотоны. (Опыты, подтверждающие это, были популярны в школьных кружках советской поры…)

А человек же родился под светом звёзд. Под ним развивал свою цивилизацию. На них взирали с плоскогорий шумерские пастухи и выделившиеся из них жрецы со своих зиккуратов. По ним ориентировал свой самодельный чёлн скиталец Одиссей. С небесной сферы черпали данные учёные и вдохновение поэты: "Ночь, тайн созданья не тая,/ Бессчётных звёзд лучи струя,/ Гласит, что с нами рядом — смежность/Других миров, что там — края,/ Где тоже есть любовь и нежность,/ И смерть и жизнь, — кто знает, чья?.." А сейчас он этого света не видит!

Но тут в дело вмешивается технология. Которая возвращает человеку картины звёздного неба, отнятые индустриальным обществом и социальными процессами его распада. Сначала, в 1923 году, когда вовсю коптили небо заводы Рура, а многоквартирные дома отапливались углём в подвальных котельных, в Германии изобрели прибор под названием Planetarium. Именно так его создатель, трудившийся в Иене у Карла Цейсса, инженер (автор пионерской работы по автоматическому регулированию паровых турбин) и физик Вальтер Бауэрсфельд (1879-1959) перевёл на греко-латинский язык немецкое слово Planetenmaschine, "планетная машина". Оптико-механический проектор, воспроизводящий на сферическом экране картины звёздного неба.

Первый "планетарий", был установлен в Мюнхене. От имени планетарного проектора название распространилось и на здание, в котором оно устанавливалось, и на функционирующее в этом здании культурно-просветительское учреждение. Фактическим монополистом в производстве планетариев стал Carl Zeiss. На его заводах разрабатывались проекторы звёздного неба – от пионерского Mark I до созданного в 1993 году уже в объединённой Германии Mark VII. Это действительно были шедевры точной механики и оптики.

Так прибор, выпускавшийся в 1960-е на Народном Предприятии Карла Цейсса в Иене (усопшая ныне ГДР), был четырёхметровым изделием с изрядным количеством направляющих и осей. Две сферы по 740 мм диаметром с большим количеством проекционных объективов обеспечивали отображение звёзд северной и южной полусфер неба. (Как можно спроецировать светящуюся точку на экран, объяснять, думаю, не надо…) Кроме этого, были проекторы южного и северного участков Млечного пути. Планет в Южном и Северном полушарии. Круга горизонта с ландшафтом… Потом добавлялись устройства для воспроизведения полёта Спутника, редких явлений вроде серебристых облаков.

Сегодня планетарии (в смысле – учреждения) чаще строятся на базе цифровых проекторов, работающих на сферический экран. Пуристы от пропаганды астрономических знаний говорят, что по сути дела они планетариями не являются, так как планетария-проектора в них нет. Но это – дело терминологии. Отмечают, что качество изображения в них ниже, чем в планетариях оптических.

Ну, о проблемах мониторов и проекторов много писала ещё бумажная "Компьютерра". Они имеют место, но, видимо, в ближайшее время решатся технологией, которую подпирает массовый спрос на оборудование для цифровых кинотеатров. Но о стационарных планетариях мы говорить не будем – Московский планетарий с новым оборудованием превосходен. Но для какой части населения страны он доступен при нынешних ценах на билеты? И сколько лет строился, даже при прекрасном столичном финансировании? Поговорим об общедоступном.

Какое-то время назад были популярны такие программы, как скрин-сейвер - "хранитель экрана". Зачем эти экраны хранить, между нами говоря, непонятно. Прогресс идёт с такой скоростью, что практически все ушедшие от нас дисплеи отправились на свалку в добром здравии, ничуть не потеряв ни эмиссии, ни контрастности. Ну а к энергосбережению скрин-сейверы никакого отношения не имели – для этого достаточно настроек операционной системы, монитор отключающих. Но программы были весьма популярны. В том числе и с летящими звёздочками.

Так ныне поклонники такого развлечения могут совместить приятное для глаза с полезным для ума. К их услугам, скажем, Stellarium. Виртуальный планетарий. Этот превосходный программный продукт общедоступен, так как выполнен с открытым кодом и распространяется по лицензии GNU General Public License. Продукт многоплатформенный. Работает и под "окнами", и под "пингвином", и под "фруктовыми кошками". Stellarium позволяет вполне реалистично видеть звёздное небо в режиме реального времени.

Первоначальная версия проекта, запущенная в 2001 году французским программистом Фабианом Шеро, ныне обросла всевозможными художественными эффектами и информационными дополнениями. (Самое масштабное дополнение содержит 210 миллионов звёзд, стандартная поставка – 600 тысяч светил, невооружённым глазом видно сколько там, шесть тысяч…) Естественно, отображены планеты и их спутники, возможно наблюдать за затмениями, за движением комет. Присутствуют изображения туманностей. Так что тут уже не возможности визуального взгляда, а потенциал самого мощного телескопа из любительских… (Не знаю, используют ли астрономы ныне оптику для визуальных наблюдений.)

И всё это доступно всем и совершенно бесплатно. Благодаря энтузиастам-разработчикам. А звёзды при большом увеличении летят на экране почище звёзд в старинных скрин-сейверах. Только – реальные. Имеющие прототипы в объективном мире.

Но всё же это – имитация. Лучше выбраться за город. На берегу тихого, окружённого лесом пруда показывать детям реальное небо. Сейчас на рынке доступны бинокли, ориентированные на знакомство со звёздным небом. Скажем, стоящий чуть больше тысячи рублей прибор от производителя любительских телескопов, при семикратном увеличении и пятидесятимиллиметровых объективах, имеет какое-никакое просветление и, главное, адаптер для крепления на фотоштатив. (Заменять им более дорогие бинокли на охоте не стоит – исполнение на удары-падения вряд ли рассчитано…)

Ребёнок, получив в руки такое устройство, мгновенно задаёт вопросы "А это что?", "А как она называется?". Даже при вышесреднем знакомстве с созвездиями утолить любознательность не так легко. И вот тут на помощь приходит опять-таки технология. В данном случае – Google Sky. Сетевая карта звёздного неба. Совершенно бесплатная. Устанавливаем на коммуникатор под Android, мобильную версию. И получаем крайне удобную подсказку. Ориентируясь по GPS и датчикам положения, хитрая машинка мгновенно вычисляет то, куда она направлена, и отображает картину звёздного неба на этом участке сферы. Причём (по вашему желанию) разметит и подпишет созвездия, поименует звёзды. Так что вполне можно поразить подрастающее поколение эрудицией – важно только изредка уметь отвечать на ответы без подсказки, а также вовремя прятать коммуникатор во внутренний карман куртки…

Кстати, наконец-то появляется возможность ответить на вопрос: видны ли звёзды из силосной башни? Да, видны, но надо держать в руке коммуникатор с Google Sky. Причём видны и сквозь стены… В колодце могут быть сложности – потеряется GPS-сигнал. (Просто поразительно, каким тиражом в СССР издавалась "Занимательная астрономия" Перельмана, а вопрос о видимости звёзд из колодца и ныне всплывает, даже в комментах КТ.)

Ну и появляется возможность аргументировано ответить на главный вопрос астрономии: как узнали, как называются созвездия? Естественно, из надписей на экране, откуда берётся и вся прочая информация! (Впрочем, ещё цейссовский планетарий умел отображать рисунки созвездий...)