Uudne astronoomia, eriti astrofüüsika osas, tänapäeval ei ole enam peaaegu üldse mõeldav ilma fotograafilise uurimismeetodi rakenduseta. Pole kavatsetud siin sellesse süveneda eriaine seisukohalt, vaid - selle raamatu ülesandele vastavalt - mainida sihte, mis on taotletavad amatööri piiratud ainelises varustises.

Järgnevas nimetatud vaatlusülesanded eeldavad vaid tavalise amatöörkaamera omamist soovitava plaadiformaadiga 9x12 cm. Iga fotoaparaadi olulisimaid osi on selle objektiiv. Olgu selle juures peatatud veidi lähemalt.

On olemas terve rida objektiivide süsteeme, millest meie ülesandele vastavaks osutuvad aplanaat- ja anastigmaatobjektiivid. Viimasena nimetatud süsteem on õieti optika vastava ala, n. ö. viimane sõna. Veel on mõõduandev iga objektiivi juures selle v a l g u s j õ u d. Arvuliselt väljendatakse seda suhtega,

milles a on objektiivi läätse läbimõõt ja f on fookusekaugus. Viimase all mõeldakse kaugust (mõõdetuna objektiivi keskkohast), kuhu tekib kujutis objektiivi ees küllalt kaugel asetsevast esemest. On näiteks objektiivi läbim. a=30 mm, fookusekaugus f=210 mm, siis on selle objektiivi valgusjõud=30:210=1:7, ehk nagu seda fototehnikas sageli tähistatakse: ,,F/7,0". Tavalisemaid amatöörobjektiive on valgusjõuga F/6,3, F/4,5, F/3,8, kusjuures üldiselt - ning seda eriti meie ülesannete kohaselt - objektiiv on seda parem, mida suurem on ta valgusjõud, s. t. mida väiksem on suhe: a/f. F/ 7, 0, isegi F/8 on meie ülesandeile

101

=====

veel küllalt võimeline. F/4,5 aga võib saavutada päris häid tulemusi isegi heledamate lendtähtede fotograafimisel.

Lihtsamaid ja huvitavamaid ülesandeid algamiseks on taevapooluse piirkonna fotograafimine seisva kaameraga. Üldiselt toimuvad kõik meie võtted seisva kaameraga, kuna ei või eeldada, et amatöörid omaksid pikksilmi kellamehhanismiga ja fotograafilise seadmega (astrograaf), mis võimaldavad mingi taevaala fotograafimise pikkade valgustusaegade vältel, mille puhul pikksilma kellamehhanism pöörab objektiivi kaasa vastavalt tähtede näivale ööpäevasele liikumisele.

Äsjamainitud ülesande teostamiseks varustame oma olemasoleva kaamera meie ülesandele kohase statiiviga (joon. 42),

Joon. 42. Fotoaparaat tähistaeva fotograafimiseks ülesseatuna.

millist ise kerge vaevaga võib valmistada küllalt tugevast pakkimiskastist. Massiivsuse suurendamiseks on käsutatud antud juhul triikrauda: kõlbab selleks ka iga muu kättejuhtuv küllalt raske metallese. Aparaadi vaatenurk on reguleeritav vastava statiivi kinnituskruvi kaudu. Viseerimiseks tarvitatakse jällegi endavalmistatud lihtsat seadet, mille ehitus selgub jooniselt ega vaja lähemat

102

=====

kirjelelamist. Mõistagi, et viseerimisseade tuleb päeval mingi kauge eseme suhtes vastavalt asetada, nii et viseeritava täpi kujutis langeks mattklaasi keskele. Vähese järelemõtlemise järel on see tegelikult hõlpsalt teostatav.

Nõnda monteeritud aparaadi paigutame selgel, kuid kuutul ja küllalt pimedal ööl kuhugi rõdule või tuppa (võib ka lageda taeva alla maastikul, kuhu ei küüni maine häiriv valgus - tänavavalgustus, sõidukite lambid jt.), kust avaneks varjamatu vaade põhjataevale. Aparaadi asetame objektiiviga põhja poole ning nõnda, et Põhjanaela (a Ursae min.) kujutis langeks mattklaasi keskele. Mattklaasil, teadagi, on võimatu seda kontrollida, milleks oligi

Joon. 43. Põhjataevas seisva kaameraga fotograafituna.

vaja vastavat viseerimisseadet. Viimase teravikke võib viseerimise juures valgustada nõrga taskulambi valgusega, kui see nende nägemiseks peaks olema tarvilik. Aparaadi nõnda üles seadnud, varustame selle fotoplaadiga (tarvitada võimalikult tundlikke, ortokromaatilisi ja valgustarata anti halo sorte) ning avame katja, vaatluspäevikusse märkides vastava kellaaja. Aparaadi jätame avatuks täpselt 20 minutiks, mille järel järgnevaks 4 minutiks katame objektiivi musta paberiga (aparaadi vahekatjat pole soovitav tarvitada, kuna seejuures võime aparaadi hõlpsalt liigutada paigalt). Seejärel uuesti valgustame 20 minutit. Plaadi ilmutame võimalikult kontrastselt. Mida leiame sellel?

Üksikute tähtede punktikujuliste kujutiste asemel näeme kontsentrilisi ringe, õigem ringi kaarte osi, kusjuures kaarte lineaarne pikkus on seda suurem, mida suurem on kaugus ringide keskpunktist. yiimane on õige hõlpsalt määratav. Viimase lähedal leiame lühikese, tugeva kaarekujulise valgusejälje. See kuulub Põhjanaelale, mis teatavasti ei asetse täpselt põhjapooluse kohal, vaid sellest umb. 2° kaugusel. Ilma pikemata on selge, et iga üksik valguskaar (plaadil, ümberpöördult, tumedam joon) vastab üksikule tähele ning kaare pikkus mõõdab tähe näivat pöörlemisväldet, mis kõikide tähtede juures on üks ning sama.

Kuid veel rohkem võime õppida sellelt pildilt. Nimelt on võimalik määrata selle kaudu tähtede võrdlevat heledust. Mida tugevama joone on jätnud täht, seda heledam ta on, kuid ainult võrdse kauguse puhul poolusest ehk plaadi puhul vastavalt selle ringide keskkohast. Sest mida kaugemal poolusest asetseb täht, seda pikema kaare ta moodustab ning seda nõrgem peab olema valguse mõju kaare iga üksiku punkti suhtes.

Olgu kaks mingi tähe jälge võrdse heledusega, kuid ühe lineaarne pikkus olgu l 5 mm, teisel l 2 mm, siis on esimene täht teisest

15/12 korda heledam. Selle heledusvahekorra avaldamiseks suurusjärkudes (magnitude) olgu meenutatud, et iga järgneva suurusjärgu täht saadab eelmisest 2,5 korda vähem valgust, järelikult x järgneva tähesuuruse täht saadab eelmisest 2,5x korda vähem valgust :

tähendab, võrreldavate tähtede heleduste vahe on 0,24 tähesuurust (magnitude). (Võrdle: ,,Tähtede heledusest"!) Olgu mainitud, et võrdleva heleduse määramiseks tarvitatagu vaid plaadi k e s k koha osasid, kuna servadel tähtede heledus kahaneb tunduvalt puht fototehnilisil põhjusil, mis võib talutada heledusmääramistes väärresultaatidele.

Kes võtab vaevaks fotograafiliselt määratud heledusvahesid

104

=====

võrrelda oma visuaalselt (palja silmaga) korraldatud vaatlustega, leiab tulemusena teatava süstemaatilise erinevuse. Nähtus on tingitud fotograafilise plaadi erinevast tundlikkusest erinevate spektrivärvide suhtes, võrreldes silmaga. Vahe -- fotograafiline heledus: miinus visuaalne heledus -- nn. värviindeks on astronoomias, eriti fotomeetrias ja astrofüüsikas sageli esinev mõiste, mille lähemast seletusest käesolevas siiski olgu loobutud.

Äsjakirjeldatud seisva kaamera meetodit on väga õpetlik ja huvitav rakendada ka Kuu liikumise uurimiseks. Ettevalmistused on täpselt samad, kusjuures pole vaja enam viseerimisseadet, kuna Kuu kujutis on küllalt hele, et seda jälgida mattklaasil. Fotograa-

Joon. 44.Kaamera tugevama ning stabiilsema statiiviga, valmistatud pakkimiskastist.

fimise algul seame mattklaasi järgi Kuu kujutise umbes 3-4 cm plaadi keskkohast paremale poole. Täpselt ühe tunni vältel, esimesest kuni viimase valgustamiseni arvatud, pildistame Kuud 4-6-minutiliste vaheaegade tagant. Valgustamise (eksponeerimise) aeg oleneb plaadi tundlikkusest ja piirdub keskmiselt ühe sekundiga. Vaheaegadeks katame objektiivi vahekatjaga. Pärast seda ootame, kuni Kuu äsjase liikumistee lähedalt möödub mõni heledam kinnistäht või planeet, ning avame aparaadi jällegi täpselt l tunniks, kuid nüüd juba ilma vaheaegadeta. Üht sellisena saadud võtet kujutab

105

=====

joon. 45. Valgustatud on igakord 1 sekund, kuna vaheajad kahe äärmise võtetepaari vahel on kumbki 4 min., mujal igal pool 6 minutit. Kõrvaloleva võrdlustähe jälg kuulub planeedile Jupiterile.

Joon. 45. Kuu ja Jupiter, fotograafitud seisva kaameraga.

Mida õpime pildilt? -- Esmalt seda, et Kuu nagu tähtki võtab osa näivast ööpäevasest liikumisest. Esialgu näib, nagu oleks tähe poolt kirjutatud joon ja Kuu äärmiste piltide ühepoolsete servade kaugus võrdsed. Kuid täpsel mõõtmisel ilmneb, et viimatinimeta-

Joon. 46. Kuu fotograafituna 3 järgneval ööl kaamera muutmatu asendi puhul. Kuu kujutised joonistisel kasvava aja suhtes, alt üles.

tud joonlõik tähe jäljest on lühem peaaegu ühe Kuu kujutise läbimõõdu võrra. Tähe jälje pikkuseks osutub mõõtmisel 39,4 mm. Kuna see täht (planeet) liikus võrdlemisi lähedal ekvaatorile, võib samastada seda liikumist ligikaudu tähe liikumisega ekvaatoril.

106

=====

Järelikult, kuna liikumine toimus l tunni vältel, millele näival taevakehade liikumisel kaaremõõdus vastab 15°, vastab l°-le 39,4 : 15 = 2,8 millimeetrit.

Kuu kujutise läbimõõduna meie pildilt aga määrame vastaval mõõtmisel 1,4 mm. Siit võimaldub arvutada Kuu näiv läbimõõt: 2,8 : 1,4 = 0,5°, ehk 30', milline tulemus iseloomustab meie piiratud vahenditega küünitud ja siiski küllalt rahuldavat täpsust.

Veel ühe järelduse võimaldab meile meie pilt. Nimelt on näha, et Kuu kujutiste rea ja planeedi poolt moodustatud liikumisjälje kaugus pildi suhtes vasakule poole kasvab. Siit võime veenduda, et Kuu muudab aegamisi oma asendit ka ristsuunas näivale ööpäevasele liikumisele. Veel ilmsem on see liikumine joon. 46,

Joon. 47. Osaline päikesevarjutus 21. aug. 1933. a. N. H. Muischnek'i foto.

millel on kujutatud Kuud fotograafituna ühele ning samale plaadile kolmel järgneval ööl, mille kogu ajavahemiku vältel kaamera on jäänud muutmata asendisse. (Joonisel iga üksikute võtete rida vastab ühele ööle, ning kasvava aja järjekorrale vastavad read alt üles.) Ilma pikemata on selge, et Kuu on lähenemas ekvaatorile,

107

=====

milline joonistisele vastavalt asetseb üleval (alati sinnapoole, kuhu on suunatud ööpäevaste liikumisteede kõveruse kumerus).

Ka päikese- ja kuuvarjutuse puhul on küllalt huvitavaid tulemusi andev rakendada kirjeldatud seisva kaameraga fotograafimise meetodit, mida illustreerigu kõrvalolev hr. N. H. Muischnek'i poolt valmistatud ülesvõte 21. aug. 1933. a. päikesevarjutuse puhul Tartus (joon. 47).

108

=====

Artikli skaneeris Andres Kuperjanov raamatust:

Roopi Hallimäe Astronoomilised vaatlused Noor-Eesti, Tartu 1936, 136 lk.

Roopi Hallimäe (Robert Grauberg), 7.05.1908 - 3.07.1969.
Astronoomia ja geofüüsika populariseerija ning uuendusmeelne pedagoog.
Töötas 1940 - 1948 Tartu Tähetornis, 1948 - 1969 oli Tartus ja Palamusel astronoomia- ja füüsikaõpetaja. Oma vaatluskogemused avaldas ta amatöörvaatleja ja astronoomiapraktikandi käsiraamatus "Astronoomilised vaatlused"