ОТ АВТОРА

Астрономия — наука о строении и развитии Вселенной. Слово астрономия происходит от двух греческих слов: астрон — звезда, светило и номос — закон. Следовательно, астрономия занимается изучением законов движения, строения, происхождения и развития небесных тел и их систем.

Свое начало эта наука берет в глубокой древности. Она возникла на основе практических потребностей человека. Древним людям нужно было ориентироваться на местности при передвижениях, вести счет времени и определять смену времен года. Эти первые жизненные задачи привели человека к открытию некоторых закономерностей в природе. Систематические наблюдения за небесными светилами позволили человеку установить, что с появлением на небе некоторых звезд наступает период дождей или морозов, что промежуток времени между двумя последовательными новолуниями в среднем равен 29 суткам, что в момент наибольшей дневной высоты Солнца можно точно указать, где юг и где север. Наблюдения за небесными светилами для указанных целей велись еще за 3000 лет до нашей эры. Из них и возникла наука о небесных телах — астрономия. Она развивалась вместе с развитием человеческого общества, с выдвижением все более сложных задач.

Особенно быстрым было развитие астрономии в XV—XVI вв., т. е. в эпоху великих географических открытий. Далекие путешествия через океан требовали применения астрономии для кораблевождения.

Начало новому этапу в развитии астрономии положило учение великого польского астронома Николая Коперника. Его гелиоцентрическая система мира, опубликованная в 1543 г., произвела величайший переворот не только в астрономии, но и в воззрении людей на устройство мира. Революционным актом в естествознании назвал Ф. Энгельс бессмертное учение Коперника. Это учение оказало большое влияние на все дальнейшее развитие науки. На его основе были открыты Кеплером законы движения планет и Ньютоном закон всемирного тяготения.

Следующий очень важный этап в развитии астрономии начался в конце XIX в., когда, кроме телескопических наблюдений, стали применяться фотографические и спектроскопические методы исследования. Эти методы позволили начать изучение физических свойств и химического состава небесных светил и перейти к исследованию более отдаленных небесных тел. Этот раздел астрономии получил название астрофизики.

С середины XX в. стала развиваться радиоастрономия, которая позволила еще больше расширить границы исследуемого пространства Вселенной. Если с помощью современных оптических телескопов можно увидеть космические объекты, находящиеся не дальше 5—6 млрд. световых лет от нашей планеты, то с помощью радиотелескопов принимаются радиосигналы от космических радиоисточников, удаленных от нас до 40 млрд. световых лет.

Современные средства исследований позволяют успешно изучать не только нашу галактику, но и другие весьма удаленные звездные системы.

После запуска первого советского искусственного спутника Земли 4 октября 1957 г. ближайшие небесные тела стали доступны человеку для непосредственного изучения. Проникновение человека в космос помогает ему получить новые данные, которые уже в недалеком будущем должны уточнить очень многое в строении и развитии Вселенной.

За многие века своего развития астрономия превратилась в широкоразвитую науку. Она имеет сейчас несколько разделов, которые по существу оформились в самостоятельные отрасли науки.

Развитие человеческого общества выдвигает перед астрономией все новые и новые задачи. Астрономия, изучая строение и развитие Вселенной, одновременно помогает решать многие практические задачи. Например, развитие астрономии помогло определить форму и размеры Земли, а затем на этой основе составить точные топографические карты, широко используемые в авиации и морском флоте.

Астрономические методы позволяют определять географические координаты пунктов на земной поверхности. По результатам наблюдений за движением небесных светил вычисляют точное время. Широкое применение в практике имеют астрономические методы ориентировки, применяемые в мореплавании и в авиации. Практическая астрономия в морском флоте и в авиации выделена в самостоятельные отрасли науки — мореходную астрономию и авиационную астрономию.

Авиационная астрономия — это наука, изучающая теорию использования небесных светил для самолетовождения, астрономические средства и практику их применения. Она представляет собой раздел общего курса самолетовождения.

Многие современные летательные аппараты оборудованы сложными навигационными комплексами. Полеты на этих летательных аппаратах повысили требования к уровню общей и специальной подготовки штурманов гражданской авиации. Эти требования обязывают штурманов, от работы которых во многом зависит точность, надежность и безопасность полетов, глубоко знать и в совершенстве владеть всеми средствами самолетовождения, в том числе и астрономическими, которые играют особенно важную роль в дальних и высотных полетах, а также при полетах в полярных районах.

Астрономические средства имеют ряд преимуществ в сравнении с другими средствами самолетовождения. Они автономны, т.е. не требуют наличия наземного оборудования, позволяют непосредственно определять истинный курс самолета, их можно применять в любом месте земного шара.

Особенно широкое применение они имеют при полетах в полярных районах, где пользование магнитным компасом ограничено, а иногда и полностью исключено. Точность решения навигационных задач с помощью этих средств не зависит ни от дальности, ни от продолжительности полета.

В нашей стране впервые астрономические приборы на самолетах были применены в 1913—1916 гг. Русские авиаторы использовали их в дальних полетах на самолетах «Илья Муромец» и «Русский витязь».

Большое развитие авиационная астрономия получила после Великой Октябрьской социалистической революции, когда Коммунистическая партия и Советское правительство приняли ряд мер по созданию советской авиации, авиационных научно-исследовательских учреждений и подготовке авиационных кадров. Развитие отечественного самолетостроения вызвало значительный прогресс и в развитии средств самолетовождения.

В середине 20-х годов ускоренно проводились испытания по применению астрономической ориентировки. В 1927 г. работником аэронавигационного отдела А. Н. Волоховым было впервые определено место самолета с помощью астрономических средств.

В середине 30-х годов был создан солнечный указатель курса — прототип современного астрономического компаса.

Развитие авиационной астрономии в нашей стране проходило на основе многовекового опыта мореходной астрономии. Ученые и авиационные штурманы не просто копировали методы мореходной астрономии, а творчески перерабатывали их применительно к условиям работы на самолетах. Одновременно с разработкой способов и средств самолетовождения проводилась их проверка на практике. В мае 1937 г. был выполнен полет отряда тяжелых кораблей на Северный полюс под руководством штурмана И. Т. Спирина. Отряд доставил на Северный полюс первую в мире советскую экспедицию, возглавляемую И. Д. Папаниным. Эта сложная для того времени задача мирового значения была выполнена успешно благодаря достижениям советской теории и практики самолетовождения.

В книге «Покорение Северного полюса» И. Т. Спирин указывает: «Единственно точной и неизменно безотказной мы считали лишь воздушную астрономию, и это целиком подтвердилось в перелете; только она выручала нас в трудные минуты, вела и точно привела к намеченной цели».

Особо важную роль астрономические средства сыграли в первых героических перелетах через Северный полюс экипажей В. П. Чкалова и М. М. Громова, выполненных ими в июне—июле 1937 г. В этих перелетах, равных которым не знала история авиации, штурманы самолетов А. В. Беляков и С. А. Данилин, используя радионавигацию и авиационную астрономию, сумели добиться высокой точности самолетовождения над незнакомыми районами Арктики.

Новый этап в развитии авиационной астрономии начался в пятидесятых годах, когда высокий уровень развития радиоэлектроники, оптики и автоматики позволил создать автоматические астрокомпасы и астроориентаторы, осуществляющие автоматическую пеленгацию небесных светил, вычисление курса и координат места самолета. Автоматизация астрономических средств повысила их роль в самолетовождении и упростила пользование ими. Появление автоматического астрокомпаса на самолете позволило объединить его с магнитными и гироскопическими средствами измерения курса в единую курсовую систему.

На протяжении всей истории развития авиационной астрономии советские ученые, штурманы и конструкторы не только разрабатывали новые образцы астрономических приборов, но и непрерывно совершенствовали методы астроориентировки.

Большие перспективы для развития авиационной астрономии раскрываются в настоящее время в связи с работами над решением проблемы пеленгации звезд в условиях дневного полета и применения искусственных спутников Земли в целях самолетовождения, а также в связи с появлением самолетного автоматического солнечного радиосекстанта. Использование приборов, позволяющих пеленговать небесные светила в любое время суток независимо от погоды, а также вычислителей для автоматического расчета элементов линии положения самолета позволит более широко применять авиационную астрономию для решения основных задач самолетовождения.

Астрономические средства, несмотря на недолгую историю своего развития, прочно вошли в комплекс средств самолетовождения, и в ближайшем будущем достижения в области точности измерений повысят их роль как автономных средств, обеспечивающих полеты на любые расстояния.

За последние годы наряду с другими средствами самолетовождения дальнейшее совершенствование и развитие получили астрономические средства. Появление таких навигационных устройств, как астроориентаторы и астроинерциальные системы, еще выше подняло значение астрономических средств.

С древнейших времен небесные светила использовались для ориентировки. Еще знаменитый Христофор Колумб, открывший в 1492 г. Америку, говорил: «Существует лишь одно безошибочное корабельное исчисление — это астрономическое; счастлив тот, кто с ним знаком».

В настоящее время небесные светила стали еще более надежными ориентирами, чем это было в эпоху великих географических открытий, когда корабли отважных мореплавателей впервые пересекали неизведанные просторы океанов. Теперь по небесным светилам научились определять курс самолета и его место над земной поверхностью, использовать их для навигации космических кораблей. Все это не может не заставить современного штурмана со всей серьезностью относиться к изучению астрономии.