Działalność Planetarium Śląskiego w Chorzowie

Marek Szczepański, Rudolf Śmiłowski, Jan Palowski, Tadeusz Modrzejowski, Irena Sikorska

Poniższy artykuł został opublikowany w specjalnym numerze miesięcznika "Urania" z sierpnia 1975 r., poświęconego pierwszemu polskiemu planetarium w Chorzowie. Pominięto fragmenty poświęcone wystawom problemowym, przyrządom i modelom dydaktycznym oraz galerii portretów polskich astronomów. W tekście znajdują się uwagi pisane kursywą i opatrzone moimi inicjałami (TL), aktualizujące i uzupełniające niektóre dane. Przygotowanie i publikacja wersji elektronicznej za zgodą redakcji czasopisma "Urania-Postępy Astronomii".

Obserwatorium Astronomiczne

W architekturę gmachu Planetarium, przypominającą swym kształtem Saturna, wkomponowana jest kopuła Obserwatorium Astronomicznego, będąca jak gdyby jego naturalnym satelitą. Taką też rolę spełnia dla osób tłumnie odwiedzających naszą placówką. Obserwatorium Astronomiczne zostało wybudowane z myślą umożliwienia przeciętnemu człowiekowi kontaktu z astronomią praktyczną. Możliwość naocznego zobaczenia przez prawdziwą lunetę plam na Słońcu, kraterów na Księżycu, pierścieni Saturna czy Mgławicy planetarnej w Lutni jest niezapomnianym przeżyciem dla wielu osób, z których część staje się z czasem prawdziwymi miłośnikami astronomii.

Większość zwiedzających to młodzież szkolna i grupy wycieczkowe. Ponieważ przyjeżdżają oini w godzinach przedpołudniowych, więc ze zrozumiałych względów nie mogą skorzystać ze wszystkich możliwości. Zapoznają się jedynie z wnętrzem obserwatorium, jego wyposażeniem, a w pogodne dni mają możliwość obejrzenia plam na Słońcu i "działającego" olbrzymiego zegara słonecznego. O wiele więcej ciekawych obiektów można zobaczyć po zapadnięciu zmierzchu. Obserwacje wieczorne poprzedzone są prelekcją, w czasie której każdy zainteresowany dowiaduje się co w danym dniu czy okresie roku można obserwować na rzeczywistym niebie.

Niewątpliwie dużą atrakcją dla zwiedzających jest możliwość towarzyszenia astronomom w ich codziennej pracy oraz przeprowadzanie obserwacji przy pomocy największego refraktora w Polsce. Te czynniki muszą działać i działają na wyobraźnię wielu osób.

Zasadniczym przyrządem jakim dysponujemy jest duży refraktor produkcji Zeissa, którego obiektyw jest dwusoczewkowym achromatem o średnicy 30 cm i ogniskowej 4,5 m. Maksymalne powiększenie kątowe jakie możemy uzyskać wynosi 750 razy, a światłosiła 1:15. Umożliwia to obserwowanie obiektów do 13^m a więc przeszło 1000 razy słabszych od tych, które dostrzegamy nieuzbrojonym okiem. Kąt rozdzielczy lunety wynosi 0,4" co pozwala obserwować na Księżycu szczegóły wielkości około 700 m. Jest to więc instrument, jak na nasze warunki, potężny — w skali światowej zaliczany jednak do średnich.

Z uwagi na specyficzny mikroklimat Śląsku tematyka prac przeprowadzanych w naszym obserwatorium dotyczy głównie heliofizyki i astrometrii. Do systematycznych obserwacji Słońca wykorzystywany jest m.in. duży refraktor, który ze względu na swojo parametry doskonale nadaje się do fotografowania powierzchni Słońca. Zdjęcia wykonywane są bezpośrednio w ognisku aparatem fotograficznym "Exakta Varex". W ten sposób zbierana dokumentacja fotograficzna dotyczy rozwoju plam i ich najbliższego otoczenia celem prześledzenia zjawisk zachodzących w fotosferze wraz ze zmianą aktywności Słońca. Obserwacje protuberancji i innych zjawisk brzegowych wykonywane są przy pomocy spektroskopu protuberancyjnego zamontowanego w miejsce okularu refraktora. Urządzenie to pozwala obserwować na długości fali odpowiadającej lini Hα widma słonecznego.

Uzupełniające obserwacje heliofizyczne przeprowadzane są w pracowni spektrograficznej. Przy pomocy celostatu o średnicy zwierciadeł 30 cm promieniowanie słoneczne kierowane jest w głąb pomieszczenia, gdzie pada na szczelinę spektrografu, dając widmo rejestrowane na kliszy fotograficznej. Pracownia dysponuje pełnym wyposażeniem umożliwiającym przeprowadzanie zarówno ilościowej jak i jakościowej analizy widma. Pozwala to prowadzić ciekawe prace dotyczące np. zanieczyszczeń atmosfery, która jak wiadomo na terenie Śląska jest szczególnie interesująca.

Prace astrometryczne, dotyczące głównie komet i planetoid, prowadzone są dwoma identycznymi astrokamerami — średnica obiektywów 20 cm, ogniskowa 1 m, co daje światłosiłę 1:5. Zdjęcia nieba uzyskuje się na kliszach o wymiarach 16x16 cm umieszczonych w ognisku. Ponieważ pole widzenia astrokamery wynosi 64 stopnie kwadratowe (8°x8°) więc 1 stopień na niebie to 2 cm na kliszy. Ze względu na stosowane czasy ekspozycji w granicach od kilku minut do jednej godziny, kamery przymocowane są do dużego refraktora posiadającego montaż paralaktyczny i automatyczne prowadzenie. Astrokamery są więc przyrządami o szerokich możliwościach zastosowania. Do wyznaczania odległości kątowych gwiazd podwójnych oraz ich kąta pozycyjnego służy mikrometr pozycyjny, nitkowy z podświetlanym polem widzenia, będący dodatkowym wyposażeniem refraktora.

Na uwagę zasługuje również teleskop Maksutowa o średnicy zwierciadła 20 cm, menisku 19 cm oraz ogniskowej 76 cm. Charakteryzuje się on doskonałą optyką i dobrą światłosiłą 1:4, dlatego ma zastosowanie przy fotografowaniu nieba. Teleskop ten został wykonany przez długoletniego współpracownika Planetarium p. Jana Palta — postać dobrze znaną miłośnikom astronomii nie tylko na Śląsku, dlatego iż samodzielnie wykonał już kilkadziesiąt teleskopów, z których korzystają Oddziały PTMA i ich członkowie.

Od 1970 roku prowadzimy systematyczne obserwacje zakryć gwiazd przez Księżyc. Czas rejestrowany jest na chronografie piórkowym porównywanym z zegarem kwarcowym, bądź na stoperach firmy "Jaquet" o dokładności wskazań do 0,01 sekundy.

Natomiast do pokazów nieba przeznaczone są obok dużego refraktora trzy refraktorki Zeissa o średnicy obiektywu 8 cm, teleskop Newtona o średnicy zwierciadła 15 cm oraz kilkanaście lunetek AT-1. Stanowiska obserwacyjne mniejszych instrumentów znajdują się na tarasie i cieszą się szczególnie dużą frekwencją podczas "głośnych" zjawisk astronomicznych ogłaszanych przez prasę, jak zaćmień Słońca i Księżyca, przelotu komety czy zbliżenia planetoidy.

My ze swoj strony zapraszamy wszystkich miłośników astronomii do naszego obserwatorium w każdy pogodny wieczór by odbyć wspólne spotkanie z niebem i jego tajemnicami.

Obserwatorium Meteorologii i Klimatologii

Obserwatorium Meteorologii rozpoczęło swoją działalność w 1962 r. Usytuowanie obserwatorium w centrum wielkiej aglomeracji przemysłowej stwarza dogodne warunki do pracy badawczej związanej z wpływem warunków klimatycznych regionu wielkoprzemysłowego na mikroklimat chorzowskiego parku.

Działalność obserwatorium skupia się w trzech zasadniczych kierunkach: naukowym, dydaktycznym i usługowym. W zakresie działalności naukowej prowadzone są standardowe obserwacje meteorologiczne zgodne z międzynarodowymi i krajowymi normami, oraz badania specjalne szczególnie ważne dla GOP-u. W zakres obserwacji standardowych wchodzą następujące pomiary: ciśnienia atmosferycznego, temperatury i wilgotności powietrza, prędkości i kierunku wiatru, opadów atmosferycznych i usłonecznienia. Wyniki tych obserwacji są na bieżąco opracowywane statystycznie i stanowią punkt wyjścia do opracowania mikroklimatu chorzowskiego Parku stanowiącego bazę wypoczynkową i rekreacyjną dla mieszkańców Sląiska. Dane te są również materiałem uzupełniającym przy opracowywaniu obserwacji astronomicznych.

Wyniki i opracowania materiału obserwacyjnego posłużyły trzem pracownikom do uzyskania tytułów doktorskich oraz kilku studentom do uzyskania tytułów magisterskich. Opracowania materiałów obserwacyjnych ukazały się w formie publikacji naukowych w wielu czasopismach specjalistycznych. Obserwatorium prowadzi współpracę z Instytutem Ochrony Środowiska w zakresie pomiarów zapylenia i stężenia w powietrzu szkodliwych tlenków azotu i siarki, oraz z Instytutem Wysokich Napięć Politechniki Gdańskiej w zakresie rejestracji wyładowań atmosferycznych. Obecnie prowadzona jest modernizacja stacji i w najbliższym czasie podjęte zostaną wspólne prace z Zakładem Ochrony Środowiska Regionów Przemysłowych PAN w Zabrzu, obejmujące badania aktynometryczne.

Ważną rolę spełnia stacja w zakresie dydaktyki geografii w szkole podstawowej i średniej. Dla celów dydaktycznych został specjalnie adoptowany ogródek meteorologiczny z pełnym zestawem przyrządów rejestracyjnych. Rocznie odwiedza stację około 10 tys. uczniów.

Działalność usługowa stacji polega na podawaniu bieżących warunków atmosferycznych dla instytucji państwowych takich jak: górnictwo, hutnictwo, gospodarka komunalna, MO, a nawet sądownictwo. Działalność stacji Meteorologicznej spełnia ważną rolę w całokształcie prac prowadzonych przez Planetarium Śląskie.

Stacja Sejsmologiczna

Planetarium posiada własną stację sejsmologiczną, uruchomioną z inicjatywy własnej oraz Zakładu Geofizyki PAN, który dostarczył aparaturę. W chwili obecnej czynne są dwa komplety sejsmografów: typu Wiecherta oraz SK-58.

Typ Wiecherta — to długookresowe masywne sejsmografy mechaniczne. I tak — poziomy sejsmograf stanowi odwrócone wahadło o masie 1000 kg i okresie drgań własnych 5 s. Przy takich parametrach daje on wyraźne zapisy trzęsień ziemi z całej kuli ziemskiej. Drugi komplet sejsmografów (SK-58) — to krótkookresowe elektrodynamiczne o okresie 1 s. Duże powiększenie (3000x) i szybki przesuw taśmy powodują, że otrzymujemy wyraźne zapisy wstrząsów bliskich, głównie tzw. tąpań, czyli wstrząsów kopalnianych, których rejestrujemy ok. 15 na dobę.

Dla dokładnego umiejscowienia zapisów w czasie niezbędna jest sprawna służba czasu. Stacja sejsmologiczna posiada własną służbę czasu, ściśle zresztą współpracującą z działem astronomicznym. Przerwy minutowe przekazywane są na sejsmografy z zegara wahadłowego f[irmy]. "Auricoste" wyposażonego w synchronizację, która reguluje chód zegara w sposób ciągły, porównując wahania wahadła z sygnałami nadawanymi przez radiostację OMA na częstotliwości 50 kHz. Opracowania zapisów Chorzowskiej Stacji (symbol międzynarodowy CHZ) docierają na cały świat poprzez biuletyny Instytutu Geofizyki PAN. Współpracujemy również z Głównym Instytutem Górnictwa oraz z niektórymi kopalniami.

Oprócz znaczenia naukowego, Stacja Sejsmologiczna Planetarium jest jedyną w Polsce stacją udostępnioną do zwiedzania. Rokrocznie odwiedza ją ok. 8000 osób. Prócz sejsmografów (kto ma szczęście, może zobaczyć jak rejestruje się trzęsienie ziemi!) wystawione są oryginalne zapisy najciekawszych trzęsień ziemi, np. z Alaski 28.III.1964 r., z Turcji 26.V.1975 r. i wyjątkowo silnych wstrząsów z okolicy Katowic.

W najbliższym czasie projektuje się dalszą modernizację Stacji. Zwiększy to i rozszerzy zakres badań.

Biblioteka

Biblioteka Planetarium istnieje już dwadzieścia lat. Liczący na początku około 2000 pozycji zbiór, oparty głównie na księgozbiorze prof. Tadeusza Banachiewicza, z upływem lat zwiększał się stopniowo o książki pochodzące ze zbiorów prof. Henryka Niewodniczańskiego, prof. Józefa Witkowskiego, a także o pozycje z własnego zakupu, by w roku jubileuszu placówki osiągnąć liczbę 9800 pozycji.

Biblioteka gromadzi książki z zakresu astronomii i astronautyki, fizyki, matematyki, geofizyki — głównie sejsmologia, meteorologia, klimatologia — w językach polskim, angielskim, francuskim, niemieckim i rosyjskim. Jest też bogaty księgozbiór informacyjny w postaci encyklopedii, leksykonów, słowników. Biblioteka prenumeruje bieżące czasopisma w ilości 60 tytułów. Są to zarówno czasopisma polskie jak i zagraniczne.

Prócz księgozbioru biblioteka dysponuje bogatym zbiorem przeźroczy (ok. 2000 sztuk) o tematyce astronomicznej i astronautycznej, stanowiących materiał poglądowy dla wszelkiego rodzaju prelekcji i wykładów.

Do najbardziej cennych pozycji znajdujących się w bibliotece należy zaliczyć kilkanaście starodruków, a wśród nich:

Sphaera Ioannis de Sacro Bosco, 1566, Antwerpiae.
Acta Eruditorum anno MDCXCVIII publicata, 1698, Lipsiae.
Ozanam M.: Recreations mathematiques et physiques. 1788 Paris,
a także faksymile dzieł M. Kopernika, J. Heweliusza, P. Apianusa.

Dla wygody czytelników został opracowany katalog alfabetyczny i przedmiotowy książek oraz kartoteka czasopism zgromadzonych w bibliotece. Z biblioteki Planetarium korzystają głównie pracownicy placówki oraz miłośnicy astronomii, uczniowie szkół średnich i studenci. Biblioteka prowadzi też wypożyczenia międzybiblioteczne. Z tej formy wypożyczeń skorzystało już wielu czytelników.

Ostatnio biblioteka Planetarium i Obserwatorium Astronomicznego im. M. Kopernika została wpisana do międzynarodowego rejestru bibliotek.

Wystawy problemowe

fragment usunięty

Przyrządy i modele dydaktyczne

fragment usunięty

Wykaz portretów polskich astronomów w galerii Planetarium

fragment usunięty

Olimpiady Astronomiczne

Jednym z żelaznych punktów działalności Śląskiego Planetarium jest coroczne organizowanie Olimpiady Astronomicznej. Ma ona na celu rozbudzenie zainteresowania i spopularyzowanie wśród młodzieży zagadnień związanych z astronomią i astronautyką. Historia Olimpiady liczy już dziewiętnaście lat. Przeglądając sprawozdania z minionych olimpiad, dowiadujemy isię o przeobrażeniach, tnudnościach i sukcesach tej imprezy. Początki były skromne, zasięg niewielki, ale zawsze przebijało jedno — pasja młodzieży przy studiowaniu tajników tej niełatwej dziedziny.

Pierwsza olimpiada, przeprowadzona w roku szkolnym 1957/58, miała charakter astronomiczno-geograficzny. Brali w niej udział uczniowie klas maturalnych szkół z terenu województwa katowickiego. Finał odbył się z udziałem publiczności w formie imprezy estradowej transmitowanej przez rozgłośnię Polskiego Radia, a pierwszym zwycięzcą został Adam Krótki — uczeń Liceum Ogólnokształcącego z Zabrza. Kolejne Olimpiady charakteryzują się szybkim wzrostem liczby uczestników oraz wzrostem zasięgu. Dołącza młodzież z terenów okręgu krakowskiego i opolskiego, następnie łódzkiego, rzeszowskiego i wrocławskiego. W IV Olimpiadzie uczestniczyli już uczniowie z całej południowej i środkowej Polski. Odbyła się ona w dwóch oddzielnych działach: astronomicznym i geograficznym, pociągając za sobą wyraźny wzrost stopnia trudności zadań i pytań konkursowych. Kolejna Olimpiada była już wyłącznie astronomiczna a następna — szósta miała po raz pierwszy charakter ogólnopolski. Od tego momentu jej struktura programowa i organizacyjna pozostaje zasadniczo bez zmian. Pewne modyfikacje wprowadzone zostały po zmianie programu nauczania astronomii w szkołach i po uzyskaniu przywilejów związanych z przyjmowaniem laureatów na wyższe uczelnie.

W zasadzie Olimpiada adresowana jest do uczniów klas maturalnych Liceów Ogólnokształcących, gdyż przerabiają oni astronomię w postaci pełnego kursu. Niestety tak późne oficjalne zetknięcie się z tym przedmiotem powoduje znaczne ograniczenie liczby uczestników olimpiady o tych, którzy mimo zainteresowania wykazanego w szkole tą problematyką nie mają już okazji sprawdzenia swych możliwości w zawodach. Dlatego Ci, którzy startują, to prawdziwi miłośnicy interesujący się astronomią od dawna. Znaczna część uczestników (około 20%) to uczniowie niższych klas szkół licealnych. Szwankuje wprawdzie u nich znajomość aparatu matematycznego i całego programu fizyki, ale wyróżniącą się znajomością podstaw astronomii [tak jest w oryginale artykułu, prawdopodobnie błąd w druku, fragment miał chyba brzmieć "ale wyróżniają się znajomością podstaw astronomii" — TL]. Wcześniejszy start w olimpiadzie pozwala im jednak poznać specyfikę i atmosferę zawodów. Wprawdzie zdarzało się, że wśród laureatów poprzednich olimpiad znalazł się przedstawiciel szkoły podstawowej, ale były to jak dotychczas wyjątki. Na ogół dominującą rolę odgrywają uczniowie klas maturalnych, szczególnie tych o profilu matematyczno-fizycznym.

Corocznie, wraz z rozpoczynającym się rokiem szkolnym, do wszystkich dyrekcji Liceów Ogólnokształcących rozsyłanie są tematy zadań I etapu. Etap ten składa się z dwóch serii zadań teoretycznych (łącznie 9) oraz zadania obserwacyjnego. Przesłanie rozwiązań na adres Komisji Olimpiady Astronomicznej do Planetarium jest jednocześnie zgłoszeniem swego udziału w Olimpiadzie. Komisja, po przeprowadzeniu postępowania kwalifikacyjnego, ustala ilość uczestników oraz miejsca organizacji zawodów II etapu. Uzależnione to jest od liczby startujących i rozkładu terytorialnego szkół, do których uczęszczają uczestnicy zawodów okręgowych. Podczas eliminacji II stopnia, odbywających się zazwyczaj w pierwszej połowie marca, jest do rozwiązania 5 zadań. Regulamin Olimpiady dopuszcza możliwość korzystania w tym momencie z pomocy naukowych takich jak podręczniki czy tablice matematyczno-fizyczne. Finał ogólnopolski, odbywający się tradycyjnie pod dużą kopułą Planetarium, przeprowadzany jest w pierwszych dniach kwietnia. Charakteryzuje się on dużą specyfiką, ponieważ finaliści obok teorii muszą wykazać się praktyczną znajomością wyglądu nieba oraz zjawisk na nim zachodzących.

W dotychczasowych osiemnastu olimpiadach próbowało swych sił prawie 5 tysięcy uczniów, z których 20 uzyskało tytuł zwycięzcy olimpiady.