Τα κύρια σημεία και οι κύκλοι της ουράνιας σφαίρας. Διάλεξη για την αστρονομία - Ουράνια σφαίρα, τα κύρια σημεία της ονομάζονται Ουράνια σφαίρα

Το περιεχόμενο του άρθρου

ΟΥΡΑΝΙΑ ΣΦΑΙΡΑ.Όταν παρατηρούμε τον ουρανό, όλα τα αστρονομικά αντικείμενα φαίνεται να βρίσκονται σε μια επιφάνεια σε σχήμα θόλου, στο κέντρο της οποίας βρίσκεται ο παρατηρητής. Αυτός ο νοητός θόλος σχηματίζει το πάνω μισό μιας νοητής σφαίρας, η οποία ονομάζεται «ουράνια σφαίρα». Παίζει θεμελιώδη ρόλο στην ένδειξη της θέσης των αστρονομικών αντικειμένων.

Ο άξονας περιστροφής της Γης έχει κλίση κατά περίπου 23,5 ° σε σχέση με την κάθετο που σύρεται στο επίπεδο της τροχιάς της γης (προς το επίπεδο της εκλειπτικής). Η τομή αυτού του επιπέδου με την ουράνια σφαίρα δίνει έναν κύκλο - την εκλειπτική, τη φαινομενική διαδρομή του Ήλιου σε ένα χρόνο. Ο προσανατολισμός του άξονα της γης στο διάστημα σχεδόν δεν αλλάζει. Έτσι κάθε χρόνο τον Ιούνιο, όταν το βόρειο άκρο του άξονα γέρνει προς τον Ήλιο, ανατέλλει ψηλά στον ουρανό στο Βόρειο Ημισφαίριο, όπου οι μέρες γίνονται μεγάλες και οι νύχτες σύντομες. Έχοντας μετακινηθεί προς την αντίθετη πλευρά της τροχιάς τον Δεκέμβριο, η Γη στρέφεται προς τον Ήλιο με το Νότιο Ημισφαίριο, και στο βόρειο τμήμα μας οι μέρες γίνονται μικρές και οι νύχτες μεγάλες. Εκ. ΕπίσηςΕΠΟΧΕΣ .

Ωστόσο, υπό την επίδραση της ηλιακής και σεληνιακής έλξης, ο προσανατολισμός του άξονα της γης εξακολουθεί να αλλάζει σταδιακά. Η κύρια κίνηση του άξονα, που προκαλείται από την επίδραση του Ήλιου και της Σελήνης στο ισημερινό εξόγκωμα της Γης, ονομάζεται μετάπτωση. Ως αποτέλεσμα της μετάπτωσης, ο άξονας της γης περιστρέφεται αργά γύρω από την κάθετη στο τροχιακό επίπεδο, περιγράφοντας έναν κώνο με ακτίνα 23,5° σε 26 χιλιάδες χρόνια. Για το λόγο αυτό, σε λίγους αιώνες ο πόλος δεν θα είναι πλέον κοντά στο Βόρειο Αστέρι. Επιπλέον, ο άξονας της Γης κάνει μικρές διακυμάνσεις, που ονομάζονται nutation και σχετίζονται με την ελλειπτικότητα των τροχιών της Γης και της Σελήνης, καθώς και το γεγονός ότι το επίπεδο της σεληνιακής τροχιάς είναι ελαφρώς κεκλιμένο στο επίπεδο της τροχιάς της Γης.

Όπως ήδη γνωρίζουμε, η εμφάνιση της ουράνιας σφαίρας κατά τη διάρκεια της νύχτας αλλάζει λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της. Αλλά ακόμα κι αν παρατηρήσετε τον ουρανό την ίδια στιγμή κατά τη διάρκεια του έτους, η εμφάνισή του θα αλλάξει λόγω της περιστροφής της Γης γύρω από τον Ήλιο. Χρειάζεται περίπου. 365 1/4 ημέρες - περίπου ένας βαθμός την ημέρα. Παρεμπιπτόντως, μια μέρα, ή μάλλον μια ηλιακή ημέρα, είναι ο χρόνος κατά τον οποίο η Γη περιστρέφεται μία φορά γύρω από τον άξονά της σε σχέση με τον Ήλιο. Αποτελείται από το χρόνο που χρειάζεται για να ολοκληρώσει η Γη μια περιστροφή σε σχέση με τα αστέρια («αστρική ημέρα»), συν ένα μικρό χρονικό διάστημα, περίπου τέσσερα λεπτά, που απαιτείται για την περιστροφή για να αντισταθμίσει την τροχιακή κίνηση της Γης κατά ένα βαθμό ανά ημέρα. Έτσι, σε ένα χρόνο περίπου. 365 1/4 ηλιακές ημέρες και περ. 366 1/4 αστέρι.

Όταν τα βλέπουμε από ένα συγκεκριμένο σημείο της Γης, τα αστέρια που βρίσκονται κοντά στους πόλους είτε βρίσκονται πάντα πάνω από τον ορίζοντα είτε δεν υψώνονται ποτέ πάνω από αυτόν. Όλα τα άλλα αστέρια ανατέλλει και δύει, και κάθε μέρα κάθε αστέρι ανατέλλει και δύει 4 λεπτά νωρίτερα από την προηγούμενη μέρα. Μερικά αστέρια και αστερισμοί αναδύονται στον ουρανό τη νύχτα κατά τη διάρκεια του χειμώνα - τα ονομάζουμε "χειμώνα" και άλλα - "καλοκαίρι".

Έτσι, η θέα της ουράνιας σφαίρας καθορίζεται από τρεις φορές: την ώρα της ημέρας που σχετίζεται με την περιστροφή της Γης. εποχή του χρόνου που σχετίζεται με την κυκλοφορία γύρω από τον ήλιο. μια εποχή που σχετίζεται με την μετάπτωση (αν και η τελευταία επίδραση είναι σχεδόν αόρατη «με το μάτι» ακόμη και μετά από 100 χρόνια).

Συστήματα συντεταγμένων.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να υποδείξετε τη θέση των αντικειμένων στην ουράνια σφαίρα. Κάθε ένα από αυτά είναι κατάλληλο για εργασίες συγκεκριμένου τύπου.

Σύστημα Alt-azimuth.

Για να υποδείξει τη θέση ενός αντικειμένου στον ουρανό σε σχέση με τα γήινα αντικείμενα που περιβάλλουν τον παρατηρητή, χρησιμοποιείται ένα «αλτ-αζιμούθιο» ή «οριζόντιο» σύστημα συντεταγμένων. Δείχνει τη γωνιακή απόσταση του αντικειμένου πάνω από τον ορίζοντα, που ονομάζεται "υψόμετρο", καθώς και το "αζιμούθιο" του - τη γωνιακή απόσταση κατά μήκος του ορίζοντα από ένα σημείο υπό όρους σε ένα σημείο ακριβώς κάτω από το αντικείμενο. Στην αστρονομία, το αζιμούθιο μετριέται από ένα σημείο νότια προς τα δυτικά, και στη γεωδαισία και τη ναυσιπλοΐα, από ένα σημείο βόρεια προς τα ανατολικά. Επομένως, πριν χρησιμοποιήσετε το αζιμούθιο, πρέπει να μάθετε σε ποιο σύστημα υποδεικνύεται. Το σημείο στον ουρανό ακριβώς πάνω από το κεφάλι έχει ύψος 90 ° και ονομάζεται "ζενίθ" και το σημείο που είναι διαμετρικά απέναντι από αυτό (κάτω από τα πόδια) ονομάζεται "ναδίρ". Για πολλές εργασίες, ένας μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, που ονομάζεται "ουράνιος μεσημβρινός" είναι σημαντικός. διέρχεται από το ζενίθ, το ναδίρ και τους ουράνιους πόλους και διασχίζει τον ορίζοντα σε σημεία βόρεια και νότια.

ισημερινό σύστημα.

Λόγω της περιστροφής της Γης, τα αστέρια κινούνται συνεχώς σε σχέση με τον ορίζοντα και τα κύρια σημεία και οι συντεταγμένες τους στο οριζόντιο σύστημα αλλάζουν. Αλλά για ορισμένα καθήκοντα της αστρονομίας, το σύστημα συντεταγμένων πρέπει να είναι ανεξάρτητο από τη θέση του παρατηρητή και την ώρα της ημέρας. Ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται "ισημερινό". οι συντεταγμένες του μοιάζουν με γεωγραφικά πλάτη και γεωγραφικά μήκη. Σε αυτό, το επίπεδο του ισημερινού της γης, που εκτείνεται μέχρι την τομή με την ουράνια σφαίρα, θέτει τον κύριο κύκλο - τον "ουράνιο ισημερινό". Η «απόκλιση» ενός αστεριού μοιάζει με γεωγραφικό πλάτος και μετριέται από τη γωνιακή του απόσταση βόρεια ή νότια του ουράνιου ισημερινού. Εάν το αστέρι είναι ορατό ακριβώς στο ζενίθ, τότε το γεωγραφικό πλάτος του τόπου παρατήρησης είναι ίσο με την απόκλιση του αστεριού. Το γεωγραφικό μήκος αντιστοιχεί στη «δεξιά ανάβαση» του άστρου. Μετράται ανατολικά του σημείου τομής της εκλειπτικής με τον ουράνιο ισημερινό, τον οποίο περνά ο Ήλιος τον Μάρτιο, την ημέρα της αρχής της άνοιξης στο βόρειο ημισφαίριο και του φθινοπώρου στο νότιο. Αυτό το σημείο, σημαντικό για την αστρονομία, ονομάζεται «πρώτο σημείο του Κριού», ή «σημείο της εαρινής ισημερίας», και συμβολίζεται με το ζώδιο. Οι τιμές της δεξιάς ανάτασης δίνονται συνήθως σε ώρες και λεπτά, θεωρώντας τις 24 ώρες ως 360°.

Το ισημερινό σύστημα χρησιμοποιείται κατά την παρατήρηση με τηλεσκόπια. Το τηλεσκόπιο είναι εγκατεστημένο έτσι ώστε να μπορεί να περιστρέφεται από τα ανατολικά προς τα δυτικά γύρω από τον άξονα που κατευθύνεται προς τον ουράνιο πόλο, αντισταθμίζοντας έτσι την περιστροφή της Γης.

άλλα συστήματα.

Για ορισμένους σκοπούς, χρησιμοποιούνται επίσης άλλα συστήματα συντεταγμένων στην ουράνια σφαίρα. Για παράδειγμα, όταν μελετούν την κίνηση των σωμάτων στο ηλιακό σύστημα, χρησιμοποιούν ένα σύστημα συντεταγμένων του οποίου το κύριο επίπεδο είναι το επίπεδο της τροχιάς της γης. Η δομή του Γαλαξία μελετάται σε ένα σύστημα συντεταγμένων, το κύριο επίπεδο του οποίου είναι το ισημερινό επίπεδο του Γαλαξία, που αντιπροσωπεύεται στον ουρανό από έναν κύκλο που περνά κατά μήκος του Γαλαξία.

Σύγκριση συστημάτων συντεταγμένων.

Οι πιο σημαντικές λεπτομέρειες του οριζόντιου και του ισημερινού συστήματος φαίνονται στα σχήματα. Στον πίνακα, αυτά τα συστήματα συγκρίνονται με το γεωγραφικό σύστημα συντεταγμένων.

Πίνακας: Σύγκριση συστημάτων συντεταγμένων

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΤΟΝΤΙΝΩΝ
Χαρακτηριστικό γνώρισμα	Σύστημα Alt-azimuth	ισημερινό σύστημα	Γεωγραφικό σύστημα
Βασικός κύκλος	Ορίζοντας	Ουράνιος ισημερινός	Ισημερινός
Πολωνοί	Ζενίθ και ναδίρ	Βόρειος και νότιος πόλος του κόσμου	Βόρειος και νότιος πόλος
Γωνιακή απόσταση από τον κύριο κύκλο	Υψος	απόκλιση	Γεωγραφικό πλάτος
Γωνιακή απόσταση κατά μήκος του κύκλου βάσης	Αζιμούθιο	δεξιά ανάταση	Γεωγραφικό μήκος
Σημείο αγκύρωσης στον κύριο κύκλο	Δείξτε νότια στον ορίζοντα (στη γεωδαισία - το σημείο του βορρά)	σημείο εαρινής ισημερίας	Διασταύρωση με τον Μεσημβρινό του Γκρίνουιτς

Μετάβαση από το ένα σύστημα στο άλλο.

Συχνά υπάρχει ανάγκη να υπολογιστούν οι ισημερινές του συντεταγμένες από τις συντεταγμένες alt-azimuth ενός άστρου και αντίστροφα. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη στιγμή της παρατήρησης και τη θέση του παρατηρητή στη Γη. Μαθηματικά, το πρόβλημα λύνεται χρησιμοποιώντας ένα σφαιρικό τρίγωνο με κορυφές στο ζενίθ, τον βόρειο ουράνιο πόλο και το αστέρι Χ. ονομάζεται «αστρονομικό τρίγωνο».

Η γωνία με μια κορυφή στο βόρειο πόλο του κόσμου μεταξύ του μεσημβρινού του παρατηρητή και της κατεύθυνσης προς οποιοδήποτε σημείο της ουράνιας σφαίρας ονομάζεται "γωνία ώρας" αυτού του σημείου. μετριέται δυτικά του μεσημβρινού. Η ωριαία γωνία της εαρινής ισημερίας, εκφρασμένη σε ώρες, λεπτά και δευτερόλεπτα, ονομάζεται «αστρικός χρόνος» (Si. T. - αστρικός χρόνος) στο σημείο παρατήρησης. Και δεδομένου ότι η ορθή ανάταση ενός άστρου είναι επίσης η πολική γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης προς αυτό και προς την εαρινή ισημερία, τότε ο αστρικός χρόνος είναι ίσος με τη δεξιά ανάταση όλων των σημείων που βρίσκονται στον μεσημβρινό του παρατηρητή.

Έτσι, η ωριαία γωνία οποιουδήποτε σημείου στην ουράνια σφαίρα είναι ίση με τη διαφορά μεταξύ του αστρικού χρόνου και της ορθής του ανάτασης:

Αφήστε το γεωγραφικό πλάτος του παρατηρητή να είναι ι. Δίνονται οι ισημερινές συντεταγμένες ενός αστεριού έναΚαι ρε, μετά τις οριζόντιες συντεταγμένες του ΕΝΑΚαι μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:

Μπορείτε επίσης να λύσετε το αντίστροφο πρόβλημα: σύμφωνα με τις μετρούμενες τιμές ΕΝΑΚαι η, γνωρίζοντας την ώρα, υπολογίστε έναΚαι ρε. απόκλιση ρευπολογίζεται απευθείας από τον τελευταίο τύπο και μετά υπολογίζεται από τον προτελευταίο H, και από την πρώτη, αν είναι γνωστός ο αστρικός χρόνος, τότε ένα.

Αναπαράσταση της ουράνιας σφαίρας.

Για αιώνες, οι επιστήμονες αναζητούσαν τον καλύτερο τρόπο να αναπαραστήσουν την ουράνια σφαίρα για μελέτη ή επίδειξη. Προτάθηκαν δύο τύποι μοντέλων: δισδιάστατα και τρισδιάστατα.

Η ουράνια σφαίρα μπορεί να απεικονιστεί σε ένα επίπεδο με τον ίδιο τρόπο που απεικονίζεται η σφαιρική Γη στους χάρτες. Και στις δύο περιπτώσεις, πρέπει να επιλεγεί ένα γεωμετρικό σύστημα προβολής. Η πρώτη προσπάθεια αναπαράστασης τμημάτων της ουράνιας σφαίρας σε ένα επίπεδο ήταν σκαλίσματα σε βράχους αστρικών διαμορφώσεων στα σπήλαια αρχαίων ανθρώπων. Σήμερα, υπάρχουν διάφοροι χάρτες αστεριών που δημοσιεύονται με τη μορφή χειροποίητων ή φωτογραφικών αστρικών άτλαντων που καλύπτουν ολόκληρο τον ουρανό.

Οι αρχαίοι Κινέζοι και Έλληνες αστρονόμοι αντιπροσώπευαν την ουράνια σφαίρα σε ένα μοντέλο που είναι γνωστό ως «στρατοπεδική σφαίρα». Αποτελείται από μεταλλικούς κύκλους ή δαχτυλίδια που συνδέονται μεταξύ τους έτσι ώστε να δείχνουν τους πιο σημαντικούς κύκλους της ουράνιας σφαίρας. Τώρα χρησιμοποιούνται συχνά αστρικές σφαίρες, στις οποίες σημειώνονται οι θέσεις των αστεριών και οι κύριοι κύκλοι της ουράνιας σφαίρας. Οι σφαίρες και οι σφαίρες έχουν ένα κοινό μειονέκτημα: η θέση των αστεριών και τα σημάδια των κύκλων σημειώνονται στην εξωτερική, κυρτή πλευρά τους, την οποία βλέπουμε από έξω, ενώ κοιτάμε τον ουρανό "από μέσα" και τα αστέρια μας φαίνονται τοποθετημένα στην κοίλη πλευρά της ουράνιας σφαίρας. Αυτό μερικές φορές οδηγεί σε σύγχυση στις κατευθύνσεις κίνησης των αστεριών και των μορφών αστερισμών.

Το πλανητάριο δίνει την πιο ρεαλιστική αναπαράσταση της ουράνιας σφαίρας. Η οπτική προβολή των αστεριών σε μια ημισφαιρική οθόνη από το εσωτερικό καθιστά δυνατή την αναπαραγωγή με μεγάλη ακρίβεια της εμφάνισης του ουρανού και όλων των ειδών των κινήσεων των φωτιστικών σωμάτων σε αυτόν.

Ένα από τα πιο σημαντικά αστρονομικά καθήκοντα, χωρίς τα οποία είναι αδύνατο να λυθούν όλα τα άλλα προβλήματα της αστρονομίας, είναι ο προσδιορισμός της θέσης του ουράνιου σώματος στην ουράνια σφαίρα.

Η ουράνια σφαίρα είναι μια φανταστική σφαίρα αυθαίρετης ακτίνας, που περιγράφεται από το μάτι του παρατηρητή ως από το κέντρο. Σε αυτή τη σφαίρα προβάλλουμε τη θέση όλων των ουράνιων σωμάτων. Οι αποστάσεις στην ουράνια σφαίρα μπορούν να μετρηθούν μόνο σε γωνιακές μονάδες, σε μοίρες, λεπτά, δευτερόλεπτα ή ακτίνια. Για παράδειγμα, οι γωνιακές διάμετροι της Σελήνης και του Ήλιου είναι περίπου 30 λεπτά.

Μία από τις κύριες κατευθύνσεις, σε σχέση με τις οποίες προσδιορίζεται η θέση του παρατηρούμενου ουράνιου σώματος, είναι μια βαρέλια. Ένα βαρέλι οπουδήποτε στον πλανήτη κατευθύνεται προς το κέντρο βάρους της Γης. Η γωνία μεταξύ της γραμμής του βάθους και του επιπέδου του ισημερινού της γης ονομάζεται αστρονομικό γεωγραφικό πλάτος.

Ρύζι. 1. Θέση στο διάστημα της ουράνιας σφαίρας για έναν παρατηρητή σε γεωγραφικό πλάτος σε σχέση με τη Γη

Το επίπεδο που είναι κάθετο στη γραμμή του βάθρου ονομάζεται οριζόντιο επίπεδο.

Σε κάθε σημείο της Γης, ο παρατηρητής βλέπει τη μισή σφαίρα, να περιστρέφεται ομαλά από την ανατολή προς τη δύση, μαζί με αστέρια που φαίνεται να είναι προσκολλημένα σε αυτήν. Αυτή η φαινομενική περιστροφή της ουράνιας σφαίρας εξηγείται από την ομοιόμορφη περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της από τα δυτικά προς τα ανατολικά.

Η ευθεία τέμνει την ουράνια σφαίρα στο σημείο ζενίθ, Z, και στο σημείο ναδίρ, Z".

Ρύζι. 2. Ουράνια σφαίρα

Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, κατά μήκος του οποίου το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από το μάτι του παρατηρητή (σημείο C στο Σχ. 2), τέμνεται με την ουράνια σφαίρα, ονομάζεται αληθινός ορίζοντας. Θυμηθείτε ότι ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας είναι ένας κύκλος που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας. Οι κύκλοι που σχηματίζονται από την τομή της ουράνιας σφαίρας με επίπεδα που δεν διέρχονται από το κέντρο της ονομάζονται μικροί κύκλοι.

Μια ευθεία παράλληλη προς τον άξονα της γης και που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας ονομάζεται άξονας του κόσμου. Διασχίζει την ουράνια σφαίρα στο βόρειο ουράνιο πόλο, P, και στο νότιο ουράνιο πόλο, P."

Από το σχ. Το 1 δείχνει ότι ο άξονας του κόσμου είναι κεκλιμένος προς το επίπεδο του αληθινού ορίζοντα υπό γωνία. Η φαινομενική περιστροφή της ουράνιας σφαίρας συμβαίνει γύρω από τον άξονα του κόσμου από την ανατολή προς τη δύση, σε κατεύθυνση αντίθετη από την πραγματική περιστροφή της Γης, η οποία περιστρέφεται από τη δύση προς την ανατολή.

Ο μεγάλος κύκλος της ουράνιας σφαίρας, του οποίου το επίπεδο είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου, ονομάζεται ουράνιος ισημερινός. Ο ουράνιος ισημερινός χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε δύο μέρη: τη βόρεια και τη νότια. Ο ουράνιος ισημερινός είναι παράλληλος με τον ισημερινό της Γης.

Το επίπεδο που διέρχεται από τη γραμμή του βάθους και τον άξονα του κόσμου τέμνει την ουράνια σφαίρα κατά μήκος της γραμμής του ουράνιου μεσημβρινού. Ο ουράνιος μεσημβρινός τέμνεται με τον αληθινό ορίζοντα στα σημεία του βορρά, Β και νότου, Ν. Και τα επίπεδα αυτών των κύκλων τέμνονται κατά μήκος της μεσημεριανής γραμμής. Ο ουράνιος μεσημβρινός είναι μια προβολή στην ουράνια σφαίρα του επίγειου μεσημβρινού στον οποίο βρίσκεται ο παρατηρητής. Επομένως, υπάρχει μόνο ένας μεσημβρινός στην ουράνια σφαίρα, γιατί ο παρατηρητής δεν μπορεί να βρίσκεται σε δύο μεσημβρινούς ταυτόχρονα!

Ο ουράνιος ισημερινός τέμνει τον αληθινό ορίζοντα στα σημεία ανατολικά, Α και δυτικά, Δ. Η ευθεία EW είναι κάθετη στο μεσημέρι. Το Q είναι η κορυφή του ισημερινού και το Q" είναι το κάτω μέρος του ισημερινού.

Οι μεγάλοι κύκλοι των οποίων τα επίπεδα περνούν μέσα από μια ράβδο ονομάζονται κάθετοι. Η κατακόρυφη που διέρχεται από τα σημεία W και E ονομάζεται πρώτη κατακόρυφος.

Οι μεγάλοι κύκλοι, τα επίπεδα των οποίων διέρχονται από τον άξονα του κόσμου, ονομάζονται κύκλοι απόκλισης ή ωριακοί κύκλοι.

Οι μικροί κύκλοι της ουράνιας σφαίρας, τα επίπεδα των οποίων είναι παράλληλα με τον ουράνιο ισημερινό, ονομάζονται ουράνιοι ή ημερήσιοι παράλληλοι. Ονομάζονται ημερήσιες επειδή η καθημερινή κίνηση των ουράνιων σωμάτων γίνεται κατά μήκος τους. Ο ισημερινός είναι επίσης ημερήσιος παράλληλος.

Ένας μικρός κύκλος της ουράνιας σφαίρας, το επίπεδο της οποίας είναι παράλληλο με το επίπεδο του ορίζοντα, ονομάζεται almukantarat

Καθήκοντα

Ονομα	Τύπος	Εξηγήσεις	Σημειώσεις
Το ύψος του φωτιστικού στο ανώτερο αποκορύφωμα (μεταξύ του ισημερινού και του ζενίθ)	η = 90° - φ + δ z = 90° - h	δ - απόκλιση του αστεριού, ι- γεωγραφικό πλάτος του τόπου παρατήρησης, η- το ύψος του ήλιου πάνω από τον ορίζοντα z- ζενίθ απόσταση του αστεριού
Το ύψος του φωτιστικού είναι στην κορυφή. κορύφωση (μεταξύ του ζενίθ και του ουράνιου πόλου)	η= 90° + φ – δ
Το ύψος του φωτιστικού στο κάτω μέρος. κορύφωση (αστέρι που δεν δύει)	η = φ + δ – 90°
Γεωγραφικό πλάτος σύμφωνα με ένα αστέρι που δεν δύει, και οι δύο κορυφώσεις του οποίου παρατηρούνται βόρεια του ζενίθ	φ = (h σε + h n) / 2	ω σε- το ύψος του φωτιστικού πάνω από τον ορίζοντα στην ανώτερη κορύφωση h n- το ύψος του φωτιστικού πάνω από τον ορίζοντα στην κάτω κορύφωση	Αν όχι βόρεια του ζενίθ, τότε δ =(h σε + h n) / 2
Τροχιακή εκκεντρότητα (βαθμός επιμήκυνσης της έλλειψης)	e \u003d 1 - r p /a ή e \u003d r a / a - 1 ή e \u003d (1 - in 2 /ΕΝΑ 2 ) ½	e -εκκεντρότητα μιας έλλειψης (ελλειπτική τροχιά) - ο λόγος της απόστασης από το κέντρο προς την εστία προς την απόσταση από το κέντρο έως την άκρη της έλλειψης (το μισό του κύριου άξονα). rp-τροχιακή απόσταση περιγείου ra-απόσταση τροχιάς απόγειο ΕΝΑ -ημι-κύριος άξονας της έλλειψης. σι-ημιμικρός άξονας της έλλειψης.	Μια έλλειψη είναι μια καμπύλη στην οποία το άθροισμα των αποστάσεων από οποιοδήποτε σημείο στις εστίες της είναι μια σταθερή τιμή ίση με τον κύριο άξονα της έλλειψης
Ημι-κύριος άξονας της τροχιάς	r p +r a = 2a
Η μικρότερη τιμή του διανύσματος ακτίνας στην περίαψη	rp = a∙(1-e)
Η μεγαλύτερη τιμή του διανύσματος ακτίνας στο απόκεντρο (αφήλιο)	r a = a∙(1+e)
Έκλειψη λοξότητα	e \u003d (a - b) / a \u003d 1 - in / a \u003d 1 - (1 - ε 2 ) 1/2	μι-έλλειψη συρρίκνωσης
Μικρός άξονας της έλλειψης	b = a∙ (1 – e 2 ) ½
Σταθερή επιφάνειας

	|	επόμενη διάλεξη ==>

Όλα τα ουράνια σώματα βρίσκονται σε ασυνήθιστα μεγάλες και πολύ διαφορετικές αποστάσεις από εμάς. Αλλά σε εμάς φαίνονται να είναι εξίσου απομακρυσμένα και σαν να βρίσκονται σε μια συγκεκριμένη σφαίρα. Κατά την επίλυση πρακτικών προβλημάτων στην αεροπορική αστρονομία, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε όχι την απόσταση από τα αστέρια, αλλά τη θέση τους στην ουράνια σφαίρα τη στιγμή της παρατήρησης.

Η ουράνια σφαίρα είναι μια νοητή σφαίρα απείρως μεγάλης ακτίνας, το κέντρο της οποίας είναι ο παρατηρητής. Όταν εξετάζουμε την ουράνια σφαίρα, το κέντρο της συνδυάζεται με το μάτι του παρατηρητή. Οι διαστάσεις της Γης παραμελούνται, έτσι το κέντρο της ουράνιας σφαίρας συχνά συνδυάζεται και με το κέντρο της Γης. Τα φωτιστικά εφαρμόζονται στη σφαίρα σε μια τέτοια θέση στην οποία είναι ορατά στον ουρανό σε κάποια χρονική στιγμή από ένα δεδομένο σημείο της θέσης του παρατηρητή.

Η ουράνια σφαίρα έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά σημεία, γραμμές και κύκλους. Στο σχ. 1.1, ένας κύκλος αυθαίρετης ακτίνας απεικονίζει μια ουράνια σφαίρα, στο κέντρο της οποίας, που υποδεικνύεται από το σημείο Ο, βρίσκεται ο παρατηρητής. Εξετάστε τα κύρια στοιχεία της ουράνιας σφαίρας.

Η κατακόρυφος του παρατηρητή είναι μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από το κέντρο της ουράνιας σφαίρας και συμπίπτει με την κατεύθυνση της γραμμής του ποντικιού στο σημείο του παρατηρητή. Ζενίθ Ζ - το σημείο τομής της κατακόρυφου του παρατηρητή με την ουράνια σφαίρα, που βρίσκεται πάνω από το κεφάλι του παρατηρητή. Nadir Z" - το σημείο τομής της κατακόρυφου του παρατηρητή με την ουράνια σφαίρα, απέναντι από το ζενίθ.

Ο πραγματικός ορίζοντας Β Α ΝΔ Δ είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στην κατακόρυφο του παρατηρητή. Ο αληθινός ορίζοντας χωρίζει την ουράνια σφαίρα σε δύο μέρη: το ημισφαίριο πάνω από τον ορίζοντα, στο οποίο βρίσκεται το ζενίθ, και το ημισφαίριο του υποορίζοντα, στο οποίο βρίσκεται το ναδίρ.

Ο άξονας του κόσμου PP» είναι μια ευθεία γραμμή γύρω από την οποία λαμβάνει χώρα η ορατή καθημερινή περιστροφή της ουράνιας σφαίρας.

Ρύζι. 1.1. Βασικά σημεία, γραμμές και κύκλοι στην ουράνια σφαίρα

Ο άξονας του κόσμου είναι παράλληλος με τον άξονα περιστροφής της Γης και για έναν παρατηρητή που βρίσκεται σε έναν από τους πόλους της Γης, συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής της Γης. Η φαινομενική ημερήσια περιστροφή της ουράνιας σφαίρας είναι μια αντανάκλαση της πραγματικής ημερήσιας περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της.

Οι πόλοι του κόσμου είναι τα σημεία τομής του άξονα του κόσμου με την ουράνια σφαίρα. Ο ουράνιος πόλος, που βρίσκεται στον αστερισμό της Μικρής Άρκτου, ονομάζεται βόρειος ουράνιος πόλος R και ο αντίθετος πόλος ονομάζεται Νότιος R.

Ο ουράνιος ισημερινός είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, το επίπεδο του οποίου είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου. Το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού χωρίζει την ουράνια σφαίρα στο βόρειο ημισφαίριο, στο οποίο βρίσκεται ο Βόρειος Πόλος του Κόσμου, και στο νότιο ημισφαίριο, στο οποίο βρίσκεται ο Νότιος Πόλος του Κόσμου.

Ο ουράνιος μεσημβρινός, ή ο μεσημβρινός του παρατηρητή, είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από τους πόλους του κόσμου, το ζενίθ και το ναδίρ. Συμπίπτει με το επίπεδο του γήινου μεσημβρινού του παρατηρητή και χωρίζει την ουράνια σφαίρα στο ανατολικό και δυτικό ημισφαίριο.

Το βόρειο και το νότιο σημείο είναι τα σημεία τομής του ουράνιου μεσημβρινού με τον αληθινό ορίζοντα. Το σημείο που βρίσκεται πλησιέστερα στον βόρειο πόλο του κόσμου ονομάζεται βόρειο σημείο του αληθινού ορίζοντα C, και το πιο κοντινό στον νότιο πόλο του κόσμου ονομάζεται νότιο σημείο Yu. Τα σημεία ανατολής και δύσης είναι τα σημεία τομής του ουράνιου ισημερινού με τον αληθινό ορίζοντα.

Μεσημεριανή γραμμή - μια ευθεία γραμμή στο επίπεδο του αληθινού ορίζοντα, που συνδέει τα σημεία του βορρά και του νότου. Αυτή η γραμμή ονομάζεται μεσημέρι επειδή το μεσημέρι, τοπική πραγματική ηλιακή ώρα, η σκιά από τον κατακόρυφο πόλο συμπίπτει με αυτή τη γραμμή, δηλαδή με τον πραγματικό μεσημβρινό αυτού του σημείου.

Τα νότια και βόρεια σημεία του ουράνιου ισημερινού είναι τα σημεία τομής του ουράνιου μεσημβρινού με τον ουράνιο ισημερινό. Το σημείο που βρίσκεται πλησιέστερα στο νότιο σημείο του ορίζοντα ονομάζεται νότιο σημείο του ουράνιου ισημερινού και το πιο κοντά στο βόρειο σημείο του ορίζοντα ονομάζεται βόρειο σημείο

Το κατακόρυφο του φωτιστικού, ή ο κύκλος του ύψους, είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από το ζενίθ, το ναδίρ και το φωτεινό. Η πρώτη κάθετη είναι η κατακόρυφος που διέρχεται από τα ανατολικά και δυτικά σημεία.

Ο κύκλος της απόκλισης, ή ο ωριαίος κύκλος του φωτιστικού, PMP είναι ένας μεγάλος κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που διέρχεται από τους πόλους του μυόα και του φωτιστικού.

Η ημερήσια παράλληλη του φωτιστικού είναι ένας μικρός κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που σύρεται μέσω του φωτιστικού παράλληλου προς το επίπεδο του ουράνιου ισημερινού. Η ορατή καθημερινή κίνηση των φωτιστικών εμφανίζεται κατά μήκος των ημερήσιων παραλλήλων.

Almukantarat του φωτιστικού AMAG - ένας μικρός κύκλος στην ουράνια σφαίρα, που τραβιέται μέσω του φωτιστικού παράλληλου με το επίπεδο του αληθινού ορίζοντα.

Τα θεωρούμενα στοιχεία της ουράνιας σφαίρας χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροπορική αστρονομία.

Reshebnik στην αστρονομία τάξη 11 για το μάθημα αριθμό 2 (τετράδιο εργασιών) - Ουράνια σφαίρα

1. Συμπλήρωσε την πρόταση.

Ένας αστερισμός είναι ένα τμήμα του έναστρου ουρανού με μια χαρακτηριστική παρατηρήσιμη ομάδα αστεριών.

2. Χρησιμοποιώντας έναν αστρικό χάρτη, εισαγάγετε διαγράμματα αστερισμών με φωτεινά αστέρια στις κατάλληλες στήλες του πίνακα. Σε κάθε αστερισμό, επισημάνετε το φωτεινότερο αστέρι και γράψτε το όνομά του.

3. Συμπλήρωσε την πρόταση.

Οι χάρτες αστεριών δεν υποδεικνύουν τη θέση των πλανητών, καθώς οι χάρτες έχουν σχεδιαστεί για να περιγράφουν τα αστέρια και τους αστερισμούς.

4. Τακτοποιήστε τα ακόλουθα αστέρια σε φθίνουσα σειρά της φωτεινότητάς τους:

1) Betelgeuse? 2) Spica? 3) Aldebaran; 4) Σείριος; 5) Αρκτούρος? 6) Παρεκκλήσι? 7) Procyon; 8) Vega; 9) Altair; 10) Pollux.

4

5

8

6

7

1

3

9

2

10

5. Συμπλήρωσε την πρόταση.

Τα αστέρια 1ου μεγέθους είναι 100 φορές φωτεινότερα από τα αστέρια 6ου μεγέθους.

Η εκλειπτική είναι η φαινομενική ετήσια διαδρομή του Ήλιου ανάμεσα στα αστέρια.

6. Τι ονομάζεται ουράνια σφαίρα;

Μια φανταστική σφαίρα αυθαίρετης ακτίνας.

7. Υποδείξτε τα ονόματα των σημείων και των γραμμών της ουράνιας σφαίρας, που υποδεικνύονται από τους αριθμούς 1-14 στο σχήμα 2.1.

1. Βόρειος Πόλος του Κόσμου
2. ζενίθ; σημείο ζενίθ
3. κάθετη γραμμή
4. ουράνιο ισημερινό
5. δυτικά; δυτικό σημείο
6. κέντρο της ουράνιας σφαίρας
7. μεσημεριανή γραμμή
8. Νότος; νότιο σημείο
9. γραμμή ορίζοντα
10. Ανατολή; ανατολικό σημείο
11. νότιο πόλο του κόσμου
12. ναδίρ; ρεύμα ναδίρ
13. βόρειο σημείο
14. ουράνια μεσημβρινή γραμμή

8. Χρησιμοποιώντας το σχήμα 2.1, απαντήστε στις ερωτήσεις.

Πού βρίσκεται ο άξονας του κόσμου σε σχέση με τον άξονα της Γης;

Παράλληλο.

Πώς βρίσκεται ο άξονας του κόσμου σε σχέση με το επίπεδο του ουράνιου μεσημβρινού;

Ξαπλώνει στο αεροπλάνο.

Πού ο ουράνιος ισημερινός συναντά τον ορίζοντα;

Σε σημεία ανατολικά και δυτικά.

Πού τέμνεται ο ουράνιος μεσημβρινός με τον ορίζοντα;

Σε σημεία βόρεια και νότια.

9. Ποιες παρατηρήσεις μας πείθουν για την καθημερινή περιστροφή της ουράνιας σφαίρας;

Εάν παρατηρήσετε τα αστέρια για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα αστέρια θα εμφανιστούν ως μια ενιαία σφαίρα.

10. Χρησιμοποιώντας έναν κινούμενο χάρτη αστεριών, εισαγάγετε στον πίνακα δύο ή τρεις αστερισμούς που είναι ορατοί σε γεωγραφικό πλάτος 55 ° στο βόρειο ημισφαίριο.

Η λύση στη 10η εργασία αντιστοιχεί στην πραγματικότητα των γεγονότων του 2015, ωστόσο, δεν ελέγχουν όλοι οι δάσκαλοι τη λύση της εργασίας κάθε μαθητή στον αστρικό χάρτη για συμμόρφωση με την πραγματικότητα

Η ουράνια σφαίρα είναι μια νοητή σφαιρική επιφάνεια αυθαίρετης ακτίνας, στο κέντρο της οποίας βρίσκεται ο παρατηρητής. Τα ουράνια σώματα προβάλλονται επάνω ουράνια σφαίρα.

Λόγω του μικρού μεγέθους της Γης, σε σύγκριση με τις αποστάσεις από τα αστέρια, οι παρατηρητές που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία στην επιφάνεια της γης μπορούν να θεωρηθούν ότι βρίσκονται σε το κέντρο της ουράνιας σφαίρας. Στην πραγματικότητα, καμία υλική σφαίρα που να περιβάλλει τη Γη δεν υπάρχει στη φύση. Τα ουράνια σώματα κινούνται στον απεριόριστο χώρο του κόσμου σε διάφορες αποστάσεις από τη Γη. Αυτές οι αποστάσεις είναι αφάνταστα μεγάλες, η όρασή μας δεν είναι σε θέση να τις αξιολογήσει, επομένως, σε ένα άτομο, όλα τα ουράνια σώματα φαίνονται εξίσου μακριά.

Κατά τη διάρκεια του έτους, ο Ήλιος περιγράφει έναν μεγάλο κύκλο με φόντο τον έναστρο ουρανό. Η ετήσια διαδρομή του Ήλιου στην ουράνια σφαίρα ονομάζεται εκλειπτική. Μετακίνηση απέναντι εκλειπτική. Ο ήλιος διασχίζει τον ουράνιο ισημερινό δύο φορές στις ισημερίες. Αυτό συμβαίνει στις 21 Μαρτίου και στις 23 Σεπτεμβρίου.

Το σημείο της ουράνιας σφαίρας, που παραμένει ακίνητο κατά την καθημερινή κίνηση των άστρων, ονομάζεται συμβατικά βόρειος ουράνιος πόλος. Το αντίθετο σημείο της ουράνιας σφαίρας ονομάζεται νότιος ουράνιος πόλος. Οι κάτοικοι του βόρειου ημισφαιρίου δεν το βλέπουν, γιατί είναι κάτω από τον ορίζοντα. Ένα βαρέλι που περνά μέσα από τον παρατηρητή διασχίζει τον ουρανό στο ζενίθ και στο διαμετρικά αντίθετο σημείο, που ονομάζεται ναδίρ.

Ο άξονας της ορατής περιστροφής της ουράνιας σφαίρας, που συνδέει και τους δύο πόλους του κόσμου και διέρχεται από τον παρατηρητή, ονομάζεται άξονας του κόσμου. Στον ορίζοντα κάτω από τον βόρειο πόλο του κόσμου βρίσκεται βόρειο σημείο, το διαμετρικά αντίθετο σημείο του - νότιο σημείο. East και West Pointsβρίσκονται στη γραμμή του ορίζοντα και απέχουν 90° από τα βόρεια και νότια σημεία.

Σχηματίζεται το επίπεδο που διέρχεται από το κέντρο της σφαίρας που είναι κάθετο στον άξονα του κόσμου επίπεδο του ουράνιου ισημερινούπαράλληλα με το επίπεδο του ισημερινού της γης. Το επίπεδο του ουράνιου μεσημβρινού διέρχεται από τους πόλους του κόσμου, σημεία βορρά και νότου, ζενίθ και ναδίρ.

Ουράνιες συντεταγμένες

Το σύστημα συντεταγμένων στο οποίο η αναφορά γίνεται από το επίπεδο του ισημερινού ονομάζεται ισημερινού. Η γωνιακή απόσταση του άστρου από τον ουράνιο ισημερινό ονομάζεται , η οποία κυμαίνεται από -90 ° έως + 90 °. απόκλισηθεωρείται θετικός βόρεια του ισημερινού και αρνητικός νότος. μετριέται από τη γωνία μεταξύ των επιπέδων των μεγάλων κύκλων, ένα από τα οποία διέρχεται από τους πόλους του κόσμου και το δεδομένο φωτιστικό, το δεύτερο μέσα από τους πόλους του κόσμου και το σημείο της εαρινής ισημερίας που βρίσκεται στον ισημερινό.

Οριζόντιες συντεταγμένες

Η γωνιακή απόσταση είναι η απόσταση μεταξύ των αντικειμένων στον ουρανό, μετρούμενη από τη γωνία που σχηματίζεται από τις ακτίνες που πηγαίνουν στο αντικείμενο από το σημείο παρατήρησης. Η γωνιακή απόσταση του άστρου από τον ορίζοντα ονομάζεται ύψος του αστεριού πάνω από τον ορίζοντα. Η θέση του ήλιου σε σχέση με τις πλευρές του ορίζοντα ονομάζεται αζιμούθιο. Η αντίστροφη μέτρηση είναι από τα νότια δεξιόστροφα. Αζιμούθιοκαι το ύψος του αστεριού πάνω από τον ορίζοντα μετριέται με θεοδόλιθο. Σε γωνιακές μονάδες δεν εκφράζονται μόνο οι αποστάσεις μεταξύ των ουράνιων αντικειμένων, αλλά και τα μεγέθη των ίδιων των αντικειμένων. Η γωνιακή απόσταση του ουράνιου πόλου από τον ορίζοντα είναι ίση με το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής.

Το ύψος των φωτιστικών στην κορύφωση

Τα φαινόμενα της διέλευσης των φωτιστικών από τον ουράνιο μεσημβρινό ονομάζονται κορυφώσεις. Η κατώτερη κορύφωση είναι το πέρασμα των φωτιστικών από το βόρειο μισό του ουράνιου μεσημβρινού. Το φαινόμενο της διέλευσης του φωτιστικού του νότιου μισού του ουράνιου μεσημβρινού ονομάζεται άνω κορύφωση. Η στιγμή της ανώτερης κορύφωσης του κέντρου του Ήλιου ονομάζεται αληθινό μεσημέρι και η στιγμή της κάτω κορύφωσης ονομάζεται αληθινά μεσάνυχτα. Το χρονικό διάστημα μεταξύ των κορυφών - μισή μέρα.

Για φωτιστικά που δεν πήζουν, και οι δύο κορυφές είναι ορατές πάνω από τον ορίζοντα, για ανάβαση και ρύθμιση χαμηλότερη κορύφωσηεμφανίζεται κάτω από τον ορίζοντα, κάτω από το βόρειο σημείο. Κάθε αστέρι κορυφώνεταισε μια δεδομένη περιοχή βρίσκεται πάντα στο ίδιο ύψος πάνω από τον ορίζοντα, επειδή η γωνιακή της απόσταση από τον ουράνιο πόλο και από τον ουράνιο ισημερινό δεν αλλάζει. Ο ήλιος και η σελήνη αλλάζουν ύψος
που αυτοί αποκορυφώνομαι.