Сите небесни тела се на невообичаено големи и многу различни растојанија од нас. Но, тие ни изгледаат подеднакво далечни и се чини дека се наоѓаат на некоја сфера. При одлучувањето практични проблемиво воздухопловната астрономија, важно е да не се знае растојанието до ѕвездите, туку нивната позиција на небесната сфера во моментот на набљудување.
Небесната сфера е имагинарна сфера со бесконечен радиус, чиј центар е набљудувачот. При испитување на небесната сфера, нејзиниот центар е усогласен со окото на набљудувачот. Димензиите на Земјата се занемарени, така што центарот на небесната сфера често се комбинира со центарот на Земјата. Светлините се применуваат на сферата во положбата во која се видливи на небото во одреден момент во времето од дадена точка на локацијата на набљудувачот.
Небесната сфера има голем број карактеристични точки, линии и кругови. На сл. 1.1, круг со произволен радиус ја прикажува небесната сфера, во чиј центар, означен со точката О, се наоѓа набљудувачот. Ајде да ги разгледаме главните елементи на небесната сфера.
Вертикалата на набљудувачот е права линија што минува низ центарот на небесната сфера и се совпаѓа со насоката на линијата на водоводната линија во точката на набљудувачот. Зенит Z е точката на пресек на вертикалата на набљудувачот со небесната сфера, која се наоѓа над главата на набљудувачот. Надир З“ е точката на пресек на вертикалата на набљудувачот со небесната сфера, спротивна на зенитот.
Вистинскиот хоризонт N E S W е голем круг на небесната сфера, чија рамнина е нормална на вертикалата на набљудувачот. Вистинскиот хоризонт ја дели небесната сфера на два дела: хемисфера над хоризонтот, во која се наоѓа зенитот, и хемисфера на подхоризонтот, во која се наоѓа надирот.
Светската оска PP“ е права линија околу која се јавува видливата дневна ротација на небесната сфера.
Ориз. 1.1. Основни точки, линии и кругови на небесната сфера
Оската на светот е паралелна со оската на ротација на Земјата, а за набљудувач кој се наоѓа на еден од половите на Земјата, таа се совпаѓа со оската на ротација на Земјата. Очигледната дневна ротација на небесната сфера е одраз на вистинската дневна ротација на Земјата околу нејзината оска.
Небесните полови се точки на пресек на оската на светот со небесната сфера. Небесниот пол кој се наоѓа во областа на соѕвездието Мала Мечка, се нарекува Северен пол на светот P, а спротивниот пол се нарекува Јужен пол.
Небесниот екватор е голем круг на небесната сфера, чија рамнина е нормална на оската на светот. Рамнината на небесниот екватор ја дели небесната сфера на северната хемисфера, во која се наоѓа Северниот небесен пол, и јужната хемисфера, во која се наоѓа Јужниот небесен пол.
Небесниот меридијан, или меридијан на набљудувачот, е голем круг на небесната сфера, кој минува низ половите на светот, зенитот и надирот. Се совпаѓа со рамнината на земниот меридијан на набљудувачот и ја дели небесната сфера на источна и западна хемисфера.
Точките на север и југ се точки на пресек на небесниот меридијан со вистинскиот хоризонт. Точката најблиску до северниот пол на светот се нарекува северна точка на вистинскиот хоризонт C, а точката најблиску до јужниот пол на светот се нарекува јужна точка S. Точките на исток и запад се точките на пресек на небесниот екватор со вистинскиот хоризонт.
Пладневната линија е права линија во рамнината на вистинскиот хоризонт што ги поврзува точките на север и југ. Оваа линија се нарекува пладне бидејќи напладне според локалното вистинско сончево време, сенката на вертикалниот пол се совпаѓа со оваа линија, т.е. со вистинскиот меридијан на дадена точка.
Јужните и северните точки на небесниот екватор се точките на пресек на небесниот меридијан со небесниот екватор. Точката најблиску до јужната точка на хоризонтот се нарекува јужна точка на небесниот екватор, а точката најблиску до северната точка на хоризонтот се нарекува северна точка.
Вертикалата на светилникот, или кругот на надморска височина, е голем круг на небесната сфера, кој минува низ зенитот, надирот и светилникот. Првата вертикала е вертикалата која минува низ точките на исток и запад.
Кругот на деклинација или часовниот круг на светилката, RMR, е голем круг на небесната сфера, кој минува низ половите на миоа и светилката.
Дневната паралела на светилникот е мал круг на небесната сфера нацртан низ светилката паралелна со рамнината на небесниот екватор. Очигледното дневно движење на светилките се случува по дневни паралели.
Алмукантарат на светлинскиот AMAG е мал круг на небесната сфера нацртан низ светилката паралелна со рамнината на вистинскиот хоризонт.
Разгледаните елементи на небесната сфера се широко користени во воздухопловната астрономија.
Еден од најважните астрономски проблеми, без кој е невозможно да се решат сите други проблеми на астрономијата, е одредувањето на положбата на небесното тело на небесната сфера.
Небесна сфера- ова е имагинарна сфера со произволен радиус, опишана од окото на набљудувачот, како од центарот. Ние ја проектираме позицијата на сите небесни тела на оваа сфера. Растојанието на небесната сфера може да се измери само во аголни единици, во степени, минути, секунди или радијани. На пример, аголните дијаметри на Месечината и Сонцето се приближно 0. о 5.
Една од главните насоки во однос на која се одредува положбата на набљудуваното небесно тело е водоводна линија. Водовод каде било на земјината топка е насочена кон центарот на гравитација на Земјата. Аголот помеѓу водоводната линија и рамнината на екваторот на земјата се нарекува астрономска ширина.
Рамнината нормална на водоводната линија се нарекува хоризонтална рамнина.
На секоја точка на Земјата, набљудувачот гледа половина сфера која непречено ротира од исток кон запад заедно со ѕвездите навидум прикачени на неа. Оваа привидна ротација на небесната сфера се објаснува со еднообразната ротација на Земјата околу нејзината оска од запад кон исток.
Водоводна линија ја пресекува небесната сфера во одредена точка зенит, Зи во точката надир, З".
 |
| Ориз. 2. Небесна сфера |
Големиот круг на небесната сфера по кој хоризонталната рамнина што минува низ окото на набљудувачот (точка C на слика 2) се вкрстува со небесната сфера се нарекува вистински хоризонт. Потсетиме дека големиот круг на небесната сфера е круг што минува низ центарот на небесната сфера. Круговите формирани од пресекот на небесната сфера со рамнините што не минуваат низ нејзиниот центар се нарекуваат мали кругови.
Права паралелна на оската на Земјата и која минува низ центарот на небесната сфера се нарекува axis mundi. Таа ја преминува небесната сфера во северниот пол на светот, P, и во јужниот пол на светотП“.
Од Сл. 1 покажува дека оската на светот е наклонета кон рамнината на вистинскиот хоризонт под агол. Очигледната ротација на небесната сфера се случува околу оската на светот од исток кон запад, во спротивна насока од вистинската ротација на Земјата, која ротира од запад кон исток.
Големиот круг на небесната сфера, чија рамнина е нормална на оската на светот, се нарекува небесен екватор. Небесниот екватор ја дели небесната сфера на два дела: северна и јужна. Небесниот екватор е паралелен со екваторот на Земјата.
Авион што минува низ водовод и оската на светот ја пресекува небесната сфера долж линијата небесен меридијан. Небесниот меридијан го пресекува вистинскиот хоризонт на точки север, север, и југ, S. И рамнините на овие кругови се сечат заедно пладне линија. Небесниот меридијан е проекција на небесната сфера на копнениот меридијан на кој се наоѓа набљудувачот. Според тоа, има само еден меридијан на небесната сфера, бидејќи набљудувачот не може да биде на два меридијани истовремено!
Небесниот екватор го пресекува вистинскиот хоризонт на покажува исток, Е и запад, В. Правата EW е нормална на пладневната линија. Точката Q е највисоката точка на екваторот, а Q" е најниската точка на екваторот.
Се нарекуваат големите кругови чии рамнини минуваат низ водоводна линија вертикали. Се вика вертикалната линија што минува низ точките W и E прва вертикална.
Се нарекуваат големите кругови чии рамнини минуваат низ оската на светот кругови на деклинација или кругови на час.
Малите кругови на небесната сфера, чии рамнини се паралелни на небесниот екватор, се нарекуваат небесни или дневни паралели.Тие се нарекуваат дневни затоа што секојдневното движење на небесните тела се случува по нив. Екваторот е исто така дневна паралела.
Мал круг на небесната сфера, чија рамнина е паралелна со рамнината на хоризонтот, се нарекува алмукантарат.
Прашања
1 . Дали има место на Земјата каде што се случува ротација на небесната сфера околу водоводна линија?
Задачи
1. Нацртајте ја на цртежот небесната сфера во проекција на рамнината на хоризонтот.
Решение:Како што е познато, проекцијата на која било точка А на која било рамнина е точката на пресек на рамнината и нормалната извлечена од точката А до рамнината. Проекцијата на отсечка нормална на рамнина е точка. Проекцијата на круг паралелна на рамнина е иста круг на рамнината, проекцијата на кружница нормална на рамнината е отсечка, а проекцијата на кругот наклонет кон рамнината е елипса, колку е порамна, толку е поблиску аголот на наклон е до 90 о. Така, за да се нацрта проекција на небесната сфера на која било рамнина, неопходно е да се спуштат нормални од сите точки на небесната сфера на оваа рамнина. Редоследот на дејствата е како што следува. Пред сè, треба да нацртате круг што лежи во проекциската рамнина, во овој случај тоа ќе биде хоризонтот. Потоа нацртајте ги сите точки и линии што лежат во рамнината на хоризонтот. Во овој случај, ова ќе биде центарот на небесната сфера C, а точките југ S, север N, исток E и запад W, како и пладневната линија NS. Следно, ги спуштаме перпендикуларите на рамнината на хоризонтот од преостанатите точки на небесната сфера и откриваме дека проекцијата на зенитот Z, надир Z" и линијата ZZ" на рамнината на хоризонтот е точката што се совпаѓа со центарот на небесна сфера C (види слика 3). Проекцијата на првата вертикала е сегментот EW, проекцијата на небесниот меридијан се совпаѓа со пладневната линија NS. Точките што лежат на небесниот меридијан: половите P и P“, како и горните и долните точки на екваторот Q и Q“, затоа исто така се проектирани на пладневната линија. Екваторот е голем круг на небесната сфера, наклонет кон рамнината на хоризонтот, така што неговата проекција е елипса што минува низ точките исток E, запад W и проекциите на точките Q и Q.
2. Нацртајте ја на цртежот небесната сфера во проекција на рамнината на небесниот меридијан.
Решение:Прикажано на Сл.4
3. Нацртајте ја на цртежот небесната сфера во проекција на рамнината на небесниот екватор.
4. Нацртајте ја на цртежот небесната сфера во проекција на рамнината на првата вертикала.
Точки и линии на небесната сфера - како да се најде алмукантарат, каде што минува небесниот екватор, што е небесниот меридијан.
Што е небесната сфера
Небесна сфера– апстрактен концепт, имагинарна сфера со бесконечен радиус, чиј центар е набљудувачот. Во овој случај, центарот на небесната сфера е, како што беше, на ниво на очите на набљудувачот (со други зборови, сè што гледате над вашата глава од хоризонт до хоризонт е токму оваа сфера). Сепак, за полесно перцепција, можеме да го земеме предвид центарот на небесната сфера и центарот на Земјата; нема грешка во ова. Положбите на ѕвездите, планетите, Сонцето и Месечината се исцртани на сферата во положбата во која тие се видливи на небото во одреден временски момент од дадена точка на локацијата на набљудувачот.
Со други зборови, иако ја набљудуваме положбата на ѕвездите на небесната сфера, ние, наоѓајќи се на различни места на планетата, постојано ќе гледаме малку поинаква слика, знаејќи ги принципите на „работење“ на небесната сфера, гледајќи во на ноќното небо лесно можеме да го најдеме патот наоколу користејќи едноставна технологија. Знаејќи го погледот над главата во точката А, ќе го споредиме со погледот на небото во точката Б и со отстапувањата на познатите знаменитости, ќе можеме да разбереме каде точно се наоѓаме сега.
Луѓето одамна смислија голем број алатки за да ни ја олеснат задачата. Ако се движите низ „копнената“ земјина топка едноставно користејќи географска ширина и должина, тогаш цела низа слични елементи - точки и линии се обезбедени и за „небесната“ земјина топка - небесната сфера.
Небесната сфера и положбата на набљудувачот. Ако набљудувачот се движи, тогаш целата сфера видлива за него ќе се движи.
Елементи на небесната сфера
Небесната сфера има голем број карактеристични точки, линии и кругови; да ги разгледаме главните елементи на небесната сфера.
Набљудувач вертикален
Набљудувач вертикален- права линија што минува низ центарот на небесната сфера и се совпаѓа со правецот на линијата во точката на набљудувачот. Зенит- точката на пресек на вертикалата на набљудувачот со небесната сфера, која се наоѓа над главата на набљудувачот. Надир- точката на пресек на вертикалата на набљудувачот со небесната сфера, спротивна на зенитот.
Вистински хоризонт- голем круг на небесната сфера, чија рамнина е нормална на вертикалата на набљудувачот. Вистинскиот хоризонт ја дели небесната сфера на два дела: хемисфера над хоризонтот, на кој се наоѓа зенитот, и субхоризонтална хемисфера, во кој се наоѓа надирот.
Аксис светот ( Земјината оска) - права линија околу која се јавува видливата дневна ротација на небесната сфера. Оската на светот е паралелна со оската на ротација на Земјата, а за набљудувач кој се наоѓа на еден од половите на Земјата, таа се совпаѓа со оската на ротација на Земјата. Очигледната дневна ротација на небесната сфера е одраз на вистинската дневна ротација на Земјата околу нејзината оска. Небесните полови се точки на пресек на оската на светот со небесната сфера. Небесниот пол, кој се наоѓа во регионот на соѕвездието Мала Мечка, се нарекува северен Полсвет, а спротивниот пол се нарекува јужниот пол.
Голем круг на небесната сфера, чија рамнина е нормална на оската на светот. Рамнината на небесниот екватор ја дели небесната сфера на Северна хемисфера, во кој се наоѓа Северниот Пол, и Јужна хемисфера, каде што се наоѓа Јужниот пол.
Или меридијанот на набљудувачот е голем круг на небесната сфера, кој минува низ половите на светот, зенитот и надирот. Се совпаѓа со рамнината на земниот меридијан на набљудувачот и ја дели небесната сфера на источнаИ западната хемисфера.
Северни и јужни точки- точката на пресек на небесниот меридијан со вистинскиот хоризонт. Точката најблиску до северниот пол на светот се нарекува северна точка на вистинскиот хоризонт C, а точката најблиску до јужниот пол на светот се нарекува јужна точка S. Точките на исток и запад се точките на пресек на небесниот екватор со вистинскиот хоризонт.
Пладневна линија- права линија во рамнината на вистинскиот хоризонт што ги поврзува точките на север и југ. Оваа линија се нарекува пладне бидејќи напладне според локалното вистинско сончево време, сенката на вертикалниот пол се совпаѓа со оваа линија, т.е. со вистинскиот меридијан на дадена точка.
Пресечните точки на небесниот меридијан со небесниот екватор. Точката најблиску до јужната точка на хоризонтот се нарекува јужна точка на небесниот екватор, а точката најблиску до северната точка на хоризонтот е северната точка на небесниот екватор.
Вертикална на светилката
Вертикална на светилката, или висински круг, - голем круг на небесната сфера, кој минува низ зенитот, надирот и светлосниот. Првата вертикала е вертикалата која минува низ точките на исток и запад.
Круг на деклинација, или , е голем круг на небесната сфера, кој минува низ половите на светот и светилката.
Мал круг на небесната сфера исцртан низ светлечка паралелна со рамнината на небесниот екватор. Очигледното дневно движење на светилките се случува по дневни паралели.
Алмукантарат светилки
Алмукантарат светилки- мал круг на небесната сфера нацртан низ светилката паралелна со рамнината на вистинскиот хоризонт.
Сите елементи на небесната сфера наведени погоре активно се користат за решавање на практични проблеми на ориентација во просторот и одредување на положбата на светилниците. Во зависност од намената и условите за мерење, се користат два различни системи сферични небесни координати.
Во едниот систем, светилката е ориентирана во однос на вистинскиот хоризонт и се нарекува овој систем, а во другиот, во однос на небесниот екватор и се нарекува.
Во секој од овие системи, позицијата на ѕвездата на небесната сфера се одредува со две аголни величини, исто како што положбата на точките на површината на Земјата се одредува со помош на географска ширина и должина.
2.1.1. Основни рамнини, линии и точки на небесната сфера
Небесната сфера е имагинарна сфера со произволен радиус со центар на избрана точка на набљудување, на чија површина се наоѓаат светилниците како што се видливи на небото во одреден момент од времето од дадена точка во вселената. За правилно да се замисли астрономски феномен, потребно е да се смета дека радиусот на небесната сфера е многу поголем од радиусот на Земјата (R sf >> R Earth), т.е. да се претпостави дека набљудувачот е во центарот на небесна сфера, а истата точка на небесната сфера (иста истата ѕвезда) е видлива од различни места на површината на земјата во паралелни насоки.
Небесниот свод или небо обично се подразбира како внатрешна површина на небесната сфера на која се проектираат небесните тела (светилници). За набљудувач на Земјата, Сонцето, понекогаш Месечината, а уште поретко Венера се видливи на небото во текот на денот. Во ноќта без облаци се видливи ѕвезди, Месечина, планети, понекогаш комети и други тела. Има околу 6000 ѕвезди видливи со голо око. Меѓусебно уредувањеѕвездите речиси не се менуваат поради големите растојанија до нив. Небесните тела кои припаѓаат на Сончевиот систем ја менуваат својата позиција во однос на ѕвездите и едни со други, што се одредува според нивното забележливо аголно и линеарно дневно и годишно поместување.
Сводот на небото ротира како единствена целина со сите светилници лоцирани на него околу имагинарна оска. Оваа ротација е секојдневна. Ако ја набљудувате дневната ротација на ѕвездите во северната хемисфера на Земјата и сте свртени кон северниот пол, тогаш ротацијата на небото ќе се случи спротивно од стрелките на часовникот.
Центарот О на небесната сфера е точката на набљудување. Правата линија ZOZ" што се совпаѓа со насоката на водоводната линија на локацијата на набљудување се нарекува водоводна или вертикална линија. Водоводната линија се вкрстува со површината на небесната сфера во две точки: во зенитот Z, над главата на набљудувачот. а на дијаметрално спротивната точка Z“ - надирот. Големиот круг на небесната сфера (SWNE), чија рамнина е нормална на водоводната линија, се нарекува математички или вистински хоризонт. Математичкиот хоризонт е рамнина тангента на површината на Земјата на точката на набљудување. Малиот круг на небесната сфера (aMa"), кој минува низ светилката М, а чија рамнина е паралелна со рамнината на математичкиот хоризонт, се нарекува алмукантарат на светилката. Големиот полукруг на небесната сфера ZMZ" се нарекува круг на висина, вертикален круг или едноставно вертикала на светилката.Дијаметарот PP" околу кој се врти небесната сфера се нарекува оска мунди. Оската мунди се вкрстува со површината на небесната сфера на две точки: на северниот небесен пол P, од кој небесната сфера ротира во насока на стрелките на часовникот кога ја гледа сферата. однадвор, а на јужниот пол на светот Р“. Светската оска е наклонета кон рамнината на математичкиот хоризонт под агол еднаков на географска ширинаточки на набљудување φ. Големиот круг на небесната сфера QWQ"E, чија рамнина е нормална на оската на светот, се нарекува небесен екватор. Малиот круг на небесната сфера (bМb"), чија рамнина е паралелна на рамнината на небесниот екватор се нарекува небесна или дневна паралела на светилката M. Големиот полукруг на небесната сфера RMR* се нарекува часовен круг или круг на деклинација на светилникот.
Небесниот екватор се вкрстува со математичкиот хоризонт во две точки: во источната точка E и во западната точка W. Круговите на висините што минуваат низ точките на исток и запад се нарекуваат први вертикали - исток и запад.
Големиот круг на небесната сфера PZQSP"Z"Q"N, чија рамнина минува низ водоводната линија и оската на светот, се нарекува небесен меридијан Рамнината на небесниот меридијан и рамнината на математичкиот хоризонт се сечат по права линија NOS, која се нарекува пладневна линија.Небесниот меридијан се вкрстува со математичкиот хоризонт во северната точка N и јужната точка S. Небесниот меридијан исто така се вкрстува со небесниот екватор во две точки: во горниот точка на екваторот Q, што е поблиску до зенитот, и на долната точка на екваторот Q“, што е поблиску до надирот.
2.1.2. Светилки, нивна класификација, видливи движења.
Ѕвезди, Сонце и Месечина, планети
За да се движите по небото, светли ѕвездиобединети во соѕвездија. На небото има 88 соѕвездија, од кои 56 се видливи за набљудувач лоциран во средните ширини на северната хемисфера на Земјата. Сите соѕвездија имаат свои имиња поврзани со имињата на животните (Голема Мечка, Лав, Змеј), имињата на хероите од грчката митологија (Касиопеја, Андромеда, Персеј) или имињата на предметите чии контури наликуваат на (Corona Borealis, Triangulum, Libra ). Поединечни ѕвезди во соѕвездијата се означени со букви Грчка азбука, а најсветлите од нив (околу 200) добија „соодветни“ имиња. На пример, α Канис мајор– „Сириус“, α Орион – „Бетелгез“, β Персеј – „Алгол“, α Мала Мечка – „ поларна ѕвезда“, во чија близина се наоѓа точката на северниот пол на светот. Патеките на Сонцето и Месечината наспроти позадината на ѕвездите речиси се совпаѓаат и доаѓаат низ дванаесет соѕвездија, кои се нарекуваат зодијачки соѕвездија, бидејќи повеќето од нив се именувани по животни (од грчкиот „зоон“ - животно). Тука спаѓаат соѕвездијата Овен, Бик, Близнаци, Рак, Лав, Девица, Вага, Шкорпија, Стрелец, Јарец, Водолија и Риби. Траекторијата на Марс низ небесната сфера во 2003 година |
Дури и во античко време, забележани се 5 светилки, слични на ѕвездите, но „талкаат“ низ соѕвездијата. Тие беа наречени планети - „лутачки светилници“. Подоцна беа откриени уште 2 планети и голем број напомалите небесни тела(џуџести планети, астероиди).
Планетите најчесто се движат низ зодијачните соѕвездија од запад кон исток (директно движење), но дел од времето од исток кон запад (ретроградно движење).
| Вашиот прелистувач не ја поддржува ознаката за видео. Движењето на ѕвездите во небесната сфера |
