Аспан сферасының төрт көрінісі. Аспан сферасы. Аспан сферасының ерекше нүктелері. Аспандағы Солтүстік жұлдызды қалай табуға болады

аспан сферасыОртасы ерікті нүктеде орналасқан ерікті радиусы бар ойдан шығарылған сфера деп аталады, оның бетінде жарықтандыру шамдарының позициялары белгілі бір нүктеден белгілі бір уақытта аспанда көрінетіндей сызылады.

Аспан сферасы айналады. Мұны аспан денелерінің бақылаушыға немесе көкжиекке қатысты жағдайының өзгеруін бақылау арқылы тексеру оңай. Егер сіз камераны Кіші Урса жұлдызына бағыттап, объективті бірнеше сағат бойы ашсаңыз, онда фотопластинкадағы жұлдыздардың кескіндері орталық бұрыштары бірдей доғаларды сипаттайды (Cурет 17). сайтынан алынған материал

Аспан сферасының айналуына байланысты әрбір жарықтандырғыш жазықтығы экватор жазықтығына параллель болатын шағын шеңбер бойымен қозғалады - тәуліктік параллель. 18-суреттен көрініп тұрғандай, күнделікті параллель математикалық көкжиектен өтуі де мүмкін. Шамның көкжиекті кесіп өтуі деп аталады күннің шығуы, егер ол аспан сферасының жоғарғы бөлігіне өтсе және жарықтандыру аспан сферасының төменгі бөлігіне өткенде орнату арқылы. Егер жарық шамы қозғалатын тәуліктік параллель көкжиектен өтпесе, жарықтандыру деп аталады. көтерілмейтіннемесе қалаусызорналасқан жеріне байланысты: әрқашан аспан сферасының жоғарғы жағында немесе әрқашан төменгі жағында.

аспан сферасы.

Жер бетінде орналасқан бақылаушы оның тәуліктік және орбиталық айналымына қатысады, соның нәтижесінде жарық сәулелерінің бағыттары өзгереді. Астрономиялық есептерді шешуді және қозғалыстарды визуализациялауды жеңілдету үшін көмекші сфера енгізілген. аспан сферасы.

Аспан сферасы- бұл ерікті радиустың сферасы (Жердің өлшемдерін елемеуге болатын өте үлкен), оған шамдар, негізгі сызықтар, бақылаушының және Жердің жазықтықтары проекцияланады. Орталыққа бақылаушы О нүктесін алып, оны орындаймыз.

жұмсайық шланг сызығы. Плюб сызығы мен жер экваторының жазықтығы арасындағы бұрыш ендік. Нүктелерде аспан сферасымен қиылысқанша сызығын жалғастырайық зенит z және ең төменгі n. Жердің айналу осіне параллель және бақылаушы нүктесі арқылы өтетін түзу деп аталады әлемнің осі. Шармен қиылысу нүктелері деп аталады әлемнің полюстері: солтүстік PN және оңтүстік PS (олар Жердің полюстеріне сәйкес келеді).

Солтүстік полюстен қарасақ, Жерсағат тіліне қарсы айналады. Осыған байланысты жердегі бақылаушыға бұл солай көрінеді аспан сферасысолтүстік полюстен қараған кезде сағат тілімен айналады. Шын мәнінде, Жердің өлшемдері аспан сферасының өлшемдерімен салыстырғанда елеусіз аз болған кезде әлем осі Жердің айналу осінің жалғасы болып табылады.

Дүниенің көкжиек үстіндегі полюсі деп аталады көтерілген полюс, ал көкжиек астында орналасқан екінші полюс деп аталады төменгі полюс. Көтерілген полюстің атауы бақылаушы орналасқан ендік атауымен сәйкес келеді.

Шар центрі арқылы сызығына перпендикуляр жүргізілген жазықтық шармен кесінді береді шынайы көкжиек. Дүние осіне перпендикуляр аспан сферасының центрі арқылы жүргізілген жазықтық сферамен кесінді береді. аспан экваторы- үлкен шеңбер QWQ\'E. Аспан экваторы негізінен жер экваторының жалғасы болып табылады, сондықтан аспан экваторының жазықтығы мен сызығының арасындағы бұрыш ендік болып табылады.

Жерде полюстер арқылы өтетін үлкен шеңберлердің доғалары меридиандар болып табылады. Сызба жазықтығында PsOPn доғасы бақылаушының меридианы болып табылады. Оның аспан сферасына проекциясы, үлкен шеңбер доғасы PsZPnn де бақылаушының меридианы. Бақылаушының меридианы шынайы көкжиекпен қиылысады солтүстік нүктесі N және in оңтүстік нүктесі S. Солтүстік нүкте - солтүстік полюске ең жақын нүкте. Оңтүстік нүктесі оңтүстік полюске жақынырақ. N-S сызығы деп аталады түскі желі. Бұл сызық өз атауын алды, өйткені тік нысанның көлеңкесі түсте осы сызық бойына түседі.

Аспан экваторы шынайы көкжиек жазықтығымен екі − нүктесінде қиылысады шығысЕ және батыс W. Егер сіз аспан сферасының ортасында солтүстік нүктеге (N) қарап тұрсаңыз, онда шығыс нүктесі (E) оң жақта орналасқан.

PnPs әлемдік осі бақылаушының меридианын екіге бөледі түскі бөлігі PnZPs, соның ішінде зенитті және түн ортасы PnnPs (көрсетілген толқынды сызық). Күн бақылаушы меридианының күндізгі бөлігін түсте, ал түн ортасын түн ортасында кесіп өтеді.

Жарықтандырушы С нүктесінде орналасқан делік. Зенит, надир және жарықтан өтетін үлкен шеңбер доғасы деп аталады. тік шамдар. Шығыс және батыс (Е, Ш) нүктелері арқылы өтетін вертикаль деп аталады бірінші тік. Жарықтандырушы мен полюстер арқылы өтетін үлкен шеңбер доғасы деп аталады жұлдыз меридианы.

Мақаланың мазмұны

Аспан Сферасы.Аспанды бақылаған кезде барлық астрономиялық нысандар күмбез тәріздес бетке орналасқан сияқты, оның ортасында бақылаушы орналасқан. Бұл ойдан шығарылған күмбез «аспан сферасы» деп аталатын қиял шарының жоғарғы жартысын құрайды. Ол астрономиялық объектілердің орнын көрсетуде негізгі рөл атқарады.

Жердің айналу осі жер орбитасының жазықтығына (эклиптика жазықтығына) жүргізілген перпендикулярға қатысты шамамен 23,5 ° көлбеу. Бұл жазықтықтың аспан сферасымен қиылысуы шеңберді – эклиптиканы, Күннің бір жылдағы көрінетін жолын береді. Жер осінің кеңістіктегі бағыты дерлік өзгермейді. Сондықтан жыл сайын маусым айында осьтің солтүстік шеті Күнге қарай қисайған кезде ол Солтүстік жарты шарда аспанға көтеріледі, онда күн ұзарып, түн қысқарады. Желтоқсан айында орбитаның қарама-қарсы жағына жылжып, Жер Оңтүстік жарты шармен бірге Күнге бұрылады, ал біздің солтүстікте күн қысқарып, түн ұзарады. См. Сондай-ақЖЫЛ МЕЗГІЛДЕРІ .

Дегенмен, күн мен айдың тартылуының әсерінен жер осінің бағыты әлі де біртіндеп өзгеруде. Күн мен Айдың Жердің экваторлық бұдырына әсер етуінен болатын осьтің негізгі қозғалысы прецессия деп аталады. Прецессияның нәтижесінде жер осіорбиталық жазықтыққа перпендикуляр айналасында баяу айналады, радиусы 23,5 ° конусты 26 мың жылда сипаттайды. Осы себепті, бірнеше ғасырдан кейін полюс Солтүстік жұлдызға жақын болмайды. Сонымен қатар, Жердің осі Нутацион деп аталатын және Жер мен Ай орбиталарының эллипстігімен, сондай-ақ Ай орбитасының жазықтығы Жер орбитасының жазықтығына аздап көлбеу болуымен байланысты шағын тербелістерді жасайды.

Бізге белгілі болғандай, түнде аспан сферасының көрінісі Жердің өз осінен айналуына байланысты өзгереді. Бірақ жыл ішінде бір мезгілде аспанды бақыласаңыз да, оның сыртқы түрі Жердің Күнді айналуына байланысты өзгереді. Бұл шамамен алады. 365 1/4 күн - күніне шамамен градус. Айтпақшы, күн, дәлірек айтқанда, күн күні - бұл Жердің Күнге қатысты өз осін бір рет айналу уақыты. Ол Жердің жұлдыздарды айналып өтуіне кететін уақытты («жұлдыздық күн»), сонымен қатар Жердің орбиталық қозғалысын тәулігіне бір градусқа өтеу үшін аз уақытты (шамамен төрт минут) құрайды. Осылайша, бір жылда шамамен. 365 1/4 күн күні және шамамен. 366 1/4 жұлдыз.

Жердің белгілі бір нүктесінен қараған кезде полюстерге жақын орналасқан жұлдыздар әрқашан көкжиектен жоғары болады немесе одан жоғары көтерілмейді. Барлық басқа жұлдыздар көтеріледі және батады, және әр жұлдыздың шығуы мен батуы күн сайын алдыңғы күнге қарағанда 4 минут бұрын болады. Кейбір жұлдыздар мен шоқжұлдыздар қыста түнде аспанда көтеріледі - біз оларды «қыс», ал басқаларын «жаз» деп атаймыз.

Осылайша, аспан сферасының көрінісі үш рет анықталады: Жердің айналуымен байланысты тәулік уақыты; күн айналасындағы айналыммен байланысты жыл уақыты; прецессиямен байланысты дәуір (бірақ соңғы әсер тіпті 100 жылдан кейін де «көзбен» байқалмайды).

Координат жүйелері.

Бар әртүрлі жолдарзаттардың аспан сферасындағы орнын көрсету. Олардың әрқайсысы белгілі бір типтегі тапсырмалар үшін жарамды.

Альт-азимуттық жүйе.

Бақылаушыны қоршап тұрған жердегі объектілерге қатысты аспандағы нысанның орнын көрсету үшін «алт-азимуттық» немесе «көлденең» координаталар жүйесі қолданылады. Ол объектінің «биіктік» деп аталатын горизонт үстіндегі бұрыштық қашықтығын, сондай-ақ оның «азимутын» – шартты нүктеден объектінің тікелей астындағы нүктеге дейінгі горизонт бойынша бұрыштық қашықтықты көрсетеді. Астрономияда азимут оңтүстіктен батысқа қарай, ал геодезия мен навигацияда солтүстіктен шығысқа қарай өлшенеді. Сондықтан, азимутты қолданбас бұрын, оның қай жүйеде көрсетілгенін білу керек. Тікелей бастың үстіндегі аспандағы нүкте 90 ° биіктікке ие және оны «зенит» деп атайды, ал оған диаметральді қарама-қарсы (аяқ астындағы) нүкте «надир» деп аталады. Көптеген тапсырмалар үшін «аспан меридианы» деп аталатын аспан сферасының үлкен шеңбері маңызды; ол зенит, надир және аспан полюстері арқылы өтеді және солтүстік және оңтүстік нүктелерде көкжиектен өтеді.

экваторлық жүйе.

Жердің айналуына байланысты жұлдыздар горизонтқа және түбегейлі нүктелерге қатысты үздіксіз қозғалады және олардың горизонталь жүйедегі координаталары өзгереді. Бірақ астрономияның кейбір тапсырмалары үшін координаттар жүйесі бақылаушының позициясы мен тәулік уақытына тәуелсіз болуы керек. Мұндай жүйе «экваторлық» деп аталады; оның координаттары географиялық ендік пен бойлыққа ұқсайды. Онда жер экваторының жазықтығы аспан сферасымен қиылысуға дейін созылып, негізгі шеңберді – «аспан экваторын» белгілейді. Жұлдыздың «ауытқуы» ендікке ұқсайды және оның аспан экваторынан солтүстікке немесе оңтүстікке қарай бұрыштық қашықтығымен өлшенеді. Егер жұлдыз дәл зенитте көрінетін болса, онда бақылау орнының ендігі жұлдыздың қисаюына тең болады. Географиялық бойлық жұлдыздың «оң жақ көтерілуіне» сәйкес келеді. Ол күн наурыз айында өтетін эклиптиканың аспан экваторымен қиылысу нүктесінен шығысқа қарай Солтүстік жарты шарда көктемнің және оңтүстікте күздің басталатын күні өлшенеді. Астрономия үшін маңызды бұл нүкте «Тоқтының бірінші нүктесі» немесе «көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі» деп аталады және белгімен белгіленеді. Оң жақ көтерілу мәндері әдетте сағаттар мен минуттармен беріледі, 24 сағатты 360° деп есептейді.

Экваторлық жүйе телескоппен бақылау кезінде қолданылады. Телескоп аспан полюсіне бағытталған осьтің айналасында шығыстан батысқа қарай айнала алатындай етіп орнатылған, осылайша Жердің айналуын өтейді.

басқа жүйелер.

Кейбір мақсаттарда аспан сферасындағы басқа координаталар жүйелері де қолданылады. Мысалы, денелердің қозғалысын зерттегенде күн жүйесі, негізгі жазықтығы жер орбитасының жазықтығы болып табылатын координаталар жүйесін қолданыңыз. Галактиканың құрылымы координаталар жүйесінде зерттеледі, оның негізгі жазықтығы аспанда Құс жолы бойымен өтетін шеңбер арқылы бейнеленген Галактиканың экваторлық жазықтығы болып табылады.

Координаталық жүйелерді салыстыру.

Көлденең және экваторлық жүйелердің ең маңызды бөлшектері суреттерде көрсетілген. Кестеде бұл жүйелер географиялық координаталар жүйесімен салыстырылады.

Бір жүйеден екінші жүйеге көшу.

Көбінесе оның экваторлық координаталарын жұлдыздың аль-азимуттық координаталарынан есептеу қажеттілігі туындайды және керісінше. Ол үшін бақылау сәті мен бақылаушының Жердегі орнын білу қажет. Математикалық тұрғыдан есеп төбелері зенитте, солтүстік аспан полюсінде және Х жұлдызында орналасқан сфералық үшбұрыштың көмегімен шешіледі; ол «астрономиялық үшбұрыш» деп аталады.

Дүниенің солтүстік полюсінде бақылаушының меридианы мен аспан сферасының кез келген нүктесіне бағытталған төбесі бар бұрыш осы нүктенің «сағат бұрышы» деп аталады; ол меридианнан батысқа қарай өлшенеді. Сағат, минут және секундпен өрнектелген көктемгі күн мен түннің теңелуінің сағаттық бұрышы бақылау нүктесінде «жүйірлік уақыт» (Си. Т. - жұлдыздық уақыт) деп аталады. Ал жұлдыздың оң жақ көтерілуі де оған бағыт пен күн мен түннің теңесу нүктесі арасындағы полярлық бұрыш болғандықтан, жұлдыздық уақыт бақылаушының меридианында жатқан барлық нүктелердің оң жақ көтерілуіне тең болады.

Сонымен, аспан сферасының кез келген нүктесінің сағаттық бұрышы жұлдыздық уақыт пен оның оңға көтерілуінің айырмашылығына тең:

Бақылаушының кеңдігі болсын j. Жұлдыздың экваторлық координаталары берілген аЖәне г, содан кейін оның көлденең координаталары АЖәне келесі формулалар арқылы есептеуге болады:

Кері есепті де шешуге болады: өлшенген мәндер бойынша АЖәне h, уақытты білу, есептеу аЖәне г. ауытқу гсоңғы формуладан тікелей есептеледі, содан кейін соңғы формуладан есептеледі Х, ал біріншіден, егер жұлдыздық уақыт белгілі болса, онда а.

Аспан сферасының бейнеленуі.

Ғасырлар бойы ғалымдар ізденді ең жақсы жолдароны зерттеу немесе көрсету үшін аспан сферасының бейнелері. Модельдердің екі түрі ұсынылды: екі өлшемді және үш өлшемді.

Сфералық Жер карталарда бейнеленгендей аспан сферасын жазықтықта бейнелеуге болады. Екі жағдайда да геометриялық проекциялау жүйесін таңдау керек. Аспан сферасының бөліктерін жазықтықта бейнелеудің алғашқы әрекеті ежелгі адамдардың үңгірлеріндегі жұлдыздық конфигурациялардың жартастағы суреттері болды. Қазіргі уақытта бүкіл аспанды қамтитын қолмен немесе фотографиялық жұлдыз атластары түрінде жарияланған әртүрлі жұлдыз диаграммалары бар.

Ежелгі қытай және грек астрономдары аспан сферасын «армиялы сфера» деп аталатын модельде бейнелеген. Ол аспан сферасының ең маңызды шеңберлерін көрсету үшін бір-бірімен байланыстырылған металл шеңберлерден немесе сақиналардан тұрады. Қазір жұлдыздық глобустар жиі пайдаланылады, оларда жұлдыздардың орналасуы мен аспан сферасының негізгі шеңберлері белгіленеді. Қарулы сфералар мен глобустардың ортақ кемшілігі бар: жұлдыздардың орналасуы мен шеңберлердің таңбалары олардың сыртқы, дөңес жағында белгіленеді, біз оны сырттан қараймыз, ал біз аспанға «іштен» қараймыз. жұлдыздар бізге аспан сферасының ойыс жағында орналасқан сияқты. Бұл кейде жұлдыздар мен шоқжұлдыздардың қозғалыс бағыттарында шатасуға әкеледі.

Планетарий аспан сферасының ең шынайы бейнесін береді. Жұлдыздардың жарты шар тәрізді экранға ішкі жағынан оптикалық проекциясы аспанның көрінісін және ондағы шамдардың барлық қозғалыстарын өте дәл көрсетуге мүмкіндік береді.

Ежелгі уақытта адамдар барлық жұлдыздар, тұтастай алғанда, Жерді айналатын аспан сферасында орналасқан деп сенген. 2000 жылдан астам уақыт бұрын астрономдар аспан сферасындағы кез келген жұлдыздың орнын басқа ғарыш объектілеріне немесе жер бетіндегі белгілерге қатысты көрсетуге мүмкіндік беретін әдістерді қолдана бастады. Аспан сферасы туралы түсінік қазірдің өзінде қолдануға ыңғайлы, бірақ біз бұл сфераның шынымен жоқ екенін білеміз.

Аспан сферасы ұғымы аспандағы бұрыштарды өлшеу үшін, ең қарапайым көрінетін аспан құбылыстары туралы ой қорытуға ыңғайлы болу үшін, әртүрлі есептеулер үшін, мысалы, жарық шамдарының күннің шығуы мен батуы уақытын есептеу үшін қолданылады.

Аспан шарын салып, оның центрінен жұлдызға қарай сәуле салайық А.

Бұл сәуле шардың бетін қиып өтетін жерге нүкте қойыңыз A 1бұл жұлдызды бейнелейді. Жұлдыз INнүкте арқылы бейнеленеді IN 1.Ұқсас операцияны барлық бақыланатын жұлдыздар үшін қайталау арқылы біз шардың бетіндегі жұлдызды аспанның бейнесін аламыз - жұлдызды глобус. Егер бақылаушы осы ойдан шығарылған сфераның ортасында болса, онда ол үшін жұлдыздардың өздеріне және олардың шардағы бейнелеріне бағыт сәйкес келетіні анық.

• Аспан сферасының центрі қандай? (Қараушының көзі)
• Аспан сферасының радиусы неге тең? (еркін)
• Парта үстіндегі екі көршінің аспан сфераларының айырмашылығы неде? (Орталық позиция).

Көпшілікті шешу үшін практикалық тапсырмалараспан денелеріне дейінгі қашықтық рөл атқармайды, тек олардың аспандағы айқын орналасуы маңызды. Бұрыштық өлшемдер сфераның радиусына тәуелсіз. Сондықтан аспан сферасы табиғатта жоқ болса да, астрономдар аспан сферасы ұғымын жұлдыздардың көрінетін орналасуын және аспанда күндіз немесе көп айларда байқауға болатын құбылыстарды зерттеу үшін пайдаланады. Мұндай сфераға жұлдыздар, Күн, Ай, планеталар және т.б. проекцияланады, жарықтандырғыштарға дейінгі нақты қашықтықтардан абстракцияланады және олардың арасындағы бұрыштық қашықтықтарды ғана ескереді. Аспан сферасындағы жұлдыздар арасындағы қашықтықты тек бұрыштық өлшеммен көрсетуге болады. Бұл бұрыштық қашықтықтар бір және екінші жұлдызға бағытталған сәулелер арасындағы орталық бұрыштың мәнімен немесе сфера бетіндегі оларға сәйкес доғалармен өлшенеді.

Аспандағы бұрыштық қашықтықтарды шамамен бағалау үшін келесі деректерді есте сақтау пайдалы: Үлкен Урса шелегінің екі шеткі жұлдыздары (α және β) арасындағы бұрыштық қашықтық шамамен 5 °, ал α Үлкен Урсаға дейін. α Кіші Урса (Полярлық жұлдыз) – 5 есе көп – шамамен 25°.

Бұрыштық қашықтықтардың ең қарапайым визуалды бағасын созылған қолдың саусақтарымен де жасауға болады.

Біз тек екі шамды - Күн мен Айды дискілер ретінде көреміз. Бұл дискілердің бұрыштық диаметрлері дерлік бірдей - шамамен 30 "немесе 0,5 °. Планеталар мен жұлдыздардың бұрыштық өлшемдері әлдеқайда аз, сондықтан біз оларды жай ғана жарық нүктелері ретінде көреміз. Жалаңаш көзге объект ұқсамайды. оның бұрыштық өлшемдері 2 -3"-ден асатын нүкте. Бұл, атап айтқанда, олардың арасындағы бұрыштық қашықтық осы мәннен үлкен болған жағдайда, біздің көзіміз әрбір бөлек жарқыраған нүктені (жұлдызды) ажыратады дегенді білдіреді. Басқаша айтқанда, объектіні нүкте ретінде емес, егер оған дейінгі қашықтық оның өлшемінен 1700 еседен аспайтын болса ғана көреміз.

сызығы Z, Z' , аспан сферасының ортасында орналасқан бақылаушының (С нүктесі) көзі арқылы өтіп, аспан сферасын нүктелерде қиып өтеді. Z - зенит,Z' - сирек.

Зенит- бұл бақылаушының басының үстіндегі ең биік нүкте.

Надир -аспан сферасының зенитке қарама-қарсы нүктесі.

Плюб сызығына перпендикуляр жазықтық деп аталадыкөлденең жазықтық (немесе көкжиек жазықтығы).

математикалық көкжиекаспан сферасының центрі арқылы өтетін көлденең жазықтықпен аспан сферасының қиылысу сызығы деп аталады.

Жалаңаш көзбен бүкіл аспандағы 6000-ға жуық жұлдызды көруге болады, бірақ біз олардың жартысын ғана көреміз, өйткені Жер жұлдызды аспанның екінші жартысын бізден жауып тастайды. Аспанда жұлдыздар қозғала ма? Олардың барлығы бір уақытта қозғалады екен. Мұны жұлдызды аспанды бақылау (белгілі бір нысандарға назар аудару) арқылы тексеру оңай.

Айналуына байланысты жұлдызды аспанның көрінісі өзгереді. Кейбір жұлдыздар оның шығыс бөлігінде көкжиектен жаңа ғана пайда болады (көтеріліп жатыр), басқалары осы уақытта сіздің басыңыздан жоғары, ал басқалары батыс жағында (бату) көкжиектің артына жасырынып жатыр. Сонымен бірге, бізге жұлдызды аспан тұтастай айналатын сияқты көрінеді. Мұны қазір барлығы жақсы біледі Көк аспанның айналуы - Жердің айналуынан туындайтын айқын құбылыс.

Жердің күнделікті айналуы нәтижесінде жұлдызды аспанмен не болатынын суретке түсіру камераға түсіруге мүмкіндік береді.

Алынған суретте әрбір жұлдыз шеңбер доғасы түрінде өз ізін қалдырды. Бірақ түні бойы қозғалысы дерлік байқалмайтын осындай жұлдыз да бар. Бұл жұлдыз поляр деп аталды. Ол күндізгі уақытта шағын радиусы бар шеңберді сипаттайды және әрқашан аспанның солтүстік жағындағы көкжиектен бірдей биіктікте көрінеді. Жұлдыздардың барлық концентрлік іздерінің ортақ орталығы Солтүстік жұлдызға жақын аспанда. Жердің айналу осі бағытталған бұл нүкте деп аталады әлемнің солтүстік полюсі. Солтүстік жұлдыз сипаттаған доғаның ең кіші радиусы бар. Бірақ бұл доға және басқалары - олардың радиусы мен қисықтығына қарамастан - шеңбердің бірдей бөлігін құрайды. Егер бір күн бойы аспандағы жұлдыздардың жолдарын суретке түсіру мүмкін болса, онда фотосурет толық шеңбер болып шығады - 360 °. Өйткені, күн – Жердің өз осінің айналасында толық айналу кезеңі. Бір сағаттан кейін Жер шеңбердің 1/24 бөлігіне айналады, яғни 15 °. Демек, осы уақыт ішінде жұлдыз сипаттайтын доғаның ұзындығы 15 °, ал жарты сағатта - 7,5 ° болады.

Күндізгі уақытта жұлдыздар Солтүстік жұлдыздан неғұрлым алыс болса, үлкен шеңберлерді сипаттайды.

Аспан сферасының тәуліктік айналу осі деп аталадыәлемнің осі (RR").

Аспан сферасының дүние осімен қиылысу нүктелері деп аталадыәлемнің полюстері(нүкте Р - солтүстік аспан полюс нүктесі R" - әлемнің оңтүстік полюсі).

Полярлық жұлдыз солтүстік аспан полюсіне жақын орналасқан. Біз қараған кезде полярлық жұлдыз, дәлірек айтсақ, оның жанындағы бекітілген нүктеде – әлемнің солтүстік полюсінде біздің көзқарасымыздың бағыты әлем осімен сәйкес келеді. Әлемнің Оңтүстік полюсі аспан сферасының оңтүстік жарты шарында орналасқан.

EA ұшағыWQ, әлем осіне перпендикуляр PP» және аспан сферасының центрі арқылы өтетін жер деп аталады.аспан экваторының жазықтығы, және оның аспан сферасымен қиылысу сызығы -аспан экваторы.

Аспан экваторы - аспан сферасының әлем осіне перпендикуляр аспан сферасының центрі арқылы өтетін жазықтықпен қиылысуынан алынған шеңбер сызығы.

Аспан экваторы аспан сферасын екі жарты шарға бөледі: солтүстік және оңтүстік.

Дүние осі, дүниенің полюстері және аспан экваторы Жердің осіне, полюстеріне және экваторына ұқсас, өйткені аталған атаулар аспан сферасының көрінетін айналуымен байланысты және бұл оның салдары болып табылады. жер шарының нақты айналуы.

Зенит арқылы өтетін ұшақЗ , орталық МЕНаспан сферасы мен полюсі Рбейбітшілік, олар шақырадыаспан меридианының жазықтығы, және оның аспан сферасымен қиылысу сызығы қалыптасадыаспан меридиан сызығы.

аспан меридианы - Z зенитінен өтетін аспан сферасының үлкен шеңбері, аспан полюсі P, оңтүстік аспан полюсі R, nadir Z»

Жердің кез келген жерінде аспан меридианының жазықтығы сол жердің географиялық меридианының жазықтығымен сәйкес келеді.

түскі желі Н.С - бұл меридиан мен көкжиек жазықтықтарының қиылысу сызығы. N - солтүстік нүкте, S - оңтүстік нүкте

Түсте тік нысандардан түсетін көлеңкелер осы бағытта түсетіндіктен осылай аталды.

• Аспан сферасының айналу периоды неге тең? (Жердің айналу периодына тең – 1 тәулік).
• Аспан сферасының көрінетін (көрінетін) айналуы қандай бағытта жүреді? (Жердің айналу бағытына қарама-қарсы).
• Аспан сферасының айналу осі мен жер осінің өзара орналасуы туралы не айтуға болады? (Аспан сферасының осі мен жердің осі сәйкес келеді).
• Аспан сферасының барлық нүктелері аспан сферасының көрінетін айналуына қатыса ма? (Осьте жатқан нүктелер тыныштықта).

Жер Күнді айнала орбита бойынша қозғалады. Жердің айналу осі орбита жазықтығына 66,5° бұрышпен көлбеу.Ай мен Күн жағынан тартылатын күштердің әсерінен Жердің айналу осі ығысады, ал осьтің Жер орбитасының жазықтығына еңкеюі тұрақты болып қалады. Жердің осі конустың бетімен сырғанайды. (айналу соңында кәдімгі төбенің у осімен де солай болады).

Бұл құбылыс біздің дәуірімізге дейінгі 125 жылдың өзінде-ақ ашылған. e. Грек астрономы Гиппарх және аталған прецессия.

Жер осінің бір айналуына 25776 жыл кетеді – бұл кезең Платон жылы деп аталады. Қазір P жанында - әлемнің солтүстік полюсі Солтүстік жұлдыз - α Кіші Урса. Полярлық жұлдыз - қазіргі уақытта әлемнің Солтүстік полюсіне жақын орналасқан жұлдыз. Біздің уақытымызда, шамамен 1100-ден бастап, мұндай жұлдыз альфа Кіші Урса - Киносура. Бұрын полярлық атақ кезекпен Тубан және Кочаб жұлдыздары π, η және τ Геркулеске берілді. Римдіктерде Солтүстік жұлдыз мүлде болмаған, ал Кохаб пен Киносуру (α Кіші Урса) Сақшылар деп аталды.

Біздің есептеуіміздің басында - дүниенің полюсі α Драконың жанында болды - 2000 жыл бұрын. 2100 жылы аспан полюсі Солтүстік жұлдыздан небәрі 28 дюйм болады – қазір 44». 3200 жылы Цефей шоқжұлдызы полярға айналады. 14000 жылы Вега (α Lyrae) полярлы болады.

Аспандағы Солтүстік жұлдызды қалай табуға болады?

Солтүстік жұлдызды табу үшін ойша Үлкен Аюдың жұлдыздары («шелектің» алғашқы 2 жұлдызы) арқылы түзу сызық жүргізіп, оның бойымен осы жұлдыздардың арасындағы 5 қашықтықты санау керек. Бұл жерде, түзу сызықтың қасында біз жұлдызды көреміз, оның жарықтығы дерлік «қауықтың» жұлдыздарымен бірдей - бұл Полярлық жұлдыз.

Көбінесе Кіші Аю деп аталатын шоқжұлдызда Солтүстік жұлдыз ең жарқын болып табылады. Бірақ Үлкен Аю шелегінің көптеген жұлдыздары сияқты, Полярис - екінші магнитудалық жұлдыз.

Жаз (жаз-күз) үшбұрышы = Вега жұлдызы (α Лира, 25,3 жарық жылы), Денеб жұлдызы (α Cygnus, 3230 жарық жылы), Альтаир жұлдызы (α Бүркіт, 16,8 жарық жылы)

Аспан координаттары

Аспандағы шамды табу үшін көкжиектің қай жағында және одан қаншалықты жоғары екенін көрсету керек. Осы мақсатта ол пайдаланылады көлденең координаталар жүйесі – азимутЖәне биіктігі.Жердің кез келген жерінде орналасқан бақылаушы үшін тік және көлденең бағыттарды анықтау қиын емес.

Олардың біріншісі сызығының көмегімен анықталады және сызбада сызу арқылы бейнеленген ZZ»,шардың центрі арқылы өтетін (нүкте ТУРАЛЫ).

Бақылаушының басының үстіндегі Z нүктесі деп аталады зенит.

Шар сызығына перпендикуляр шардың центрі арқылы өтетін жазықтық сферамен қиылысу кезінде шеңбер құрайды - рас, немесе математикалық, көкжиек.

Биіктігі шам зенит пен жарықтан өтетін шеңбер бойымен есептеледі , және осы шеңбер доғасының горизонттан жарықтандыруға дейінгі ұзындығымен өрнектеледі. Бұл доға және оған сәйкес бұрыш әдетте әріппен белгіленеді h.

Зенитте орналасқан шамның биіктігі 90 °, көкжиекте - 0 °.

Шамның көкжиек жақтарына қатысты орналасуы оның екінші координатасы арқылы көрсетіледі - азимут, әріппен белгіленеді А.Азимут оңтүстік нүктеден өлшенеді сағат тілінің бағытымен, сондықтан оңтүстік нүктесінің азимуты 0°, батыс нүктесі 90° және т.б.

Шамдардың көлденең координаталары уақыт өте келе үздіксіз өзгеріп отырады және бақылаушының Жердегі орнына байланысты, өйткені әлемдік кеңістікке қатысты Жердің берілген нүктесіндегі көкжиек жазықтығы онымен бірге айналады.

Шамдардың көлденең координаталары жердегі әртүрлі нүктелердің уақытын немесе географиялық координаттарын анықтау үшін өлшенеді. Тәжірибеде, мысалы, геодезияда биіктік пен азимут арнайы гониометриялық оптикалық аспаптармен өлшенеді - теодолиттер.

Жазықтықтағы шоқжұлдыздарды бейнелейтін жұлдыз картасын жасау үшін жұлдыздардың координаталарын білу керек. Ол үшін жұлдызды аспанмен бірге айналатын координаттар жүйесін таңдау керек. Аспандағы шамдардың орнын көрсету үшін географияда қолданылатын координаталар жүйесі қолданылады, - экваторлық координаталар жүйесі.

Экваторлық координаталар жүйесі жер шарындағы географиялық координаттар жүйесіне ұқсас.Өздеріңіз білетіндей, жер шарындағы кез келген нүктенің орнын көрсетуге болады біргегеографиялық координаттарды пайдалану - ендік пен бойлық.

Географиялық ендік - нүктенің жер экваторынан бұрыштық қашықтығы.Географиялық ендік (φ) экватордан Жердің полюстеріне дейінгі меридиандар бойымен өлшенеді.

Бойлық- берілген нүктенің меридиан жазықтығы мен бастапқы меридиан жазықтығы арасындағы бұрыш.Географиялық бойлық (λ) бастапқы (Гринвич) меридианнан экватор бойымен өлшенеді.

Мәселен, Мәскеуде келесі координаталар бар: шығыс бойлық 37°30» және солтүстік ендік 55°45».

таныстырып өтейік экваторлық координаталар жүйесі, қай бір-біріне қатысты аспан сферасындағы шамдардың орнын көрсетеді.

Аспан сферасының центрі арқылы Жердің айналу осіне параллель сызық жүргізейік, - әлемнің осі. Ол аспан сферасын екі диаметральді қарама-қарсы нүктеде кесіп өтеді әлемнің полюстері - РЖәне Р.Әлемнің Солтүстік полюсі Солтүстік жұлдыз орналасқан жер деп аталады. Жер экваторының жазықтығына параллель сфераның центрі арқылы өтетін жазықтық сферамен қимада, деп аталатын шеңбер құрайды. аспан экваторы. Аспан экваторы (жер сияқты) аспан сферасын екі жарты шарға бөледі: Солтүстік және Оңтүстік. Жұлдыздың аспан экваторынан бұрыштық қашықтығы деп аталады септелу.Ауыстыру жарықтандырғыш пен әлемнің полюстері арқылы жүргізілген шеңберде өлшенеді, ол географиялық ендікке ұқсас.

ауытқу- жарық шамдарының аспан экваторынан бұрыштық қашықтығы. Декленсия δ әрпімен белгіленеді. Солтүстік жарты шарда ауытқулар оң, оңтүстігінде теріс болып саналады.

Жұлдыздың аспандағы орнын көрсететін екінші координат географиялық бойлыққа ұқсас. Бұл координат деп аталады оң жаққа көтерілу . Оң жаққа көтерілу күн жыл сайын 21 наурызда (көктемгі күн мен түннің теңелетін күні) болатын көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесінен γ аспан экваторы бойымен өлшенеді. Ол көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесінен γ сағат тіліне қарсы бағытта, яғни аспанның тәуліктік айналуына қарай есептеледі. Демек, шамдар өздерінің оң жақ көтерілуінің өсу ретімен көтеріледі (және орнатады).

оң жаққа көтерілу - аспан полюсінен жарықтандырғыш арқылы жүргізілген жарты шеңбер жазықтығы арасындағы бұрыш(құлақ шеңбері), және экваторда жатқан көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесі арқылы аспан полюсінен жүргізілген жарты шеңбердің жазықтығы(бастапқы ауытқу шеңбері). Оң жаққа көтерілу α әрпімен белгіленеді

Декленция және оң жаққа көтерілу(δ, α) экваторлық координаттар деп аталады.

Ауыстыру және оңға көтерілу ыңғайлы түрде градуспен емес, уақыт бірліктерімен көрсетіледі. Жер 24 сағатта бір айналым жасайтынын ескерсек, біз мынаны аламыз:

360° - 24 сағ, 1° - 4 мин;

15° - 1 сағ, 15" -1 мин, 15" - 1 с.

Сондықтан, мысалы, 12 сағатқа тең оң жаққа көтерілу 180°, ал 7 сағат 40 минут 115°-қа сәйкес келеді.

Егер ерекше дәлдік қажет болмаса, онда жұлдыздар үшін аспан координаталары өзгермеген деп санауға болады. Жұлдызды аспанның күнделікті айналуымен көктемгі күн мен түннің теңелуі де айналады. Демек, жұлдыздардың экваторға және көктемгі күн мен түннің теңелу нүктесіне қатысты орналасуы тәулік уақытына да, жердегі бақылаушының орнына да байланысты емес.

Экваторлық координаталар жүйесі жұлдызды аспанның қозғалатын картасында бейнеленген.

Барлық аспан денелері бізден әдеттен тыс үлкен және өте әртүрлі қашықтықта орналасқан. Бірақ біз үшін олар бірдей алыс және белгілі бір сферада орналасқан сияқты. Авиациялық астрономиядағы практикалық есептерді шешу кезінде жұлдыздарға дейінгі қашықтықты емес, олардың бақылау кезіндегі аспан сферасындағы орнын білу маңызды.

Аспан сферасы – центрі бақылаушы болатын шексіз үлкен радиусы бар ойдан шығарылған сфера. Аспан сферасын қарастырған кезде оның центрі бақылаушының көзімен біріктіріледі. Жердің өлшемдері ескерілмейді, сондықтан аспан сферасының орталығы жиі Жердің орталығымен біріктіріледі. Шамдар сфераға бақылаушының орналасқан жерінің белгілі бір нүктесінен белгілі бір уақытта аспанда көрінетіндей күйде қолданылады.

Аспан сферасына тән бірқатар нүктелер, сызықтар мен шеңберлер бар. Суретте. 1.1, еркін радиусы бар шеңбер аспан сферасын бейнелейді, оның ортасында О нүктесімен көрсетілген бақылаушы орналасқан. Аспан сферасының негізгі элементтерін қарастырайық.

Бақылаушының вертикалы – аспан сферасының центрі арқылы өтетін және бақылаушының нүктесіндегі сызығының бағытымен сәйкес келетін түзу. Зенит Z – бақылаушының басының үстінде орналасқан бақылаушы вертикалының аспан сферасымен қиылысу нүктесі. Нәдір З» – бақылаушы вертикалының аспан сферасымен қиылысу нүктесі, зенитке қарама-қарсы.

Шынайы көкжиек N E SW W — аспан сферасындағы үлкен шеңбер, оның жазықтығы бақылаушының вертикалына перпендикуляр. Шынайы горизонт аспан сферасын екі бөлікке бөледі: горизонт үстіндегі жарты шар, онда зенит орналасқан және төменгі горизонт орналасқан жарты шар.

Әлемнің осі PP» - бұл аспан сферасының көрінетін тәуліктік айналуы өтетін түзу сызық.

Күріш. 1.1. Аспан сферасындағы негізгі нүктелер, түзулер және шеңберлер

Дүние осі Жердің айналу осіне параллель, ал Жер полюстерінің бірінде орналасқан бақылаушы үшін ол Жердің айналу осімен сәйкес келеді. Аспан сферасының көрінетін тәуліктік айналуы Жердің өз осінің айналасындағы нақты тәуліктік айналуының көрінісі болып табылады.

Дүниенің полюстері - әлем осінің аспан сферасымен қиылысу нүктелері. Кіші Урса шоқжұлдызында орналасқан аспан полюсі Солтүстік аспан полюсі R, ал қарама-қарсы полюс Оңтүстік R деп аталады.

Аспан экваторы - бұл аспан сферасындағы үлкен шеңбер, оның жазықтығы дүние осіне перпендикуляр. Аспан экваторының жазықтығы аспан сферасын әлемнің солтүстік полюсі орналасқан солтүстік жарты шарға және әлемнің оңтүстік полюсі орналасқан оңтүстік жарты шарға бөледі.

Аспан меридианы немесе бақылаушының меридианы - аспан сферасындағы әлем полюстері, зенит пен надир арқылы өтетін үлкен шеңбер. Ол бақылаушының жер меридианының жазықтығымен сәйкес келіп, аспан сферасын шығыс және батыс жарты шарларға бөледі.

Солтүстік және оңтүстік нүктелер аспан меридианының шынайы көкжиекпен қиылысу нүктелері болып табылады. Дүние жүзінің солтүстік полюсіне ең жақын нүкте С көкжиектің солтүстік нүктесі, ал ең жақын нүкте С көкжиектің солтүстік нүктесі деп аталады. Оңтүстік полюсдүние, - оңтүстіктің нүктесі Ю. Шығыс пен батыстың нүктелері аспан экваторының шынайы көкжиекпен қиылысу нүктелері болып табылады.

Түс сызығы – шынайы көкжиек жазықтығында солтүстік пен оңтүстік нүктелерін қосатын түзу сызық. Бұл сызық түскі деп аталады, өйткені түскі уақытта жергілікті шынайы күн уақытында тік полюстен түсетін көлеңке осы сызықпен, яғни осы нүктенің шынайы меридианымен сәйкес келеді.

Аспан экваторының оңтүстік және солтүстік нүктелері аспан меридианының аспан экваторымен қиылысу нүктелері болып табылады. Көкжиектің оңтүстік нүктесіне ең жақын нүкте аспан экваторының оңтүстік нүктесі, ал көкжиектің солтүстік нүктесіне ең жақын нүкте солтүстік нүкте деп аталады.

Люминардың вертикалы немесе биіктік шеңбері - аспан сферасындағы зенит, надир және жарықтан өтетін үлкен шеңбер. Бірінші вертикаль – шығыс пен батыс нүктелері арқылы өтетін вертикаль.

Майысу шеңбері немесе жарықтандырғыштың сағаттық шеңбері, PMP - аспан сферасындағы үлкен шеңбер, миоа мен жарықтандырғыштың полюстері арқылы өтеді.

Жарықтандырудың тәуліктік параллельі - аспан экваторының жазықтығына параллель жарықтандыру арқылы жүргізілген аспан сферасындағы шағын шеңбер. Шамдардың көрінетін күнделікті қозғалысы күнделікті параллельдер бойымен жүреді.

AMAG сәулесінің Әлмұқантараты – аспан сферасындағы жарық сәулесі арқылы шынайы көкжиек жазықтығына параллель жүргізілген шағын шеңбер.

Аспан сферасының қарастырылатын элементтері авиациялық астрономияда кеңінен қолданылады.