Положение светила относительно сторон горизонта. Система координат в астрономии

Как можно ориентироваться по небесным телам и светилам

Стороны горизонта можно определить по небесным светилам.

По Солнцу можно определить стороны горизонта довольно приблизительно, помня, что в нашем полушарии оно примерно находится:

в 7 часов местного декретного времени на востоке;

в 13 часов местного декретного времени на юге;

в 19 часов местного декретного времени на западе;

Статьи по теме (кликните, чтобы посмотреть)

в 1 час местного декретного времени на севере.

С большей точностью стороны горизонта можно определить по Солнцу и часам (рис. 17).

Это делается так. Устанавливают часы горизонтально, затем поворачивают их так, чтобы часовая стрелка была направлена на Солнце. Угол на циферблате часов между направлением часовой стрелки и направлением на цифру 1 делят пополам. Биссектриса этого угла и покажет направление на юг.

В пустыне направление север — юг можно также определить при помощи гномона. Это можно сделать только днем, притом в солнечную погоду. Принцип действия гномона заключается в следующем. Если на листе чертежной бумаги, приклеенной к планшету, провести несколько концентрических окружностей с произвольным радиусом, в центре окружности закрепить в отвесном положении длинную иглу, а затем отметить пересечение тени конца иглы до и после полудня с окружностями, то, соединив прямыми полученные точки и разделив прямые пополам, получим направление север — юг (на рисунке эта линия обозначена NS). Обелиски (гномоны) распространены на территории Армении. Так, совсем недавно молодой кандидат геолого-минералогических наук Сурен Айвазян на склоне горы Арагац обнаружил новый гномон, представляющий собой базальтовый обелиск высотой в 5 м, шириной в 1 м и толщиной в 1,5 м. «В верхней части этого гномона изображен выпуклый круг, окруженный четырьмя попарно перпендикулярными полукругами. По мнению ученых, они соответствуют четырем сторонам света» 1 .

В полупустыне или в равнинной пустынной местности линию север — юг можно определить по направлениям на восходящее и заходящее Солнце. Для этого необходимо на земле отметить колышком точку А и на некотором расстоянии от нее, например 10 м, при восходе Солнца в направлении его центра отметить колышком точку С. И точно так же при закате на таком же расстоянии в направлении центра Солнца отметить колышком точку В. Середину линии ВС следует обозначить точкой О. Направление АД, проходящее через точку О, и будет линией север—юг.

Полярная звезда всегда находится на севере в созвездии Малой Медведицы. Но следует помнить, что при наблюдении в южных широтах Полярная звезда отклоняется от меридиана не более чем на 1° 30′. Ориентирование по Луне дает приближенные данные.

Можно считать, что Луна находится:

В 19 ч 00 мин В 01 ч 00 мин В 07 ч 00 мин

Первая четверть (видна правая половина диска Луны)

На юге На западе На востоке На юге На западе

Последняя четверть (видна левая половина диска Луны)

На востоке На юге

При полнолунии стороны горизонта определяются так же, как по Солнцу и часам (Луна принимается за Солнце). Стороны горизонта при разных фазах Луны можно определить следующим образом. Сначала устанавливают, прибывает Луна или убывает. На глаз оценивают, сколько шестых долей радиуса Луны составляет освещенная часть ее диска. Если Луна на ущербе, то к показанию времени на часах прибавляют такое количество шестых долей радиуса, какое составляет освещенная часть диска. Если Луна прибывает, то из показания времени это число вычитается. Часы, показывающие время с учетом поправки, направляются в сторону Луны. Угол между направлением на Луну и цифрой 1 на циферблате делят пополам. Это и будет примерное направление на юг.

1 Сельская жизнь.—1973.—20 ноября.

Ориентирование по небесным светилам

Ориентирование

Знание топографического ориентирования имеет важное значение, особенно при прохождении по незнакомой местности и при плохой видимости.

Под топографическим ориентированием следует понимать ориентирование на местности, т.е., определение места своего расположения относительно сторон горизонта, окружающих местных предметов и рельефа местности.

Определение на местности начинается с определения сторон горизонта.

По компасу

При пользовании любым компасом следует понимать, что в свободно подвешенном состоянии магнитная стрелка своими концами будет направлена на север и на юг, но это приближенно. Стрелка располагается не по направлению истинного (географического) меридиана, а по направлению магнитного меридиана. Угол между истинным и магнитным меридианами называется магнитным склонением .Оно для каждой местности различно и может быть восточным или западным.

Магнитное склонение можно определить на местности по восходу и закату солнца или по карте.

По восходу и закату солнца

На открытой местности определяют азимуты (угол в градусах, измеренный по ходу часовой стрелки от северного конца меридиана до направления на ориентир), точек восхода и заката солнца. Полусумма азимутов укажет направление истинного меридиана. Если полусумма меньше 180, то склонение восточное, если больше – западное.

Читайте также:  Ловушки из проволоки. Простейшие кротоловки своими руками

По карте

Сначала следует сориентировать карту. Это можно производить по компасу и двум ориентирам. Для этого сначала устанавливают компас диаметром север- юг на вертикальную линию координатной сетки северным концом к северной стороне рамки карты и освобождают тормоз магнитной стрелки. Затем поворотом карты вместе с компасом подводят северный конец магнитной стрелки к делению, соответствующему величине поправки направления. Если поправка направления положительная (восточная), то стрелка должна отклоняться вправо от вертикальной линии сетки, если поправка направления отрицательная (западная), то стрелка должна быть отклонена влево. Поправку величиной меньше 3 можно не учитывать, так как ошибка в установке магнитной стрелки компаса может быть больше величины поправки.

Ориентирование карты по двум ориентирам производиться так. Находясь на местности у одного ориентира, с которого виден другой, отыскивают на карте первый ориентир. Затем поворачивают карту так, чтобы направление на второй ориентир на карте совпадало с направлением на местности. Если маршрут проходит вдоль прямолинейного участка дороги, канала, то карту можно ориентировать по этим линейным ориентирам. Для этого карту поворачивают так, чтобы ось дороги на карте совпадала с осью дороги на местности.

После того как карта сориентирована, можно решить ряд возникших задач на местности. Чаще всего приходиться находить точку всего стояния. Проще это сделать тогда, когда эта точка находится рядом с местным предметом, изображением на карте. Условный знак или изображение этого предмета указывает точку стояния. Если точку стояния на местности опознать невозможно и она находится вдали от местных предметов, то прибегают к простейшим способам топографической привязки.

Топографическая привязка приемами глазомерной съемки выполняется полярным способом и способом засечки.

Полярный способ (способ визирования с промером) применяется тогда, когда определяемая точа находиться в близи местного предмета, имеющегося на карте. Для привязки этим способом ориентируют карту на определенной точке обратным визированием по местному предмету, при помощи визирной линейки прочерчивают направление. Затем измеряют расстояние до местного предмета, откладывают его на прочерченной прямой в масштабе карты и таким образом находят положение привязываемой точки.

Способ засечек применяют в условиях открытой местности и хорошей видимости. Он не требует измерения расстояний- в этом его преимущество. К тому же этот способ требует меньше времени. Если точка, которую необходимо определить, находится на дороге или на какой – либо другой линии местности, то достаточно выбрать один ориентир, имеющийся на карте и местности. После этого визирную линейку прикладывают к условному знаку этого ориентира на карте, а затем визируют на ориентир по линейке, поворачивая ее около условного знака ориентира. Когда ориентир окажется на линии визирования, прочерчивают линию от ориентира на себя. Пересечение линии визирования с дорогой даст местоположение определенной точки. Если возникнет необходимость определить местоположение точки, находящейся вне дорог или каких- либо других линий местности, имеющихся на карте, можно применить способ обратной засечки и засечки по измеренным расстояниям.

Обратные засечки. Этот способ применим, если с определенной точки видны три местных предмета, имеющихся на карте. Сначала на привязываемой точке ориентируют карту. Затем на каждую из выбранных контурных точек обратным визированием (полярный способ) прочерчивают три направления. Пересечение поперечных направлений даст положение определенной точке. Может случиться так, что пересечения не произойдет. Тогда получится треугольник погрешности. Если стороны треугольника не более 1,5 мм, то определенную точку накалывают в центре треугольника, а если больше, то определение производят повторно.

Ориентирование по небесным светилам

Стороны горизонта можно определить по небесным светилам. По солнцу можно определить стороны горизонта довольно приблизительно, помня, что в нашем полушарии оно примерно находится: в 7 часов местного декретного времени на востоке, в 13 часов на юге, в 19 часов на западе, в 1 час на севере. С большей точностью стороны горизонта можно определить по Солнцу и часам. Это делается так. Устанавливают часы горизонтально, затем поворачивают их так, чтобы часовая стрелка была направлена на солнце. Угол на циферблате часов между направлением часовой стрелки и направлением на цифру 1 делят пополам. Биссектриса этого угла и покажет направление на юг. Полярная звезда всегда находится на севере в созвездии Малой медведицы. Ориентирование по Луне дает приближенные данные. При полнолунии стороны горизонта определяются так же, как и по солнцу и часам (Луна принимается за Солнце). Стороны горизонта при разных фазах Луны можно определить следующим образом. Сначала устанавливают, прибывает Луна или убывает. На глаз оценивают, сколько шестых долей радиуса Луны составляет освещенная часть ее диска. Если Луна на ущербе, то к показанию времени на часах прибавляют такое количество шестых долей радиуса, какое составляет освещенная часть диска. Если Луна прибывает, то из показания времени это число вычитывается. Часы, показывающие время с учетом поправки, направляются в сторону Луны. Угол между направлением на Луну и цифрой 1 на циферблате делят пополам. Это и будет примерное направление на юг.

Читайте также:  Первая помощь в случае термического ожога. Первая помощь при термических ожогах

Определение сторон горизонта по солнцу, луне и звездам

Наиболее испытанным и верным способом нахождения сторон горизонта является ориентирование по Солнцу, Луне и звездам.

Широко известен способ определения направления север — юг по Солнцу и часам. Для этого часы ставят по местному времени и, вращая в горизонтальной плоскости, направляют часовую стрелку на Солнце (минутная и секундная стрелки во внимание не принимаются). Угол между часовой стрелкой и направлением на цифру 12 циферблата делят пополам. Тогда биссектриса этого угла (равноделящая линия) приблизительно укажет направление север — юг, или полуденную линию, причем юг до 12 часов будет вправо от Солнца, а после 12 часов —влево (рис. 56 и 57).

Описанный способ дает сравнительно правильные результаты в северных и отчасти в умеренных широтах, особенно зимой, менее точные — весной и осенью; летом же ошибка возможна до 25°. В южных широтах, где Солнце стоит летом высоко, прибегать к этому способу нельзя.

Запомните, что в средних широтах Солнце восходит летом на северо-востоке и заходит на северо-западе; зимой оно восходит на юго-востоке, а заходит на юго-западе и лишь дважды в год восходит точно на востоке и заходит на западе (в периоды равноденствий — около 21 марта и 23 сентября).

Ночью лучше всего ориентироваться по Полярной звезде, которая почти точно находится на продолжении земной оси и потому всегда показывает направление на север, не участвуя в видимом движении звезд по небосводу. Ошибка здесь очень мала (не более 1-2°).

Однако может быть так, что из-за облачности не видно ни Большой, ни Малой Медведицы, ни Полярной звезды, но видно Луну. В этом случае также можно определить стороны горизонта, хотя Луна для этой цели менее удобна, чем Полярная звезда. Здесь, как и при ориентировании по Солнцу, применяются часы.

Необходимо помнить, что полная Луна противостоит Солнцу, т.е. находится против него. Поэтому точку юга, где Солнце находилось в полдень. Луна должна занять в полночь. В 7 часов Луна бывает на западе, а в 19 часов — на востоке. Имеющаяся по сравнению с Солнцем разница в 12 часов на циферблате не видна — часовая стрелка в 24 и в 12 часов будет находиться на одном и том же месте. Следовательно, приближенное определение сторон горизонта по полной Луне и часам практически производится так же, как по Солнцу и часам.

По неполной Луне и часам стороны горизонта находятся несколько иначе. Приводим здесь заимствованное из брошюры М.Ф. Белякова описание приемов ориентирования по неполной Луне и часам.

Надо заметить на часах время наблюдения, разделить на глаз диаметр Луны на 12 равных частей (для удобства разделив сначала пополам, затем нужную половину еще на две части и т.д.) и оценить, сколько таких частей содержится в поперечнике видимого серпа Луны (рис. 49).

Если Луна прибывает (видна правая половина лунного диска), то полученное число надо вычесть из часа наблюдения, если убывает (видна левая часть диска), то прибавить. Чтобы не забыть, в каком случае брать сумму и в каком разность, полезно запомнить следующее правило; брать сумму тогда, когда видимый серп Луны С-образный; при обратном, Р-образном положении лунного серпа надо брать разность.

Сумма или разность покажет тот час, когда в направлении Луны будет находиться Солнце. Отсюда, направляя на серп Луны место на циферблате (но не часовую стрелку), которое соответствует вновь полученному часу, и принимая Луну за Солнце, легко найти линию север — юг.

Пример. Время наблюдения 5 часов 30 минут. В поперечнике видимого серпа Луны содержится 10/i2 частей ее диаметра. Луна убывает, так как видна ее левая С-образная сторона. Суммируя время наблюдения и количество частей видимого серпа Луны (5 часов 30 минут + 10), получаем время, когда в направлении наблюдаемой нами Луны будет находиться Солнце (15 часов 30 минут). Устанавливаем деление циферблата, соответствующее 3 часам 30 минутам, на Луну. Равноделящая линия, которая проходит между этим делением и цифрой 12 через центр часов, дает направление линии север — юг.

Надо отметить, что точность в определении сторон горизонта по Луне и часам сравнительно невелика. Тем не менее для ориентирования эта точность вполне приемлема, если нет возможности воспользоваться Полярной звездой.

Попав в незнакомую местность и испытывая необходимость в ориентировании, надо в первую очередь использовать небесные светила, дающие наиболее надежные способы определения сторон горизонта. Полезно запомнить еще несколько простых правил.

В северных широтах в летние ночи от близости зашедшего Солнца к горизонту северная сторона неба самая светлая, южная — наиболее темная. Этим иногда пользуются летчики при ночных полетах.

Самое высокое положение Солнца определяется по длине самой короткой тени, что соответствует полудню, а ее направление указывает север (рис. 58).

Читайте также:  Опасна ли гадюка обыкновенная для человека. Что делать, если на дачном участке появилась змея?

Полная Луна занимает наиболее высокое положение над горизонтом, когда находится на юге. В это время она дает достаточно света, чтобы ясно различить тени от предметов. Самая короткая тень при полной Луне соответствует полуночи; направление ее покажет, где находится север, по которому нетрудно определить и остальные стороны горизонта.

 

В полдень Солнце находится на юге, а тень от предмета направлена на север. Это соответствует действительности только между Северным полюсом и северным тропиком. Правило не применимо в следующих случаях: когда Солнце находится в зените (тень в основании предмета); на экваторе, где полуденная тень полгода направлена на север (когда Солнце в южном полушарии) и полгода на юг (с 21 марта по 23 сентября); в широтах между экватором и тропиками, где тень также меняет направление.

В северном полушарии, за северным тропиком, тень направлена на север; в южном полушарии, за южным тропиком, полуденная тень всегда направлена на юг (в полдень Солнце там находится на севере).

 

Зная, в каком часу мы наблюдаем определенные фазы Луны, можно при ориентации пользоваться следующим:

Звезды, близкие к Северному полюсу мира, в наших географических широтах видны над горизонтом в любое время года. Они занимают вполне определенное место на небосводе.

Наблюдая одни и те же группы ярких звезд, можно подметить определенные их очертания. Составленные из звезд фигуры еще в древности были выделены в «созвездия».

Известные нам созвездия в определенных условиях помогают ориентироваться в пространстве. Если мы хотим найти на небе звезду, то сначала надо узнать, к какому созвездию она принадлежит. Только самым ярким и наиболее известным звездам в свое время были даны индивидуальные названия, как, например, Полярная, Сириус, Арктур, Капелла, Вега и т. д., тогда как остальные обозначаются лишь номером с указанием того созвездия, к которому они относятся.

Древние наблюдатели обозначали звезды каждого созвездия буквами греческого алфавита, при этом главная звезда в созвездии, которая в большинстве случаев является также и самой яркой звездой, обозначалась как альфа этого созвездия; вторая по яркости — бета и т. д.

Самые слабые звезды совсем не имеют таких «адресов», и, для того чтобы о них вести речь, необходимо назвать их координаты на небе или их номера в звездном каталоге.

Наибольшее количество звезд видно в самые ясные зимние ночи. Звезды по их яркости разделяют на классы; простым глазом они видны до 6-й звездной величины.

Количество видимых звезд и их звездные величины:

Кроме того, большой интерес представляют переменные звезды, блеск которых со временем меняется. Период изменения блеска различен — от нескольких десятков минут до многих лет. Переменные звезды изучаются путем визуальных, фотографических и самых точных, фотоэлектрических, наблюдений.

Изучение переменных звезд проливает свет на сущность многих явлений, протекающих в звездных системах. Открывается возможность исследовать структуру галактики, по характеру изменения блеска звезд определять расстояния до звездных систем, в которых они находятся. Поэтому некоторые из переменных звезд, так называемые цефеиды, играют роль ориентиров, маяков вселенной.

Сначала в созвездия были соединены и названы звезды, расположенные по зодиакальному кругу — большому кругу небесной сферы, по которому совершается видимое движение Солнца в течение года и который называется эклиптикой. При своем годичном движении по эклиптике Солнце пребывает в каждом созвездии в продолжение одного месяца, и поэтому пояс Зодиака представляет собой своеобразный наглядный календарь. Эти 12 созвездий (знаки Зодиака) следующие: Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог и Водолей.

Греческая мифология населила звездное небо героями и богами, причем на внешнюю форму созвездий не обращалось внимания. Даже при самой смелой фантазии невозможно узнать в звездных группах ни Персея, ни Андромеды, ни Геркулеса.

Лучшее астрономическое сочинение древних — Альмагест (II век) содержит 48 созвездий, среди них находятся почти все самые известные созвездия неба северного полушария. Звездные карты южного неба появились лишь в XVII столетии.

В настоящее время мы различаем следующие созвездия:

I — северные: Андромеда, Овен, Возничий, Волопас, Жираф, Рак, Гончие Псы, Малый Пес, Цефей, Волосы Вероники, Северная Корона, Лебедь, Дельфин, Дракон, Близнецы, Геркулес, Кассиопея, Малый Лев, Рысь, Лира, Пегас, Персей, Рыбы, Змея, Телец, Большая Медведица, Малая Медведица, Лисичка;

II — лежащие в небесном экваторе, частью принадлежащие северному, а частью южному полушарию: Орел, Кит, Гидра, Единорог, Змееносец, Орион, Секстант, Дева;

III — южного полушария, видимые в Средней Европе: Водолей, Корабль Арго, Большой Пес, Козерог, Голубь, Ворон, Кубок, Эридан, Заяц, Весы, Южная Рыба, Стрелец, Скорпион, Скульптор, Щит.

Как же разбираться в таком большом количестве созвездий? Для этого необходимо иметь звездную карту, содержащую лишь звезды, видимые простым глазом. На этой карте звезды, принадлежащие одному созвездию, должны быть соединены между собой…

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here