Презентация на тему "Небесные координаты. Звездные карты"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Небесные координаты. Звездные карты

• 
  Слайд 2

  Небесные координаты

  Небесные координаты — центральные углы или дуги больших кругов небесной сферы, с помощью которых определяют положение светил по отношению к основным кругам и точкам небесной сферы. Горизонтальная системакоординат использует в качестве основного круга истинный горизонт. В этой системе координатами являются высота (h) и азимут (А). Для построения звездных карт и составления звездных каталогов удобно принять за основной круг небесной сферы круг небесного экватора. Небесные координаты, в системе которых основным кругом является небесный экватор, называются экваториальной системой координат. В этой системе координатами служат склонение () и прямое восхождение ().

• 
  Слайд 3

  Горизонтальные координаты

  Z Z’ S N P’ P m М C Высота светила–h — угловое расстояние светила М от истинного горизонта, измеренное вдоль вертикального круга ( дуга от m до М). Высота определяется в градусах, минутах и секундах. Она отсчитывается в пределах от 0 до + 90º к зениту, если светило находится в видимой части небесной сферы, и от 0 до – 90º к надиру, если светило находится в невидимой части небесной сферы. Угловое расстояние от зенита до светила, измеренное вдоль вертикального круга ( дуга от Z до M), называется зенитным расстоянием–z. Оно отсчитывается в пределах от 0 до + 180º к надиру. Высота и зенитное расстояние связаны соотношением: z + h = 90º. Высота светила – h(M) Зенитное расстояние светила –Z(M) Z(M) h(M)

• 
  Слайд 4
  

  Z Z’ S N P’ P m М C Азимут светила– А — угловое расстояние, измеренное вдоль истинного горизонта, от точки юга до точки пересечения горизонта с вертикальным кругом, проходящим через светило М ( дуга от S до m). Для измерения азимутов за начало отсчета принимается точка юга. Азимут отсчитывается к западу от точки юга в пределах от 0 до 360º. Азимут светила – A (M) A(M)

• 
  Слайд 5
  

  Z Z’ S N P’ P m М C Горизонтальная система координат используется при топографической съёмке, в навигации. Вследствие суточного вращения небесной сферы высота и азимут светила со временем изменяются. Следовательно, горизонтальные координаты имеют определенное значение только для известного момента времени. h(M) A(M) Высота светила – h(M) Зенитное расстояние светила – Z(M) Азимут светила – A (M) Z(M) h + Z = 90°

• 
  Слайд 6

  Экваториальные координаты

  Z Z’ Q Q’ P’ P m М C Склонение светила –  — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения (дуга от mдоM). Склонение отсчитывается в пределах от 0 до + 90 к северному полюсу мира и от 0 до – 90 к южному полюсу мира.  (M) Склонение светила –  (М)

• 
  Слайд 7
  

  Z Z’ Q Q’ P’ P m М C Прямое восхождение светила– — угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечения небесного экватора с кругом склонения светила (дуга от доM). Прямое восхождение отсчитывается в сторону, противоположную суточному вращению небесной сферы, в пределах от 0 до 360 в градусной мере или от 0 до 24ч в часовой мере. За начальную точку отсчета на небесном экваторе принимается точка весеннего равноденствия , где Солнце бывает в день весеннего равноденствия, около 21 марта.  Прямое восхождение светила –  (М)  (М)

• 
  Слайд 8
  

  Z Z’ Q Q’ P’ P m М C Координаты звезд (, ) в экваториальной системе координат не связаны с суточным движением небесной сферы и изменяются очень медленно. Поэтому они применяются для составления звездных карт и каталогов. Для некоторых астрономических задач вводится часовой угол – t – угол, который измеряется вдоль небесного экватора от верхней точки небесного экватора (Q) до круга склонения светила (m) и измеряется от 0 до 24ч. Он отсчитывается по направлению видимого суточного вращения небесной сферы – к западу, подобно азимуту.   (М) (M) Склонение светила –  (М) Прямое восхождение светила –  (М) Часовой угол – t(М) t (М)

• 
  Слайд 9

  Звездные карты

  Звездные карты представляют собой проекции небесной сферы на плоскость с нанесенными на нее объектами в определенной системе координат. Набор звездных карт смежных участков неба, покрывающих все небо или некоторую его часть, называется звездным атласом. В специальных списках звезд, называемых звездными каталогами, указываются координаты их места на небесной сфере, звездная величина и другие параметры. Например, каталог Hubble Guide Star Catalog (GSC) содержит почти 19 млн. объектов. Для изображения картины звездного неба, видимого в данном месте в определенный день и час, служит подвижная карта звездного неба. карта из книги «Северная и Южная небесная планисфера», опубликованной в 1705г. в Париже. Нанесенные на ней фигуры похожи на фигуры из атласа Байера.

• 
  Слайд 10

  Звездные каталоги

  По мере накопления астрономических знаний возникала необходимость классификации и учета звезд. Звездные каталоги составляли: Улугбек Птолемей Тихо Браге Ян Гевелий Эдмонд Галлей Лакайль Франси Бейли Фрагмент китайской старинной карты созвездий Изображение созвездий в Древнем Египте

• 
  Слайд 11

  Птолемей

  Птолемей создал несколько астрономических инструментов: астролябию – для измерения долгот и широт на небесной сфере и трикветрум – для измерений угловых расстояний. Проводя астрономические наблюдения, доработал звездный каталог Гиппарха и дополнил его до 1022 звезд. Регулярные наблюдения планет и Луны позволили ученому открыть эвекцию – отклонение движение Луны от равномерного кругового. астролябия

• 
  Слайд 12

  Улугбек

  Улугбек в 1428 г. начал строить в Самарканде обсерваторию. Результатом тридцатилетних наблюдений ученого явился очень точный звездный каталог, содержащий положения 1018 звезд. Он был издан в 1437 г. и называется “Новые Гураганские таблицы”. Предисловие этого труда содержит четыре части: 1) хронология, описывающая различные системы счета времени; 2) практическая астрономия (объяснение методики наблюдений); 3) описание движения Солнца, Луны, и планет, основанное на геоцентрической системе мира; и 4) астрология. Основная часть состоит из таблиц движения Солнца, Луны, планет и звездного каталога. Среди инструментов, построенных для обсерватории, выделялся огромный квадрант, радиусом 40 м. Это самый большой квадрант, когда либо построенный за всю историю человечества. Точность измерений на этом инструменте составляла несколько секунд дуги. Интересными являются также мраморный секстант и армиллярная сфера.

• 
  Слайд 13

  Тихо Браге

  Самая большая заслуга Тихо Браге — это первая в истории европейской астрономии организация и проведение систематических астрометрических наблюдений в течение многих лет. В последние годы жизни Тихо Браге составил уточненный каталог 1000 звезд (традиционное число; однако с особой тщательностью Браге успел пронаблюдать 800 звезд), положение звезд на небе определялось с точностью до 1'. Астрономический секстант для измерения высот Большой стальной квадрант, вращающийся по азимуту Экваториальные армиллы

• 
  Слайд 14

  Ян Гевелий

  Гевелий составил огромный каталог 1564 звезд, координаты которых он определил с большей точностью, чем Тихо Браге. Этот каталог был результатом двухлетних измерения положения звезд, видимых невооруженным глазом на широте Гданьска. В каталоге Гевелия положение звезд показано по отношению к небесному экватору, а не к эклиптике, как это делали его предшественники. Это был значительный шаг вперед. Еще и сегодня некоторые звезды в атласах обозначены номерами по каталогу Гевелия. Составляя каталог, Гевелий ввел в звездный атлас 11 новых созвездий северного неба, таких как: Щит Собесского, Гончие Псы, Жираф, Секстант, Ящерица, Малый Лев и др. Ни у Птолемея, ни у Коперника этих созвездий не было.

• 
  Слайд 15

  Джон Флэмстид

  Флэмстид Джон – английский астроном. Родился в городе Денби. В 1674 г. окончил Кембриджский университет и через год был назначен директором новой королевской обсерватории в Гринвиче. Там он начал систематические наблюдения, данные которых легли в основу «Британского каталога». Каталог содержит положения 3000 звезд и каждой было присвоен номер в порядке возрастания их прямых восхождений в пределах каждого созвездия.

• 
  Слайд 16

  Эдмонд Галлей

  В 1676–1678 гг. принимал участие в экспедиции на острове Святой Елены, где провел наблюдения южного неба и составил первый каталог южных звезд, содержащий 341 объект. Комета Галлея в 1910 г.

• 
  Слайд 17

  Никола Лакайль

  Лакайль прославился как один из самых активных наблюдателей своего времени. Особую известность принесли ему наблюдения южного неба. Он нанес на карту почти 10 000 южных звезд. Обработал наблюдения и вычислил положения 1942 звезд, которые включил в предварительный каталог. Все остальные его наблюдения были обработаны впоследствии в Эдинбурге Т. Хендерсоном и опубликованы Ф. Бейли в виде «Каталога 9766 звезд Южного полушария» (1847г.). До Лакайля только Э.Галлей измерял положения южных звезд (его каталог содержал 341 звезду). Лакайль завершил деление южного неба на созвездия, начатое голландскими мореплавателями около 1600; выделил 14 новых созвездий и дал им названия.

• 
  Слайд 18

  Франси Бейли

  Английский астроном, член Лондонского королевского общества (1821г.). Получил только начальное образование, затем три года учился в торговой фирме, много путешествовал. В 1798 вернулся в Англию, занимался биржевой деятельностью. С 50-летнего возраста посвятил себя науке. Основные научные исследования относятся к позиционной астрономии. Разрабатывал методы определения широты и времени по звездам. С этой целью на основании различных каталогов рассчитал средние положения 2881 звезды для эпохи 1 января 1830г. Провел ревизию многих звездных каталогов и переиздал каталоги Т.И. Майера, Н.Л. Лакайля, Э.Галлея, Я. Гевелия, Т. Браге, Птолемея, Улугбека. Издал (1845) каталог Британской ассоциации содействия развитию науки, включавший 10 000 звезд.

• 
  Слайд 19

  Современные каталоги

  Среди каталогов нашего времени особое место занимает АОКЗ, который является последним вариантом работы, начатой каталогами ВО (1863 года), СО (для южного неба конца 80-х годов ХIХ века), САО («Каталог положений и перемещений» Смитсоновской астрофизической обсерватории) и самый последний «Каталог положений и перемещений» ( ПП; «Каталог положений и перемещений», включающий 181 731 звезду Северного полушария и 197 179 звезд Южного полушария, постоянно пополняемый с начала ХХ века). Когда на орбиту был выведен космический телескоп «Хаббл», появилась необходимость создать новый, более полный, звездный каталог с очень точными данными, полученными этим орбитальным телескопом. Такой каталог, известный как «Звездный каталог-путеводитель», создан на основе знаменитого фотографического атласа Маунт-Паламар и содержит координаты 19 млн. светил звездной величины от 6-й до 1 5-й. Кроме того, следует вспомнить о спутнике Европейского космического агентства «Гиппарх», который был запущен в августе 1989 года. Он проработал до 15 августа 1993 года, что позволило составить два каталога. Первый, названный «Гиппарх», содержит 118 218 звезд, координаты которых измерены с точностью до 0,001'', а относительные звездные величины — с точностью до 0,0015''. Второй, названный «Тихо», содержит 1 058 332 звезды, координаты измерены с точностью до 0,025''. Среди непрофессионалов большой популярностью пользуется «Небесный атлас» Уилла Тириона, содержащий ряд карт с координатами звезд приблизительно до 8-й звездной величины.