3. Sfera cakerawala. Satah asas, garisan dan titik sfera cakerawala.
Di bawah sfera cakerawala adalah kebiasaan untuk memahami sfera jejari sewenang-wenangnya, yang pusatnya berada pada titik cerapan, dan semua benda angkasa atau cahaya yang mengelilingi kita dipancarkan ke permukaan sfera ini
Putaran sfera cakerawala untuk pemerhati yang terletak di permukaan Bumi membiak pergerakan harian bersinar di langit
ZOZ"- garis tegak (menegak),
SWNE– ufuk sebenar (matematik),
aMa"- almucantarat,
ZMZ" – bulatan ketinggian (bulatan menegak), atau menegak
P 
OP" – paksi putaran sfera cakerawala (paksi dunia),
P- kutub langit utara,
P" - kutub selatan dunia,
Ð PON= j (latitud lokasi cerapan),
QWQ" E- khatulistiwa cakerawala,
bMb"- selari harian,
PMP"- bulatan deklinasi,
PZQSP" Z" Q" N- meridian cakerawala,
NOS– barisan tengah hari
4. Sistem koordinat samawi (mendatar, khatulistiwa pertama dan kedua, ekliptik).
Oleh kerana jejari sfera cakerawala adalah sewenang-wenangnya, kedudukan luminar pada sfera cakerawala ditentukan secara unik oleh dua koordinat sudut jika satah utama dan asalan diberikan.
Sistem koordinat cakerawala berikut digunakan dalam astronomi sfera:
Mendatar, khatulistiwa pertama, khatulistiwa ke-2, Ekliptik
Sistem koordinat mendatar
Satah utama ialah satah ufuk matematik
1
)Ð mOM
= h
(tinggi)
0 £ h£90 0
–90 0 £ h £ 0
atau Р ZOM = z (jarak zenit)
0 £ z£180 0
z + h = 90 0
2) Р SOm = A(azimut)
0 £ A£360 0
Sistem koordinat khatulistiwa pertama
Satah utama ialah satah khatulistiwa cakerawala
1) Р mOM=d (penurunan)
0 £d £90 0
–90 0 £ d £ 0
atau Р P.O.M. = hlm (jarak tiang)
0 £ hlm£180 0
hlm+d = 90 0
2) Р QOm = t (sudut jam)
0 £ t£360 0
atau 0 j £ t£24j
Semua koordinat mendatar ( h, z, A) dan sudut jam t SC khatulistiwa pertama terus berubah semasa putaran harian sfera cakerawala.
Kemerosotan d tidak berubah.
Mesti dimasukkan sebaliknya t koordinat khatulistiwa yang akan diukur dari titik tetap pada sfera cakerawala.
Sistem koordinat khatulistiwa ke-2
TENTANG 
satah utama – satah khatulistiwa cakerawala
1) Р mOM=d (penurunan)
0 £d £90 0
–90 0 £ d £ 0
atau Р P.O.M. = hlm (jarak tiang)
0
£
hlm£180 0
hlm+d = 90 0
2) Ð ¡ Om= a (kenaikan kanan)
atau 0 jam £ a £ 24 jam
CS mendatar digunakan untuk menentukan arah ke bintang berbanding objek darat.
CS khatulistiwa pertama digunakan terutamanya apabila menentukan masa yang tepat.
2
SC khatulistiwa -th diterima secara amnya dalam astrometri.
SC Ekliptik
Satah utama ialah satah ekliptik E¡E"d
Satah ekliptik condong kepada satah meridian cakerawala pada sudut ε = 23 0 26"
PP" – paksi ekliptik
E – titik solstis musim panas
E" – titik solstis musim sejuk
1) m = λ (longitud ekliptik)
2) mM= b (lintang ekliptik)
5. Putaran harian sfera cakerawala pada latitud berbeza dan fenomena yang berkaitan. Pergerakan harian Matahari. Perubahan musim dan zon haba.
Pengukuran ketinggian Matahari pada waktu tengah hari (iaitu pada masa kemuncak atasnya) pada latitud geografi yang sama menunjukkan bahawa deklinasi Matahari d sepanjang tahun berbeza dari +23 0 36 "hingga –23 0 36", dua melalui sifar kali.
Kenaikan terus Matahari a sepanjang tahun juga sentiasa berubah dari 0 hingga 360 0 atau dari 0 hingga 24 jam.
Memandangkan perubahan berterusan dalam kedua-dua koordinat Matahari, kita boleh menetapkan bahawa ia bergerak di antara bintang-bintang dari barat ke timur sepanjang bulatan besar sfera cakerawala, yang dipanggil ekliptik.
20-21 Mac, Matahari berada pada titik ¡, deklinasinya δ = 0 dan kenaikan kanan a = 0. Pada hari ini ( vernal equinox ) Matahari terbit tepat pada titik tersebut E dan sampai ke satu titik W. Ketinggian maksimum pusat Matahari di atas ufuk pada tengah hari hari ini (kemuncak atas): h= 90 0 – φ + δ = 90 0 – φ
Kemudian Matahari akan bergerak di sepanjang ekliptik lebih dekat ke titik E, i.e. δ > 0 dan a > 0.
Pada 21-22 Jun, Matahari berada di titik E, deklinasi maksimumnya ialah δ = 23 0 26", dan kenaikan kanannya ialah a = 6 jam. Pada tengah hari hari ini (solstis musim panas) Matahari terbit ke ketinggian maksimumnya di atas ufuk: h= 90 0 – φ + 23 0 26"
Oleh itu, di latitud pertengahan Matahari TIDAK PERNAH berada di puncaknya
Latitud Minsk φ = 53 0 55"
Kemudian Matahari akan bergerak di sepanjang ekliptik menghampiri titik d, i.e. δ akan mula berkurangan
Sekitar 23 September, Matahari akan sampai ke titik d, deklinasinya δ = 0, kenaikan kanan a = 12 jam. Hari ini (permulaan musim luruh astronomi) dipanggil ekuinoks musim luruh.
Pada 22-23 Disember, Matahari akan berada di titik E", deklinasinya adalah minimum δ = – 23 0 26", dan kenaikan kanan a = 18 jam.
Ketinggian maksimum di atas ufuk: h= 90 0 – φ – 23 0 26"
Perubahan koordinat khatulistiwa Matahari berlaku secara tidak sekata sepanjang tahun.
Deklinasi berubah paling cepat apabila Matahari bergerak berhampiran ekuinoks, dan paling perlahan berhampiran solstis.
Kenaikan kanan, sebaliknya, berubah lebih perlahan berhampiran ekuinoks dan lebih cepat berhampiran solstis.
Pergerakan ketara Matahari di sepanjang ekliptik dikaitkan dengan pergerakan sebenar Bumi dalam orbitnya mengelilingi Matahari, dan juga dengan fakta bahawa paksi putaran Bumi tidak berserenjang dengan satah orbitnya, tetapi membuat sudut ε = 23 0 26".
Jika ε = 0, maka pada mana-mana latitud pada mana-mana hari dalam setahun, siang akan sama dengan malam (tanpa mengambil kira pembiasan dan saiz Matahari).
Hari kutub, yang berlangsung dari 24 jam hingga enam bulan dan malam yang sepadan, diperhatikan dalam bulatan kutub, yang latitudnya ditentukan oleh keadaan:
φ = ±(90 0 – ε) = ± 66 0 34"
Kedudukan paksi dunia dan, akibatnya, satah khatulistiwa cakerawala, serta titik ¡ dan d, tidak tetap, tetapi berubah secara berkala.
Disebabkan oleh pendahuluan paksi bumi, paksi dunia menggambarkan sebuah kon di sekeliling paksi ekliptik dengan sudut bukaan ~23.5 0 dalam 26,000 tahun.
Disebabkan oleh tindakan planet yang mengganggu, lengkung yang diterangkan oleh kutub dunia tidak menutup, tetapi dikontrak menjadi lingkaran.
T 
.Kepada. Kedua-dua satah khatulistiwa cakerawala dan satah ekliptik perlahan-lahan mengubah kedudukannya di angkasa, kemudian titik persilangan (¡ dan d) perlahan-lahan bergerak ke barat.
Kelajuan pergerakan (jumlah precession tahunan dalam ekliptik) setahun: l = 360 0 /26 000 = 50,26"".
Jumlah precession tahunan di khatulistiwa: m = l cos ε = 46.11"".
Pada permulaan era kita, titik ekuinoks vernal berada dalam buruj Aries, dari mana ia menerima sebutannya (¡), dan titik ekuinoks musim luruh berada dalam buruj Libra (d). Sejak itu, titik ¡ telah berpindah ke buruj Pisces, dan titik d ke buruj Virgo, tetapi sebutan mereka tetap sama.
| " |
2.1.1. Satah asas, garisan dan titik sfera cakerawala
Sfera cakerawala ialah sfera khayalan jejari sewenang-wenangnya dengan pusat pada titik cerapan yang dipilih, pada permukaan yang mana penerang terletak kerana ia boleh dilihat di langit pada satu ketika dari titik tertentu dalam ruang. Untuk membayangkan dengan betul fenomena astronomi, adalah perlu untuk menganggap jejari sfera cakerawala adalah lebih besar daripada jejari Bumi (R sf >> R Bumi), iaitu, untuk menganggap bahawa pemerhati berada di tengah-tengah sfera cakerawala, dan titik sfera cakerawala yang sama (bintang yang sama) kelihatan dari tempat yang berbeza di permukaan bumi dalam arah selari.
Bilik kebal cakerawala atau langit biasanya difahamkan sebagai permukaan dalaman sfera cakerawala di mana badan angkasa (luminari) dipancarkan. Bagi pemerhati di Bumi, Matahari, kadangkala Bulan, dan lebih jarang Zuhrah kelihatan di langit pada siang hari. Pada malam tanpa awan, bintang, Bulan, planet, kadangkala komet dan jasad lain kelihatan. Terdapat kira-kira 6000 bintang yang boleh dilihat dengan mata kasar Kedudukan relatif bintang-bintang hampir tidak berubah kerana jaraknya yang jauh. Jasad angkasa kepunyaan sistem Suria menukar kedudukan mereka berbanding bintang dan satu sama lain, yang ditentukan oleh anjakan harian dan tahunan sudut dan linear yang ketara.
Bilik kebal syurga berputar sebagai satu keseluruhan dengan semua cahaya terletak di atasnya kira-kira paksi khayalan. Putaran ini adalah setiap hari. Jika anda memerhatikan putaran harian bintang di hemisfera utara Bumi dan menghadap ke kutub utara, maka putaran langit akan berlaku mengikut lawan jam.
Pusat O sfera cakerawala ialah titik cerapan. Garis lurus ZOZ" bertepatan dengan arah garis tegak di lokasi cerapan dipanggil garis tegak atau tegak. Garis tegak bersilang dengan permukaan sfera cakerawala pada dua titik: di zenith Z, di atas kepala pemerhati, dan pada titik bertentangan diametrik Z" - nadir. Bulatan besar sfera cakerawala (SWNE), yang satahnya berserenjang dengan garis paip, dipanggil ufuk matematik atau benar. Horizon matematik ialah satah tangen kepada permukaan Bumi pada titik cerapan. Bulatan kecil sfera cakerawala (aMa"), melalui luminary M, dan satahnya selari dengan satah ufuk matematik, dipanggil almucantarate luminary. Separuh bulatan besar sfera cakerawala ZMZ" dipanggil bulatan ketinggian, bulatan menegak, atau hanya menegak cahaya.Diameter PP" di sekelilingnya yang berputar sfera langit dipanggil paksi mundi. Paksi mundi bersilang dengan permukaan sfera cakerawala pada dua titik: di kutub langit utara P, dari mana sfera cakerawala berputar mengikut arah jam apabila melihat sfera dari luar, dan di kutub selatan dunia R". Paksi dunia condong ke satah ufuk matematik pada sudut yang sama dengan latitud geografi titik cerapan φ. Bulatan besar sfera cakerawala QWQ"E, yang satahnya berserenjang dengan paksi dunia, dipanggil khatulistiwa cakerawala. Bulatan kecil sfera cakerawala (bМb"), yang satahnya selari dengan satah khatulistiwa cakerawala, dipanggil samawi atau selari harian bagi luminary M. Separuh bulatan besar sfera cakerawala RMR* dipanggil bulatan jam atau bulatan deklinasi bagi luminari.
Khatulistiwa cakerawala bersilang dengan ufuk matematik di dua titik: di titik timur E dan di titik barat W. Bulatan ketinggian yang melalui titik timur dan barat dipanggil menegak pertama - timur dan barat.
Bulatan besar sfera cakerawala PZQSP"Z"Q"N, yang satahnya melalui garis tegak dan paksi dunia, dipanggil meridian cakerawala. Satah meridian cakerawala dan satah ufuk matematik bersilang sepanjang garis lurus NOS, yang dipanggil garis tengah hari Meridian cakerawala bersilang dengan ufuk matematik di titik utara N dan di titik selatan S. Meridian cakerawala juga bersilang dengan khatulistiwa cakerawala di dua titik: di bahagian atas. titik khatulistiwa Q, yang lebih dekat dengan zenit, dan di titik bawah khatulistiwa Q", yang lebih dekat dengan nadir.
2.1.2. Luminaries, klasifikasi mereka, pergerakan yang boleh dilihat.
Bintang, Matahari dan Bulan, planet
Untuk menavigasi langit, bintang-bintang terang dikelompokkan ke dalam buruj. Terdapat 88 buruj di langit, di mana 56 daripadanya boleh dilihat oleh pemerhati yang terletak di latitud tengah hemisfera utara Bumi. Semua buruj mempunyai nama mereka sendiri yang dikaitkan dengan nama haiwan (Ursa Major, Leo, Naga), nama pahlawan mitologi Yunani (Cassiopeia, Andromeda, Perseus) atau nama objek yang bentuknya menyerupai (Corona Borealis, Triangulum, Libra ). Bintang individu dalam buruj ditetapkan oleh huruf abjad Yunani, dan yang paling terang daripada mereka (kira-kira 200) menerima nama "betul". Contohnya, α Canis Majoris ialah "Sirius", α Orion ialah "Betelgeuse", β Perseus ialah "Algol", α Ursa Minor ialah "Bintang Kutub", berhampiran dengan titik kutub utara dunia terletak. Laluan Matahari dan Bulan dengan latar belakang bintang hampir bertepatan dan melalui dua belas buruj, yang dipanggil buruj zodiak, kerana kebanyakannya dinamakan sempena haiwan (dari bahasa Yunani "zoon" - haiwan). Ini termasuk buruj Aries, Taurus, Gemini, Kanser, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagittarius, Capricorn, Aquarius dan Pisces. Trajektori Marikh merentasi sfera cakerawala pada tahun 2003 |
Malah pada zaman purba, 5 tokoh telah diperhatikan, serupa dengan bintang, tetapi "berkeliaran" melalui buruj. Mereka dipanggil planet - "penerang yang mengembara". Kemudian, 2 lagi planet dan sejumlah besar badan angkasa yang lebih kecil (planet kerdil, asteroid) ditemui.
Planet-planet bergerak pada kebanyakan masa merentasi buruj zodiak dari barat ke timur (gerakan langsung), tetapi sebahagian daripada masa dari timur ke barat (gerakan retrograde).
| Penyemak imbas anda tidak menyokong teg video. Pergerakan bintang di sfera cakerawala |
Sfera cakerawala ialah sfera khayalan jejari sewenang-wenangnya, digunakan dalam astronomi untuk menerangkan kedudukan relatif peneraju di langit. Untuk kesederhanaan pengiraan, jejarinya diambil sama dengan perpaduan; Pusat sfera cakerawala, bergantung pada masalah yang diselesaikan, digabungkan dengan murid pemerhati, dengan pusat Bumi, Bulan, Matahari, atau bahkan dengan titik sewenang-wenangnya di angkasa.
Idea sfera cakerawala timbul pada zaman dahulu. Ia berdasarkan kesan visual tentang kewujudan kubah kristal di langit, di mana bintang-bintang seolah-olah ditetapkan. Sfera cakerawala dalam fikiran orang purba adalah unsur terpenting Alam Semesta. Dengan perkembangan astronomi, pandangan sfera cakerawala ini hilang. Walau bagaimanapun, geometri sfera cakerawala, yang ditetapkan pada zaman purba, sebagai hasil pembangunan dan penambahbaikan, menerima bentuk moden, di mana, untuk kemudahan pelbagai pengiraan, ia digunakan dalam astrometri.
Mari kita pertimbangkan sfera cakerawala seperti yang kelihatan kepada Pemerhati pada pertengahan latitud dari permukaan Bumi (Rajah 1).
Dua garis lurus, yang kedudukannya boleh ditentukan secara eksperimen menggunakan instrumen fizikal dan astronomi, memainkan peranan penting dalam mentakrifkan konsep yang berkaitan dengan sfera cakerawala. Yang pertama ialah garis paip; Ini adalah garis lurus yang bertepatan pada titik tertentu dengan arah graviti. Garis ini, yang ditarik melalui pusat sfera cakerawala, memotongnya pada dua titik bertentangan diametrik: yang atas dipanggil zenit, yang lebih rendah dipanggil nadir. Satah yang melalui pusat sfera cakerawala berserenjang dengan garis paip dipanggil satah ufuk matematik (atau benar). Garis persilangan satah ini dengan sfera cakerawala dipanggil ufuk.
Garis lurus kedua ialah paksi dunia - garis lurus yang melalui pusat sfera cakerawala selari dengan paksi putaran Bumi; Terdapat putaran harian yang boleh dilihat dari seluruh langit di sekeliling paksi dunia. Titik persilangan paksi dunia dengan sfera cakerawala dipanggil kutub Utara dan Selatan dunia. Bintang yang paling ketara berhampiran Kutub Utara dunia ialah Bintang Utara. Tiada bintang terang berhampiran Kutub Selatan dunia.
Satah yang melalui pusat sfera cakerawala berserenjang dengan paksi dunia dipanggil satah khatulistiwa cakerawala. Garis persilangan satah ini dengan sfera cakerawala dipanggil khatulistiwa cakerawala.
Mari kita ingat bahawa bulatan yang diperoleh apabila sfera cakerawala bersilang dengan satah yang melalui pusatnya dipanggil bulatan besar dalam matematik, dan jika satah itu tidak melalui pusat, maka bulatan kecil diperolehi. Horizon dan khatulistiwa cakerawala mewakili bulatan besar sfera cakerawala dan membahagikannya kepada dua hemisfera yang sama. Horizon membahagikan sfera cakerawala kepada hemisfera boleh dilihat dan tidak kelihatan. Khatulistiwa cakerawala membahagikannya kepada Hemisfera Utara dan Selatan, masing-masing.
Semasa putaran harian langit, penerang berputar mengelilingi paksi dunia, menggambarkan bulatan kecil pada sfera cakerawala, yang dipanggil selari harian; penerang, 90° jauh dari kutub dunia, bergerak di sepanjang bulatan besar sfera cakerawala - khatulistiwa cakerawala.
Setelah menentukan garis tegak dan paksi dunia, tidaklah sukar untuk menentukan semua satah dan bulatan lain sfera cakerawala.
Satah yang melalui pusat sfera cakerawala, di mana kedua-dua garis plumbum dan paksi dunia terletak secara serentak, dipanggil satah meridian cakerawala. Bulatan besar dari persilangan satah ini dengan sfera cakerawala dipanggil meridian cakerawala. Titik persilangan meridian cakerawala dengan ufuk, yang lebih dekat dengan Kutub Utara dunia, dipanggil titik utara; bertentangan secara diametrik - titik selatan. Garis lurus yang melalui titik-titik ini ialah garis tengah hari.
Titik di ufuk yang 90° dari titik utara dan selatan dipanggil titik timur dan barat. Empat titik ini dipanggil titik utama ufuk.
Pesawat yang melalui garis tegak bersilang dengan sfera cakerawala dalam bulatan besar dan dipanggil menegak. Meridian cakerawala ialah salah satu daripada menegak. Pugak yang berserenjang dengan meridian dan melalui titik timur dan barat dipanggil menegak pertama.
Mengikut definisi, tiga satah utama - ufuk matematik, meridian cakerawala dan menegak pertama - adalah saling berserenjang. Satah khatulistiwa cakerawala hanya berserenjang dengan satah meridian cakerawala, membentuk sudut dihedral dengan satah ufuk. Di kutub geografi Bumi, satah khatulistiwa cakerawala bertepatan dengan satah ufuk, dan di khatulistiwa Bumi ia menjadi berserenjang dengannya. Dalam kes pertama, di kutub geografi Bumi, paksi dunia bertepatan dengan garis tegak dan mana-mana menegak boleh diambil sebagai meridian cakerawala, bergantung pada keadaan tugas yang sedang dijalankan. Dalam kes kedua, di khatulistiwa, paksi dunia terletak pada satah ufuk dan bertepatan dengan garis tengah hari; Kutub Utara dunia bertepatan dengan titik utara, dan Kutub Selatan dunia bertepatan dengan titik selatan (lihat rajah).
Apabila menggunakan sfera cakerawala, yang pusatnya bertepatan dengan pusat Bumi atau beberapa titik lain di angkasa, beberapa ciri juga timbul, tetapi prinsip memperkenalkan konsep asas - ufuk, meridian cakerawala, menegak pertama, khatulistiwa cakerawala, dan lain-lain - tetap sama.
Satah dan bulatan utama sfera cakerawala digunakan apabila memperkenalkan koordinat cakerawala mendatar, khatulistiwa dan ekliptik, serta apabila menerangkan ciri-ciri putaran cahaya harian yang jelas.
Bulatan besar yang terbentuk apabila sfera cakerawala disilang oleh satah yang melalui pusatnya dan selari dengan satah orbit bumi dipanggil ekliptik. Pergerakan tahunan Matahari yang boleh dilihat berlaku di sepanjang ekliptik. Titik persilangan ekliptik dengan khatulistiwa cakerawala, di mana Matahari melintas dari Hemisfera Selatan sfera cakerawala ke Utara, dipanggil titik ekuinoks vernal. Titik bertentangan sfera cakerawala dipanggil ekuinoks musim luruh. Garis lurus yang melalui pusat sfera cakerawala berserenjang dengan satah ekliptik memotong sfera di dua kutub ekliptik: Kutub Utara di Hemisfera Utara dan Kutub Selatan di Hemisfera Selatan.
Sfera cakerawala tambahan
Sistem koordinat yang digunakan dalam astronomi geodetik
Latitud geografi dan longitud titik di permukaan bumi dan azimut berarah ditentukan daripada pemerhatian jasad angkasa - Matahari dan bintang. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui kedudukan penerang kedua-dua relatif kepada Bumi dan relatif antara satu sama lain. Kedudukan peneraju boleh ditentukan dalam sistem koordinat yang dipilih dengan betul. Seperti yang diketahui dari geometri analitik, untuk menentukan kedudukan bintang s, anda boleh menggunakan sistem koordinat Cartesian segi empat tepat XYZ atau kutub a, b, R (Rajah 1).
Dalam sistem koordinat segi empat tepat, kedudukan luminary s ditentukan oleh tiga koordinat linear X, Y, Z. Dalam sistem koordinat kutub, kedudukan luminary s diberikan oleh satu koordinat linear, vektor jejari R = Os dan dua sudut: sudut a antara paksi X dan unjuran vektor jejari ke satah koordinat XOY, dan sudut b antara satah koordinat XOY dan vektor jejari R. Hubungan antara koordinat segi empat tepat dan kutub diterangkan oleh formula
X = R cos b cos a,
Y = R cos b dosa a,
Z = R dosa b,
Sistem ini digunakan dalam kes di mana jarak linear R = Os ke jasad angkasa diketahui (contohnya, untuk Matahari, Bulan, planet, satelit Bumi buatan). Walau bagaimanapun, bagi kebanyakan peneraju yang diperhatikan di luar sistem suria, jarak ini sama ada sangat besar berbanding dengan jejari Bumi atau tidak diketahui. Untuk memudahkan penyelesaian masalah astronomi dan mengelakkan jarak kepada penerang, dipercayai bahawa semua penerang berada pada jarak yang sewenang-wenangnya, tetapi sama dari pemerhati. Biasanya jarak ini diambil sama dengan perpaduan, akibatnya kedudukan peneraju di ruang angkasa boleh ditentukan bukan oleh tiga, tetapi oleh dua koordinat sudut a dan b sistem kutub. Adalah diketahui bahawa lokus titik yang sama jarak dari titik tertentu "O" ialah sfera dengan pusat pada titik ini.
Sfera cakerawala tambahan – sfera khayalan dengan jejari sewenang-wenang atau unit ke mana imej-imej angkasa ditayangkan (Rajah 2). Kedudukan mana-mana luminar s pada sfera cakerawala ditentukan menggunakan dua koordinat sfera, a dan b:
x = cos b cos a,
y= cos b dosa a,
z = dosa b.
Bergantung pada tempat pusat sfera cakerawala O terletak, terdapat:
1)toposentrik sfera cakerawala - pusatnya berada di permukaan Bumi;
2)geosentrik sfera cakerawala - pusatnya bertepatan dengan pusat jisim Bumi;
3)heliosentrik sfera cakerawala - pusatnya sejajar dengan pusat Matahari;
4) barycentric sfera cakerawala - pusatnya terletak di pusat graviti sistem suria.
Bulatan, titik dan garis utama sfera cakerawala ditunjukkan dalam Rajah 3.
Salah satu arah utama berbanding dengan permukaan Bumi ialah arah talian paip, atau graviti pada titik cerapan. Arah ini bersilang dengan sfera cakerawala pada dua titik bertentangan diametrik - Z dan Z". Titik Z terletak di atas pusat dan dipanggil zenith, Z" – di bawah pusat dan dipanggil nadir.
Mari kita lukis satah melalui pusat berserenjang dengan garis plumbum ZZ". Bulatan besar NESW yang dibentuk oleh satah ini dipanggil ufuk cakerawala (benar) atau astronomi. Ini adalah satah utama sistem koordinat toposentrik. Terdapat empat titik di atasnya S, W, N, E, di mana S adalah titik Selatan, N- Titik utara,W- Titik barat,E- titik Timur. Direct NS dipanggil barisan tengah hari.
Garis lurus P N P S yang dilukis melalui pusat sfera cakerawala yang selari dengan paksi putaran Bumi dipanggil axis mundi. Mata P N - kutub langit utara; P S - kutub langit selatan. Pergerakan harian yang boleh dilihat sfera cakerawala berlaku di sekitar paksi Dunia.
Mari kita lukis satah melalui pusat berserenjang dengan paksi dunia P N P S . Bulatan besar QWQ"E yang terbentuk hasil persilangan satah ini dengan sfera cakerawala dipanggil khatulistiwa cakerawala (astronomi).. Inilah Q titik tertinggi khatulistiwa(di atas ufuk), Q"- titik terendah khatulistiwa(di bawah ufuk). Khatulistiwa cakerawala dan ufuk cakerawala bersilang pada titik W dan E.
Pesawat P N ZQSP S Z"Q"N, yang mengandungi garis paip dan paksi Dunia, dipanggil benar (langit) atau meridian astronomi. Satah ini selari dengan satah meridian bumi dan berserenjang dengan satah ufuk dan khatulistiwa. Ia dipanggil satah koordinat awal.
Mari kita lukis satah menegak melalui ZZ" berserenjang dengan meridian cakerawala. Bulatan yang terhasil ZWZ"E dipanggil menegak pertama.
Bulatan besar ZsZ", di mana satah menegak yang melalui s luminary bersilang dengan sfera cakerawala, dipanggil menegak atau bulatan ketinggian cahaya.
Bulatan besar P N sP S yang melalui bintang berserenjang dengan khatulistiwa cakerawala dipanggil sekitar deklinasi luminary.
Bulatan kecil nsn" yang melalui luminary selari dengan khatulistiwa cakerawala dipanggil selari harian. Pergerakan harian yang jelas bagi peneraju berlaku sepanjang selari diurnal.
Bulatan kecil "asa", melalui luminary selari dengan ufuk cakerawala, dipanggil bulatan yang sama tinggi, atau almucantarate.
Untuk anggaran pertama, orbit Bumi boleh diambil sebagai lengkung rata - elips, pada salah satu fokus di mana Matahari berada. Satah elips diambil sebagai orbit Bumi , dipanggil kapal terbang ekliptik.
Dalam astronomi sfera adalah kebiasaan untuk dibincangkan pergerakan tahunan Matahari yang ketara. Bulatan besar EgE"d, di mana pergerakan Matahari yang kelihatan berlaku sepanjang tahun, dipanggil ekliptik. Satah ekliptik condong kepada satah khatulistiwa cakerawala pada sudut yang lebih kurang sama dengan 23.5 0. Dalam Rajah. 4 ditunjukkan:
g – titik ekuinoks vernal;
d – titik ekuinoks musim luruh;
E – titik solstis musim panas; E" – titik solstis musim sejuk; R N R S – paksi ekliptik; R N – kutub utara ekliptik; R S – kutub selatan ekliptik; e – kecondongan ekliptik ke khatulistiwa.
Titik dan garisan sfera cakerawala - bagaimana untuk mencari almucantarate, di mana khatulistiwa cakerawala melepasi, iaitu meridian cakerawala.
Apakah Sfera Celestial
Sfera cakerawala- konsep abstrak, sfera khayalan jejari tak terhingga, pusatnya adalah pemerhati. Dalam kes ini, pusat sfera cakerawala adalah, seolah-olah, pada tahap mata pemerhati (dengan kata lain, semua yang anda lihat di atas kepala anda dari ufuk ke ufuk adalah sfera ini). Walau bagaimanapun, untuk memudahkan persepsi, kita boleh mempertimbangkan pusat sfera cakerawala dan pusat Bumi tidak ada kesilapan dalam hal ini. Kedudukan bintang, planet, Matahari dan Bulan diplot pada sfera dalam kedudukan di mana ia boleh dilihat di langit pada masa tertentu dari satu titik lokasi pemerhati.
Dalam erti kata lain, walaupun memerhatikan kedudukan bintang di sfera cakerawala, kita, berada di tempat yang berbeza di planet ini, akan sentiasa melihat gambaran yang sedikit berbeza, mengetahui prinsip "kerja" sfera cakerawala, dengan melihat langit malam kita boleh mencari jalan dengan mudah menggunakan teknologi mudah. Mengetahui pandangan atas di titik A, kita akan membandingkannya dengan pemandangan langit di titik B, dan dengan sisihan tanda tempat yang biasa, kita akan dapat memahami di mana kita berada sekarang.
Orang ramai telah lama menghasilkan beberapa alat untuk memudahkan tugas kita. Jika anda menavigasi glob "daratan" hanya menggunakan latitud dan longitud, maka satu siri elemen yang serupa—titik dan garisan—juga disediakan untuk glob "celestial"—sfera cakerawala.
Sfera cakerawala dan kedudukan pemerhati. Jika pemerhati bergerak, maka seluruh sfera yang kelihatan kepadanya akan bergerak.
Unsur-unsur sfera cakerawala
Sfera cakerawala mempunyai beberapa titik ciri, garisan dan bulatan, mari kita pertimbangkan unsur-unsur utama sfera cakerawala.
Pemerhati menegak
Pemerhati menegak- garis lurus yang melalui pusat sfera cakerawala dan bertepatan dengan arah garis plumbum pada titik pemerhati. Zenith- titik persilangan menegak pemerhati dengan sfera cakerawala, terletak di atas kepala pemerhati. Nadir- titik persilangan menegak pemerhati dengan sfera cakerawala, bertentangan dengan zenit.
Cakrawala sebenar- bulatan besar pada sfera cakerawala, satahnya berserenjang dengan menegak pemerhati. Horizon sebenar membahagikan sfera cakerawala kepada dua bahagian: hemisfera atas ufuk, di mana zenit terletak, dan hemisfera subhorizontal, di mana nadir terletak.
Paksi mundi (paksi bumi)- garis lurus di mana putaran harian yang boleh dilihat bagi sfera cakerawala berlaku. Paksi dunia adalah selari dengan paksi putaran Bumi, dan bagi pemerhati yang terletak di salah satu kutub Bumi, ia bertepatan dengan paksi putaran Bumi. Putaran harian jelas sfera cakerawala adalah pantulan putaran harian sebenar Bumi di sekeliling paksinya. Kutub langit adalah titik persilangan paksi dunia dengan sfera cakerawala. Kutub cakerawala, yang terletak di kawasan buruj Ursa Minor, dipanggil kutub utara dunia, dan kutub bertentangan dipanggil kutub Selatan.
Bulatan besar pada sfera cakerawala, satahnya berserenjang dengan paksi dunia. Satah khatulistiwa cakerawala membahagikan sfera cakerawala kepada hemisfera utara, di mana Kutub Utara terletak, dan hemisfera Selatan, di mana terletaknya Kutub Selatan.
Atau meridian pemerhati ialah bulatan besar pada sfera cakerawala, melalui kutub dunia, zenit dan nadir. Ia bertepatan dengan satah meridian bumi pemerhati dan membahagikan sfera cakerawala kepada timur Dan hemisfera Barat.
Titik utara dan selatan- titik persilangan meridian cakerawala dengan ufuk sebenar. Titik paling hampir dengan Kutub Utara dunia dipanggil titik utara ufuk sebenar C, dan titik paling hampir dengan Kutub Selatan dunia dipanggil titik selatan S. Titik timur dan barat ialah titik persilangan khatulistiwa cakerawala dengan ufuk sebenar.
Talian Tengah Hari- garis lurus dalam satah ufuk sebenar yang menghubungkan titik utara dan selatan. Garis ini dipanggil tengah hari kerana pada waktu tengah hari mengikut waktu suria sebenar tempatan, bayang-bayang tiang menegak bertepatan dengan garis ini, iaitu, dengan meridian sebenar titik tertentu.
Titik persilangan meridian cakerawala dengan khatulistiwa cakerawala. Titik yang paling hampir dengan titik selatan ufuk dipanggil titik selatan khatulistiwa cakerawala, dan titik yang paling hampir dengan titik utara ufuk ialah titik utara khatulistiwa cakerawala.
Menegak cahaya
Menegak cahaya, atau bulatan ketinggian, - bulatan besar pada sfera cakerawala, melalui zenit, nadir dan luminary. Tegak pertama ialah menegak yang melalui titik timur dan barat.
Bulatan kemerosotan, atau , ialah bulatan besar pada sfera cakerawala, melalui kutub dunia dan cahaya.
Bulatan kecil pada sfera cakerawala yang dilukis melalui luminary selari dengan satah khatulistiwa cakerawala. Pergerakan harian yang jelas bagi peneraju berlaku sepanjang selari harian.
Tokoh Almucantarat
Tokoh Almucantarat- bulatan kecil pada sfera cakerawala yang dilukis melalui luminary selari dengan satah ufuk sebenar.
Semua elemen sfera cakerawala yang disebutkan di atas digunakan secara aktif untuk menyelesaikan masalah praktikal orientasi dalam ruang dan menentukan kedudukan peneraju. Bergantung pada tujuan dan keadaan pengukuran, dua sistem berbeza digunakan koordinat cakerawala sfera.
Dalam satu sistem, luminary berorientasikan relatif kepada ufuk sebenar dan dipanggil sistem ini, dan dalam yang lain - relatif kepada khatulistiwa cakerawala dan dipanggil.
Dalam setiap sistem ini, kedudukan bintang pada sfera cakerawala ditentukan oleh dua kuantiti sudut, sama seperti kedudukan titik di permukaan Bumi ditentukan menggunakan latitud dan longitud.