МОРЕХОДНАЯ АСТРОНОМИЯ

НЕБЕСНАЯ СФЕРА

Наблюдаемые на небесном своде многочисленные светила удалены от нас на различные расстояния. Однако для решения астрономических задач, связанных с определением места судна, необходимо знать только направления на светила, задаваемые при помощи той или иной системы координат. Поэтому удобнее считать все светила находящимися на одинаковом расстоянии от наблюдателя, т.е. расположенными на окружающей его сферической поверхности.

Такую вспомогательную сферу произвольного радиуса, на которой как бы размещены все светила, называют небесной сферой (рис.3.1.). За центр сферы обычно принимается точка О, соответствующая глазу наблюдателя. Если провести через точку О основные линии и плоскости наблюдателя, то при пересечении их с поверхностью небесной сферы получим ряд точек и кругов, служащих для отсчета небесных координат светил.

Рис. 3.1.

Отвесная линия наблюдателя, продолженная вверх и вниз, пересекает небесную сферу в точках зенита Z и надира n. Большой круг NE SW, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии Zn, называется истинным горизонтом. Он делит сферу на две части – надгоризонтную и подгоризонтную. Линия P_NP_S, параллельная оси Земли, называется осью мира. Точки пересечения оси мира с небесной сферой называются полюсами мира: северным P_N и южным P_S. Полюс, расположенный в надгоризонтной части сферы, называется повышенным, а в подгоризонтной – пониженным. Наименование повышенного полюса всегда одноименно с наименованием широты наблюдателя.

Большой круг QEQ¢W, плоскость которого перпендикулярна оси мира P_NP_S, называется небесным экватором. Он делит сферу на северную и южную половины. Большой круг P_Nn P_SZ, проходящий через полюсы мира, зенит и надир, называется меридианом наблюдателя. В английской литературе - "Seletial Meridian". Ось мира делит его на полуденную P_NZP_S и полуночную P_NnP_S части. На полуденной части находится точка зенита, а на полуночной – надира.

Меридиан наблюдателя пересекается с истинным горизонтом в точках N и S. Соединяющая эти точки прямая линия NS называется полуденной линией. В пересечении истинного горизонта с небесным экватором образуются точки E и W горизонта. Большие круги P_NСP_S, плоскости которых проходят через полюсы мира, называются небесными меридианами, или кругами склонений.

Большие круги ZСn, плоскости которых проходят через точки зенита и надира, называются вертикалами. Вертикал, проходящий через точки E и W, называется первым вертикалом. Меридиан наблюдателя, проходящий как через полюсы мира, так и через точки зенита и надира, является одновременно небесным меридианом и вертикалом. Он делит сферу на восточную и западную половины.

Малые круги рр¢, плоскости которых параллельны плоскости экватора, называются небесными параллелями. Малые круги аа¢, плоскости которых параллельны плоскости истинного горизонта, называются альмукантаратами.

Из рис. 3.1 следует – стороны углов NOP_N и QOZ взаимно перпендикулярны, эти углы равны и, следовательно, ось мира с плоскостью истинного горизонта составляет угол, равный географической широте места наблюдателя j.