Hännän kulmamitat tähtien koordinaattien mukaan ovat esimerkki. Kuinka määrittää tähtien sijainti taivaanpallolla
Vastauskirja tähtitiedestä arvosana 11 oppitunnille numero 16 (työkirja) - Aurinkokunnan pienet kappaleet
1. Täydennä lauseet.
Kääpiöplaneetat ovat erillinen taivaankappaleiden luokka.
Kääpiöplaneetat ovat tähtiä kiertäviä esineitä, jotka eivät ole satelliitteja.
2. Kääpiöplaneetat ovat (alleviivaus): Pluto, Ceres, Charon, Vesta, Sedna.
3. Täytä taulukko: kuvaile aurinkokunnan pienten kappaleiden erityispiirteitä.
| Tekniset tiedot | Asteroidit | Komeetat | Meteoriitit |
| Näkymiä taivaalla | Tähtimäinen esine | Diffuusi esine | "Tähdenlento" |
| kiertoradat |
|
Lyhyen ajan komeetat P< 200 лет, долгого периода - P >200 vuotta vanha; kiertoradan muoto - pitkänomaiset ellipsit | Monipuolinen |
| Keskikokoinen | Kymmenistä metreistä satoihin kilometreihin | Ydin - 1 km:stä kymmeniin kilometriin; häntä ~ 100 miljoonaa km; pää ~ 100 tuhatta km | Mikrometreistä metreihin |
| Sävellys | Kivinen | Jää, jossa on kivihiukkasia, orgaanisia molekyylejä | Rauta, kivi, rautakivi |
| Alkuperä | Planetesimaalien törmäys | Primääriaineen jäänteet aurinkokunnan laitamilla | Törmäysten roskat, komeettojen evoluution jäänteet |
| Maan kanssa tapahtuneen törmäyksen seuraukset | Räjähdys, kraatteri | Ilmapuhallus | Suppilo maan päällä, joskus meteoriitti |
4. Täydennä lauseet.
Vaihtoehto 1.
Meteoriittikappaleen jäännöstä, joka ei palanut maan ilmakehässä ja putosi maan pinnalle, kutsutaan meteoriitiksi.
Komeettojen hännän koot voivat ylittää miljoonia kilometrejä.
Komeetan ydin koostuu kosmisesta pölystä, jäästä ja jäätyneistä haihtuvista yhdisteistä.
Meteoriset kappaleet tunkeutuvat Maan ilmakehään nopeudella 7 km/s (palaa ilmakehässä) ja 20-30 km/s (ei pala).
Radiant on pieni alue taivaalla, josta meteorisuihkussa olevien yksittäisten meteorien näennäiset polut poikkeavat.
Suurilla asteroideilla on omat nimensä, esimerkiksi: Pallas, Juno, Vesta, Astrea, Hebe, Iris, Flora, Metis, Hygea, Parthenopa jne.
Vaihtoehto 2.
Erittäin kirkas meteori, joka näkyy maan päällä taivaalla lentävänä tulipallona, on tulipallo.
Komeettojen päät saavuttavat Auringon koon.
Komeetan häntä koostuu harvinaisesta kaasusta ja pienistä hiukkasista.
Maan ilmakehään tulevat meteoriittikappaleet hehkuvat, haihtuvat ja palavat kokonaan 60-80 km korkeudessa, suuremmat meteoriittikappaleet voivat törmätä pintaan.
Komeetan kiinteät fragmentit jakautuvat vähitellen komeetan kiertoradalle pilven muodossa, joka on pidennetty kiertoradalla.
Useimpien aurinkokunnan asteroidien kiertoradat sijaitsevat Jupiterin ja Marsin kiertoradan välissä asteroidivyöhykkeellä.
5. Onko pienten asteroidien ja suurten meteoriittien fysikaalisessa luonteessa perustavanlaatuista eroa? Perustele vastauksesi.
Asteroidista tulee meteoriitti vasta saapuessaan maan ilmakehään.
6. Kuvassa on kaavio Maan kohtaamisesta meteorisuihkun kanssa. Analysoi piirustus ja vastaa kysymyksiin.
Mistä meteorisuihku (meteorihiukkasten parvi) on peräisin?
Meteorisuihku muodostuu komeetan ytimien hajoamisen seurauksena.
Mikä määrittää Auringon ympärillä olevan meteorisuihkun kierrosajan?
Esikomeetan vallankumousjaksosta, planeettojen häiriöstä, poiston nopeudesta.
Missä tapauksessa maan päällä havaitaan eniten meteoreja (meteori tai tähti, sade)?
Kun maa ylittää meteoriittiparven hiukkasten päämassan.
Miten meteorisuihkut nimetään? Nimeä joitain niistä.
Tähdistössä, jossa säteily on.
7. Piirrä komeetan rakenne. Ilmoita seuraavat elementit: ydin, pää, häntä.
8. * Mitä energiaa vapautuu törmäessään meteoriittiin, jonka massa on m = 50 kg ja jonka nopeus maan pinnalla on v = 2 km/s?
9. Mikä on Halley-komeetan kiertoradan puolipääakseli, jos sen kiertoaika on T = 76 vuotta?
10. Laske Perseidien meteorisuihkun likimääräinen leveys kilometreissä tietäen, että se havaitaan 16. heinäkuuta - 22. elokuuta.
Käytän jälleen esitettä "Didactic Material on Astronomy", jonka on kirjoittanut G.I. Malakhova ja E.K. Straut ja julkaisi "Prosveshchenie"-kustantamo vuonna 1984. Tällä kertaa sivun 75 lopputestin ensimmäiset tehtävät ovat jakelussa.
Kaavojen visualisointiin käytän LаTeX2gif-palvelua, koska jsMath-kirjasto ei pysty piirtämään kaavoja RSS:ssä.
Tehtävä 1 (vaihtoehto 1)
Kunto: Lyyran tähdistössä olevan planetaarisen sumun kulmahalkaisija on 83 ″ ja se sijaitsee 660 pc:n etäisyydellä. Mitkä ovat sumun lineaariset mitat tähtitieteellisissä yksiköissä?
Ratkaisu: Ehdossa määritellyt parametrit liittyvät toisiinsa yksinkertaisella suhteella:
1 kpl = 206265 AU:
Tehtävä 2 (vaihtoehto 2)
Kunto: Procyon-tähden parallaksi 0,28 ″. Etäisyys tähtiin Betelgeuse 652 St. vuoden. Mikä näistä tähdistä ja kuinka monta kertaa on kauempana meistä?
Ratkaisu: Parallaksi ja etäisyys liittyvät toisiinsa yksinkertaisella suhteella:
Seuraavaksi löydämme D 2:n ja D 1:n suhteen ja saamme, että Betelgeuse on noin 56 kertaa kauempana kuin Procyon.
Tehtävä 3 (Vaihtoehto 3)
Kunto: Kuinka monta kertaa Maasta havaittu Venuksen kulmahalkaisija on muuttunut planeetan siirtyessä minimietäisyydeltä maksimietäisyydelle? Tarkastellaan Venuksen kiertorataa ympyränä, jonka säde on 0,7 AU.
Ratkaisu: Löydämme Venuksen kulmahalkaisijan pienimmille ja maksimietäisyyksille tähtitieteellisissä yksiköissä ja sitten niiden yksinkertaisen suhteen:
Saamme vastauksen: laski 5,6 kertaa.
Ongelma 4 (vaihtoehto 4)
Kunto: Mikä on galaksimme (halkaisija 3 × 10 4 pc) kulmakoko galaksissa M 31 (Andromedan sumu) 6 × 10 5 pc:n etäisyydellä?
Ratkaisu: Esineen lineaariset mitat, sen parallaksi- ja kulmamitat yhdistävä lauseke on jo ensimmäisen ongelman ratkaisussa. Käytetään sitä ja korvataan sitä hieman muuttamalla vaaditut arvot ehdosta:
Ongelma 5 (vaihtoehto 5)
Kunto: Paljaan silmän resoluutio on 2′. Minkä kokoisia esineitä astronautti voi havaita kuun pinnalla lentäessään sen yli 75 km:n korkeudessa?
Ratkaisu: Ongelma ratkaistaan samalla tavalla kuin ensimmäinen ja neljäs:
Näin ollen astronautti pystyy erottamaan 45 metrin kokoiset pinnan yksityiskohdat.
Ongelma 6 (vaihtoehto 6)
Kunto: Kuinka monta kertaa aurinko on suurempi kuin Kuu, jos niiden kulmahalkaisijat ovat samat ja vaakaparallaksit ovat vastaavasti 8,8 ″ ja 57 ′?
Ratkaisu: Tämä on klassinen tehtävä määrittää tähtien koko niiden parallaksista. Valaisimen parallaksin ja sen lineaari- ja kulmamittojen välisen yhteyden kaava on törmännyt toistuvasti yllä. Toistuvan osan vähentämisen seurauksena saamme: 
Vastauksena huomaamme, että aurinko on lähes 400 kertaa suurempi kuin Kuu.
Tähtitieteen harrastajilla voi olla suuri rooli komeetan Hale-Boppin tutkimuksessa, kun he voivat tarkkailla sitä kiikareilla, kaukoputkella, kaukoputkella ja jopa paljaalla silmällä. Tätä varten heidän on säännöllisesti arvioitava sen integraalinen tähtien visuaalinen magnitudi ja erikseen sen fotometrisen ytimen tähtien suuruus (keskipitoisuus). Lisäksi tärkeitä ovat arviot kooman halkaisijasta, hännän pituudesta ja sen sijaintikulmasta sekä yksityiskohtaiset kuvaukset komeetan pään ja hännän rakenteellisista muutoksista, pilviklustereiden ja muiden hännän rakenteiden kulkunopeuden määrittäminen.
Kuinka arvioida komeetan kirkkaus? Yleisimmät komeettojen tarkkailijoiden keskuudessa ovat seuraavat kirkkauden määritysmenetelmät:
Bakharev-Bobrovnikov-Vsekhsvyatsky (BBV) menetelmä... Komeetan ja vertailutähdestä otettuja kuvia poistetaan kaukoputken tai kiikarin tarkentamisesta, kunnes niiden extrafokaalisilla kuvilla on suunnilleen sama halkaisija (täydellistä näiden kohteiden halkaisijoiden yhtäläisyyttä ei voida saavuttaa, koska kohteen halkaisija on komeetan kuva on aina suurempi kuin tähden halkaisija). On myös tarpeen ottaa huomioon se tosiasia, että tähden epätarkalla kuvalla on suunnilleen sama kirkkaus läpi levyn, kun taas komeetalla on epätasaisen kirkkauden täplä. Tarkkailija laskee komeetan kirkkauden keskiarvon koko sen epätarkan kuvan ajalle ja vertaa tätä keskimääräistä kirkkautta vertailutähtien epätarkkojen kuvien kirkkauteen.
Valitsemalla useita vertailutähtipareja on mahdollista määrittää komeetan keskimääräinen visuaalinen magnitudi 0,1 metrin tarkkuudella.
Sidgwickin menetelmä... Tämä menetelmä perustuu komeetan polttokuvan vertaamiseen vertailutähtien epätarkkoihin kuviin, joiden halkaisijat ovat epätarkkaina samat kuin komeetan polttokuvan pään halkaisija. Tarkkailija tutkii tarkasti tarkennetun komeetan kuvaa ja muistaa sen keskimääräisen kirkkauden. Sitten se siirtää okulaaria epätarkkuudesta, kunnes epätarkkojen tähtien kuvien levyjen koot tulevat verrattavissa komeetan polttokuvan pään halkaisijaan. Näiden epätarkkojen tähtikuvien kirkkautta verrataan komeetan pään keskimääräiseen kirkkauteen, joka on "tallennettu" tarkkailijan muistiin. Toistamalla tätä menettelyä useita kertoja, saadaan komeetan tähtien suuruussarja 0,1 m tarkkuudella. Tämä menetelmä vaatii tiettyjen taitojen kehittämistä vertailtavien kohteiden kirkkauden tallentamiseksi muistiin - komeetan pään polttokuvan ja tähtien kiekkojen epätarkkuuden kuvat.
Morrisin menetelmä on BBI- ja Sidgwick-menetelmien yhdistelmä eliminoimalla osittain niiden haitat: komeetan ja vertailutähtien polttopisteen ulkopuolisten kuvien halkaisijoiden väliset erot BBV-menetelmässä sekä komeetan kooman pinnan kirkkauden vaihtelut, kun komeetan polttokuvaa verrataan epätarkkoihin tähtien kuviin Sidgwick-menetelmällä. Komeetan pään kirkkaus arvioidaan Morris-menetelmällä seuraavasti: ensin havainnoija saa sellaisen epätarkan kuvan komeetan päästä, jonka pinnan kirkkaus on suunnilleen tasainen ja muistaa tämän kuvan koon ja pintakirkkauden. . Sitten hän defokusoi vertailutähtien kuvat niin, että ne ovat kooltaan yhtä suuret kuin muistiin jäänyt komeetan kuva, ja arvioi komeetan kirkkauden vertaamalla vertailutähtien epätarkkojen kuvien pinnan kirkkautta. komeetan pää. Toistamalla tätä tekniikkaa useita kertoja, saadaan komeetan keskimääräinen kirkkaus. Menetelmä antaa jopa 0,1 metrin tarkkuuden, joka on verrattavissa yllä olevien menetelmien tarkkuuteen.
Aloittelevia amatöörejä voidaan neuvoa käyttämään BBV-menetelmää yksinkertaisimpana menetelmänä. Koulutetummat tarkkailijat käyttävät todennäköisemmin Sidgwickin ja Morrisin menetelmiä. Kirkkausarvioinnin työkaluksi kannattaa valita kaukoputki, jonka objektiivin linssin halkaisija on mahdollisimman pieni, ja mikä parasta - kiikarit. Jos komeetta on niin kirkas, että se näkyy paljaalla silmällä (ja tämän pitäisi tapahtua Hale-Bopp-komeetan kanssa), ihmiset, joilla on kaukonäköisyys tai likinäköisyys, voivat kokeilla hyvin omaperäistä menetelmää kuvien "defokusoimiseksi" - yksinkertaisesti ottamalla silmälasit pois. .
Kaikki tarkastelemamme menetelmät edellyttävät vertailutähtien tarkan suuruuden tuntemista. Ne voidaan ottaa erilaisista tähtitalasoista ja -luetteloista, esimerkiksi "Tähtitaivaan atlas" -sarjaan (DN Ponomarev, KI Churyumov, VAGO) sisältyvien tähtien luettelosta. On pidettävä mielessä, että jos luettelon tähtien magnitudit on annettu UBV-järjestelmässä, vertailutähden visuaalinen magnitudi määritetään seuraavalla kaavalla:
m = V + 0,16 (B-V)
Vertailutähtien valintaan tulee kiinnittää erityistä huomiota: on toivottavaa, että ne ovat lähellä komeetta ja suunnilleen samalla korkeudella horisontin yläpuolella kuin havaittava komeetta. Tässä tapauksessa tulee välttää punaisia ja oransseja vertailutähtiä ja suosia valkoisia ja sinisiä tähtiä. Komeetan kirkkausarvioilla, jotka perustuvat sen kirkkauden vertaamiseen laajojen kohteiden (sumut, klusterit tai galaksit) kirkkauteen, ei ole tieteellistä arvoa: komeetan kirkkautta voidaan verrata vain tähtiin.
Komeetan ja vertailutähtien kirkkautta voidaan verrata käyttämällä Neiland-Blazhkon menetelmä, jossa käytetään kahta vertailutähteä: yksi kirkkaampi, toinen himmeämpi kuin komeetta. Menetelmän ydin on seuraava: anna tähden a on magnitudi m a, tähti b- magnitudi m b, komeetta Vastaanottaja- magnitudi m k ja m a
b
3 astetta ja kirkkaampi kuin tähti a 2 astetta. Tämä tosiasia on kirjoitettu muodossa a3k2b, ja siksi komeetan kirkkaus on:m k = m a + 3p = m a + 0,6Δm
tai
mk = mb-2p = mb-0,4Δm
Visuaaliset arviot komeetan kirkkaudesta yönäkyvyn aikana tulisi tehdä säännöllisin väliajoin 30 minuutin välein tai jopa useammin, kun otetaan huomioon, että sen kirkkaus voi muuttua melko nopeasti johtuen komeetan epäsäännöllisen muodon ytimen pyörimisestä tai äkillisestä kirkkauden välähdyksestä. Kun komeetan suuri kirkkauspurske havaitaan, on tärkeää seurata sen eri kehitysvaiheita samalla kun kirjataan muutoksia pään ja hännän rakenteessa.
Komeetan pään visuaalisen suuruuden arvioiden lisäksi tärkeitä ovat myös arviot kooman halkaisijasta ja sen diffuusisuusasteesta.
Kooman halkaisija (D) voidaan arvioida seuraavilla menetelmillä:
Drift menetelmä perustuu siihen tosiasiaan, että paikallaan olevalla kaukoputkella komeetta liikkuu taivaanpallon päivittäisen pyörimisen vuoksi huomattavasti okulaarin näkökentässä ohittaen 15 sekuntia kaaria 1 sekunnissa (lähellä päiväntasaajaa) . Kun otat okulaarin, jossa on lankaristikko, käännä se niin, että komeetta sekoittuu toista lankaa pitkin ja kohtisuorassa toiseen lankaan nähden. Kun sekuntikellosta on määritetty aikaväli Sekunteina, jolloin komeetan pää ylittää kohtisuoran langan, on helppo löytää kooman (tai pään) halkaisija kaariminuutteina seuraavalla kaavalla:
D = 0,25 Atcos8
missä δ on komeetan deklinaatio. Tätä menetelmää ei voida soveltaa komeetoihin, jotka sijaitsevat sirkumpolaarisella alueella kohdassa δ<-70° и δ>+ 70 °, samoin kuin komeetoilla, joiden D> 5".
Tähtienvälinen kulmaetäisyysmenetelmä... Tarkkailija määrittää laajamittaisten tähtitaivaan kartastojen ja karttojen avulla komeetan läheisyydessä näkyvien läheisten tähtien väliset kulmaetäisyydet ja vertaa niitä kooman näennäiseen halkaisijaan. Tätä menetelmää käytetään suurille komeetoille, joiden kooman halkaisija on suurempi kuin 5 ".
Huomaa, että kooman tai pään näennäiseen kokoon vaikuttaa voimakkaasti aukkovaikutus, eli se riippuu voimakkaasti teleskooppiobjektiivin halkaisijasta. Eri kaukoputkilla saadut kooman halkaisijaarviot voivat poiketa toisistaan useita kertoja. Siksi tällaisissa mittauksissa on suositeltavaa käyttää pieniä instrumentteja ja pieniä suurennoksia.
Samanaikaisesti kooman halkaisijan määrittämisen kanssa tarkkailija voi arvioida sen diffuusioaste (DC), joka antaa käsityksen komeetan ulkonäöstä. Diffuusiasteen asteikko on 0:sta 9:ään. Jos DC = 0, niin komeetta näyttää valokiekona, jonka pinnan kirkkaus ei muutu tai muuttuu ollenkaan pään keskustasta reunaan. Se on täysin hajanainen komeetta, jonka keskellä ei ole aavistustakaan tiheämmin valovoimaisen klusterin läsnäolosta. Jos DC = 9, niin komeetta ei eroa ulkonäöltään tähdestä, eli se näyttää tähtimäiseltä esineeltä. Välitasavirta-arvot välillä 0 ja 9 osoittavat vaihtelevia diffuusioasteita.
Komeetan häntää havainnoitaessa tulee ajoittain mitata sen kulman pituus ja sijaintikulma, määrittää sen tyyppi ja kirjata erilaisia muutoksia sen muodossa ja rakenteessa.
Löytää hännän pituus (C) voit käyttää samoja menetelmiä kuin kooman halkaisijan määrittämiseen. Kuitenkin, jos hännän pituus ylittää 10 °, on käytettävä seuraavaa kaavaa:
cosC = sinδsinδ 1 + cosδcosδ 1 cos (α-α 1)
missä C on hännän pituus asteina, α ja δ ovat komeetan oikea nousu ja deklinaatio, α 1 ja δ 1 ovat hännän pään oikea nousu ja deklinaatio, joka voidaan määrittää ekvatoriaalisista koordinaateista sen ympärillä olevista tähdistä.
Paikoituskulma (PA) lasketaan suunnasta maailman pohjoisnavalle vastapäivään: 0 ° - häntä on suunnattu tarkasti pohjoiseen, 90 ° - häntä on suunnattu itään, 180 ° - etelään, 270 ° - länteen . Se voidaan mitata poimimalla tähti, johon hännän akseli heijastetaan kaavalla:
Missä α 1 ja δ 1 ovat tähden ekvatoriaaliset koordinaatit ja α ja δ ovat komeetan ytimen koordinaatit. RA-kvadrantti määritellään merkillä synti (α 1 - α).
Määritelmä komeetan hännän tyyppi- melko vaikea tehtävä, joka vaatii tarkan laskennan hännän aineeseen vaikuttavan hylkivän voiman arvosta. Tämä pätee erityisesti pölyjätteisiin. Siksi tähtitieteen faneille ehdotetaan yleensä tekniikkaa, jonka avulla voidaan alustavasti määrittää havaitun kirkkaan komeetan hännän tyyppi:
Tyyppi I- suorat hännät, jotka on suunnattu laajennettua sädevektoria pitkin tai sen lähelle. Nämä ovat sinisiä kaasu- tai puhtaasti plasmapyrstöjä, joissa usein havaitaan kierteinen tai spiraalimainen rakenne, ja ne koostuvat erillisistä virroista tai säteistä. Tyypin I pyrstissä pilvimuodostelmia havaitaan usein liikkuvan suurilla nopeuksilla häntää pitkin Auringosta.
II tyyppi- leveä, kaareva häntä, joka poikkeaa voimakkaasti laajennetusta sädevektorista. Nämä ovat keltaisia kaasu- ja pölypyrstöjä.
III tyyppi- kapea, lyhyt kaareva häntä, joka on suunnattu melkein kohtisuoraan laajennettuun sädevektoriin nähden ("hiipii" kiertoradalla) Nämä ovat keltaisia pölypyrstöjä.
IV tyyppi- poikkeavat hännät, jotka on suunnattu aurinkoon. Ei leveä, koostuu suurista pölyhiukkasista, joita ei melkein hylätä kevyellä paineella. Niiden väri on myös kellertävä.
V tyyppi- irronneet hännät suunnattu sädevektoria pitkin tai sen lähelle. Niiden väri on sininen, koska ne ovat puhtaasti plasmamuodostelmia.
Astronavigaatio purjehtijalle
"On vain yksi erehtymätön tapa määrittää laivan polun paikka ja suunta merellä - tähtitieteellistä, ja onnellinen on se, joka sen tuntee!" - näillä Kristoffer Kolumbuksen sanoilla avaamme esseesarjan. astronavigoinnin oppitunteja.
Merenkulun astronavigaatio sai alkunsa suurten maantieteellisten löytöjen aikakaudelta, jolloin "rautamiehet purjehtivat puualuksilla", ja vuosisatojen aikana se imeytyi useiden sukupolvien merimiesten kokemukseen. Viime vuosikymmeninä se on rikastunut uusilla mittaus- ja laskentamenetelmillä, uusilla menetelmillä navigointiongelmien ratkaisemiseksi; äskettäin käyttöön otetut satelliittinavigointijärjestelmät tekevät niiden kehittyessä kaikista navigoinnin vaikeudet osaksi historiaa. Merenkulun navigoinnin rooli (kreikan sanasta aster - tähti) on edelleen erittäin tärkeä nykyään. Esseesarjamme tarkoituksena on perehdyttää amatöörinavigaattoreja purjehdusolosuhteissa käytettävissä oleviin nykyaikaisiin tähtitieteellisen suuntautumisen menetelmiin, joita käytetään useimmiten aavalla merellä, mutta joita voidaan soveltaa myös rannikkomerenkulussa, kun rannikon maamerkit eivät ole näkyvissä. tai niitä ei voida tunnistaa.
Taivaan maamerkkien (tähdet, aurinko, kuu ja planeetat) tarkkaileminen antaa merimiehille mahdollisuuden ratkaista kolme päätehtävää (kuva 1):
1) mittaa aika riittävällä tarkkuudella likimääräistä suuntausta varten;
2) määrittää aluksen liikesuunta myös ilman kompassia ja kompassin korjaus, jos sellainen on;
3) määrittää aluksen tarkka maantieteellinen sijainti ja valvoa sen reitin oikeellisuutta.
Tarve ratkaista nämä kolme ongelmaa jahdilla johtuu väistämättömistä virheistä sen polun laskennassa kompassin ja viiveen (tai suunnilleen määritetyn nopeuden) mukaan. Suuri jahtien ajelehtiminen, yltää 10-15° voimakkaassa tuulessa, kuitenkin vain silmällä arvioituna; jatkuvasti muuttuva liikenopeus; ohjata "purjeilla" vastatuulessa, vain kompassin kurssin myöhemmällä kiinnityksellä; muuttuvien virtojen vaikutus; suuri määrä käännöksiä luovittaessa - tämä ei ole täydellinen luettelo syistä, jotka vaikeuttavat navigointia jahdilla! Jos kuollutta laskentaa ei hallita valaisimia tarkkailemalla, laskenta-asennon virhe voi kokeneellakin purjehtijalla ylittää useita kymmeniä maileja. On selvää, että näin suuri virhe uhkaa navigoinnin turvallisuutta ja voi johtaa suuriin purjehdusajan menetyksiin.
Riippuen käytettävistä merikelpoisista instrumenteista, käsikirjoista ja laskentamahdollisuuksista, astronavigointiongelmien ratkaisutarkkuus on erilainen. Jotta voit ratkaista ne kokonaan ja riittävällä tarkkuudella avomerellä purjehtimiseen (sijaintivirhe - enintään 2-3 mailia, kompassin korjauksessa - enintään 1 °), sinulla on oltava:
- navigointi sekstantti ja hyvä vedenpitävä kello (mieluiten elektroninen tai kvartsi);
- transistoriradiovastaanotin aikasignaalien vastaanottamiseen ja "Elektroniikka"-tyyppinen mikrolaskin (tässä mikrolaskimessa on oltava kulmien syöttö astemittaina, suoritettava ja käänteiset trigonometriset funktiot, suoritettava kaikki aritmeettiset toiminnot; kätevin "elektroniikka" BZ-34); jos mikrolaskuria ei ole, voit käyttää matemaattisia taulukoita tai erityisiä taulukoita "Valaisinten korkeudet ja atsimuutit" ("VAS-58"), jotka on julkaissut Navigoinnin ja valtameren pääosasto;
- meriastronominen vuosikirja (MAE) tai muu käsikirja tähtien koordinaattien laskemiseen.
Elektronisten kellojen, transistoriradioiden ja mikrolaskimien laaja käyttö mahdollisti astronomisten navigointimenetelmien käytön laajimmalle ihmisjoukolle ilman erityistä navigointikoulutusta. Ei ole sattumaa, että meritähtitieteellisten vuosikirjojen kysyntä on jatkuvasti lisääntynyt. tämä on paras todiste astronavigoinnin suosiosta kaikkien merimiesluokkien ja ennen kaikkea amatööripurjehtijien keskuudessa.
Jos aluksella ei ole mitään edellä mainituista astronavigaatiokeinoista, astronavigaatiosuunnan mahdollisuus säilyy, mutta sen tarkkuus heikkenee (jää kuitenkin melko tyydyttäväksi monissa jahdilla purjehtivissa tapauksissa). Muuten, jotkin työkalut ja laskentalaitteet ovat niin yksinkertaisia, että ne voidaan valmistaa itse.
Astronavigaatio ei ole vain tiedettä, vaan myös taidetta - taidetta tarkkailla valaisimia meriolosuhteissa ja suorittaa laskelmia virheettömästi. Älä anna ensimmäisten vastoinkäymisten tuottaa sinulle pettymystä: pienellä kärsivällisyydellä ja tarvitsemillasi taidoilla tulet olemaan erittäin tyytyväisiä purjehduksen taitoon poissa rannoilta.
Kaikki oppimasi astronavigointimenetelmät on testattu toistuvasti käytännössä, ne ovat palvelleet merimiehiä kriittisimmissä tilanteissa jo useammin kuin kerran. Älä lykkää niiden kehitystä "myöhempään", hallitse ne valmistautuessasi uimiseen; vaelluksen onnistuminen ratkeaa rannalla!
Astronavigaatio, kuten kaikki tähtitiede, on havainnointitiede. Sen lait ja menetelmät ovat peräisin tähtien näennäisen liikkeen havainnoista, havaitsijan maantieteellisen sijainnin ja tähtien näkyvien suuntien välisestä suhteesta. Siksi aloitamme astronavigoinnin tutkimuksen tähtien havainnoilla - opimme tunnistamaan ne; matkan varrella tutustukaamme tulevaisuudessa tarvitsemiimme pallotähtitieteen periaatteisiin.
Taivaallisia maamerkkejä
1. Navigointitähdet... Yöllä, kirkkaalla taivaalla, havaitsemme tuhansia tähtiä, mutta periaatteessa jokainen niistä voidaan tunnistaa sen sijainnin perusteella naapuritähtien ryhmässä - sen näkyvän sijainnin perusteella tähdistössä, sen näennäisen kirkkauden (kirkkauden) perusteella. ja väri.
Merellä navigoimiseen käytetään vain kirkkaimpia tähtiä, niitä kutsutaan navigointitähdiksi. Yleisimmin havaitut navigointitähdet on lueteltu taulukossa. 1; täydellinen luettelo merenkulun tähdistä on saatavilla TOUKOKUUDESSA.
Tähtitaivaan kuva ei ole sama eri maantieteellisillä alueilla, eri vuodenaikoina ja eri vuorokaudenaikoina.
Kun aloitat itsenäisen navigointitähtien haun maan pohjoisella pallonpuoliskolla, määritä kompassin avulla suunta horisontissa sijaitsevaan pohjoispisteeseen (merkitty kirjaimella N kuvassa 2). Tämän pisteen yläpuolella, kulmaetäisyydellä, joka on yhtä suuri kuin paikkasi maantieteellinen leveysaste?, on napatähti - kirkkain Ursa Minor -tähdistön tähdistä, jotka muodostavat kaarevan kahvan (Small Dipper) hahmon. Polar on merkitty kreikkalaisella kirjaimella "alfa" ja sitä kutsutaan? Ursa Minor; Merimiehet ovat käyttäneet sitä useiden vuosisatojen ajan pääasiallisena navigoinnin vertailupisteenä. Kompassin puuttuessa suunta pohjoiseen on helppo määritellä suunnaksi Polariin.
Asteikkona taivaanvahvuuden kulmaetäisyyksien mittaamiseksi karkeasti voit käyttää suuntien välistä kulmaa silmästäsi ojennetun käden peukalon ja etusormen kärkiin (kuva 2); se on noin 20°.
Tähden näennäiskirkkautta kuvaa ehdollinen luku, jota kutsutaan magnitudiksi ja jota merkitään kirjaimella m... Suuruusasteikko on:
Paistaa m= 0 on pohjoisen tähtitaivaan kirkkain tähti Vega (? Lyrae), joka havaitaan kesällä. Ensimmäisen suuruuden tähdet - kirkkaasti m= 1 2,5 kertaa himmeämpi kirkkaus kuin Vega. Polariksen suuruus on noin m= 2; tämä tarkoittaa, että sen kirkkaus on noin 2,5 kertaa heikompi kuin ensimmäisen magnitudin tähtien kirkkaus tai 2,5 x 2,5 = 6,25 kertaa heikompi kuin Vegan kirkkaus jne. Paljaalla silmällä voidaan havaita vain kirkkaampia tähtiä m < 5.
Suuruudet näkyvät taulukossa. 1; tähtien väri on myös ilmoitettu siellä. On kuitenkin pidettävä mielessä, että ihmiset havaitsevat värit subjektiivisesti; lisäksi horisonttia lähestyttäessä tähtien kirkkaus heikkenee huomattavasti ja niiden väri muuttuu punaiselle puolelle (johtuen valon imeytymisestä maan ilmakehään). Alle 5° horisontin yläpuolella useimmat tähdet katoavat näkyvistä kokonaan.
Havaitsemme maapallon ilmakehän taivaanvahvuuden muodossa (kuva 3), litistyneenä pään yli. Meriolosuhteissa yöllä etäisyys horisontista näyttää olevan noin kaksi kertaa suurempi kuin etäisyys yläpuolella olevaan zeniittipisteeseen Z (arabiasta zamt - ylös). Päivän aikana taivaan ilmeinen tasoittuminen voi lisääntyä pilvisyydestä ja vuorokaudenajasta riippuen puolitoista-kaksikertaiseksi.
Koska etäisyydet taivaankappaleisiin ovat erittäin suuret, ne näyttävät meistä olevan yhtä kaukana ja sijaitsevat taivaanvahvuudessa. Samasta syystä tähtien suhteellinen sijainti taivaalla muuttuu hyvin hitaasti - tähtitaivaamme ei juurikaan eroa antiikin Kreikan tähtitaivaista. Vain lähimmät taivaankappaleet - Aurinko, planeetat, Kuu - liikkuvat havaittavasti tähtikuvioiden aulassa - hahmot, jotka muodostuvat toistensa liikkumattomien tähtien ryhmistä.
Taivaan tasoittuminen johtaa vääristymään silmän arviossa valaisimen näennäiskorkeuden suuruudesta - pystykulmasta h horisonttiin suuntautuvan suunnan ja valaisimen suunnan välillä. Nämä vääristymät ovat erityisen suuria matalilla korkeuksilla. Joten jälleen kerran huomautamme: tähden havaittu korkeus on aina suurempi kuin sen todellinen korkeus.
Suunta tarkkailtuun valaisimeen määräytyy sen todellisen suuntiman IP -kulman perusteella, joka on horisonttitasossa oleva kulma pohjoisen suunnan ja valaisimen OD:n suuntaviivan välillä, joka saadaan valaisimen läpi kulkevan pystytason ja valaisimen läpi kulkevan pystytason leikkauspisteestä. horisontin taso. Valaisimen PI mitataan pohjoispisteestä horisontin kaarta pitkin kohti itäpistettä 0 ° -360 °:n sisällä. Polarin todellinen suuntima on 0 ° ja virhe on enintään 2 °.
Kun olet tunnistanut Polariksen, etsi taivaalta Ursa Major -tähdistö (katso kuva 2), jota joskus kutsutaan Otavaksi: se sijaitsee 30 ° -40 etäisyydellä Polarisista, ja kaikki tämän tähdistön tähdet ovat navigoivia. . Jos olet oppinut tunnistamaan Otava luotettavasti, voit löytää Polariksen ilman kompassin apua - se sijaitsee suunnassa Merak-tähdestä (katso taulukko 1) tähti Dubheen etäisyydellä 5 näiden tähtien väliset etäisyydet. Cassiopeian tähdistö navigointitähdillä Kaff (?) ja Shedar (?) sijaitsee symmetrisesti Ursa Majorin kanssa (suhteessa napaan). Neuvostoliiton rantoja pesevillä merillä kaikki mainitsemamme tähtikuviot näkyvät horisontin yläpuolella yöllä.
Kun Ursa Major ja Cassiopeia on löydetty, on tähtitaivaan karttaa käyttämällä helppo tunnistaa muut tähtikuviot ja niiden lähellä sijaitsevat navigointitähdet (ks. kuva 5). On hyödyllistä tietää, että kaari taivaalla tähtien Dubhen ja Benetnashin välillä on noin 25 °, mutta tähtien välillä? ja? Cassiopeia - noin 15 °; näitä kaaria voidaan käyttää myös asteikkona arvioitaessa karkeasti kulmaetäisyyksiä taivaalla.
Seurauksena Maan pyörimisestä akselinsa ympäri, havaitsemme taivaanvahvuuden näkyvän pyörimisen länteen polaarisen suunnan ympäri; joka tunti tähtitaivas pyörii 1h = 15°, joka minuutti 1m = 15" ja vuorokaudessa 24h = 360°.
2. Auringon vuotuinen liike taivaalla ja kausivaihtelut tähtitaivaan ulkonäössä... Maapallo tekee vuoden aikana yhden täydellisen kierroksen Auringon ympäri avaruudessa. Suunta liikkuvasta maasta aurinkoon muuttuu tästä syystä jatkuvasti; Aurinko kuvaa tähtikartalla näkyvää katkoviivaa (katso välilehti), jota kutsutaan ekliptikaksi.
Auringon näkyvä paikka tekee oman vuotuisen liikkeensä ekliptikaa pitkin tähtitaivaan näkyvää päivittäistä kiertoa vastakkaiseen suuntaan. Tämän vuotuisen liikkeen nopeus on pieni ja on 4 / vrk (tai 4 m / vrk). Eri kuukausina Aurinko kulkee eri tähtikuvioiden läpi muodostaen taivaalle eläinradan vyön ("eläinympyrän"). Joten maaliskuussa aurinkoa havaitaan Kalojen tähdistössä ja sitten peräkkäin Oinas, Härkä, Kaksoset, Syöpä, Leijona, Neitsyt, Vaaka, Skorpioni, Jousimies, Kauris, Vesimies tähdistöissä.
Auringon kanssa samalla pallonpuoliskolla sijaitsevat tähtikuviot ovat sen valaisemia, eivätkä ne ole näkyvissä päivän aikana. Keskiyöllä etelässä on näkyvissä tähtikuvioita, jotka ovat 180 ° = 12 tuntia Auringon paikasta tiettynä kalenteripäivänä.
Tähtien nopean näkyvän päivittäisen liikkeen ja Auringon hitaan vuotuisen liikkeen yhdistelmä johtaa siihen, että tänään tällä hetkellä havaittu tähtitaivaan kuva näkyy huomenna 4 m aikaisemmin, 15 päivän kuluttua - v.
aikaisemmin, kuukauden kuluttua - 2 tuntia aikaisemmin jne.
3. Valaisimen maantieteellinen ja näkyvä paikka. Tähti kartta. Tähtipallo... Maapallomme on pallomainen; nyt tämän todistavat selvästi hänen avaruusasemilla ottamansa kuvat.
Navigoinnissa uskotaan, että maapallolla on säännöllinen pallo, jonka pinnalla jahdin paikan määrää kaksi maantieteellistä koordinaattia:
Maantieteellinen leveysaste? (Kuva 4) - Maan päiväntasaajan tason välinen kulma ekv ja luotiviivan suunta (painovoiman suunta) havaintopisteessä O. Tämä kulma mitataan tarkkailijan paikan maantieteellisen pituuspiirin kaarella (lyhyesti - paikallinen meridiaani) eO päiväntasaajan tasolta kohti Maan lähintä napaa havaintopaikkaan 0 ° -90 °:n sisällä. Leveysaste voi olla pohjoinen (positiivinen) tai etelä (negatiivinen). Kuvassa 4 onko paikan O leveysaste yhtä suuri? = 43 ° N. Leveysaste määrittää maantieteellisen yhdensuuntaisuuden sijainnin - pienen ympyrän yhdensuuntaisen päiväntasaajan kanssa.
Maantieteellinen pituusaste? - alkuperäisen maantieteellisen meridiaanin tasojen välinen kulma (kansainvälisen sopimuksen mukaan se kulkee Greenwichin observatorion kautta Englannissa - D kuvassa 4) ja tarkkailijan paikallisen meridiaanin tason välillä. Tämä kulma mitataan maan päiväntasaajan kaarella itään (tai länteen) välillä 0 ° -180 °. Kuvassa 4 on paikan pituusaste? = 70° Ost. Pituusaste määrittää paikallisen meridiaanin sijainnin.
Paikallisen meridiaanin suunta havaintopisteessä O määräytyy auringon varjon suunnasta keskipäivällä pystysuoraan asennetusta pylvästä; keskipäivällä tämä varjo on lyhyin, vaakasuoralla alustalla se muodostaa keskipäivän viivan N-S (ks. kuva 3). Mikä tahansa paikallinen meridiaani kulkee maantieteellisten napojen Pn ja Ps kautta, ja sen taso kulkee Maan pyörimisakselin PnPs ja luotiviivan OZ kautta.
Valon säde kaukaisesta valaisimesta * tulee Maan keskustaan suunnassa * C, ylittäen maan pinnan jossain kohdassa ?. Kuvitellaan, että apupallo (taivaanpallo) kuvataan Maan keskustasta mielivaltaisella säteellä. Ylittääkö sama säde taivaanpallon jossain pisteessä?" - valaisimen näkyvä paikka pallolla. Kuva. 4. voidaan nähdä, että GMR:n sijainti määräytyy maantieteellisen kilohailin mukaan * Ja maantieteellisen pituusasteen mukaan *.
Samalla tavalla määritetään valaisimen näkyvän paikan sijainti taivaanpallolla:
- pituuspiirin kaari HMS * on yhtä suuri kuin kaari? taivaallinen meridiaani, joka kulkee tähden näkyvän paikan läpi; tätä pallon koordinaattia kutsutaan tähden deklinaatioksi, se mitataan samalla tavalla kuin leveysaste;
- Maan päiväntasaajan kaari * on yhtä suuri kuin taivaan päiväntasaajan kaari tgr; pallolla tätä koordinaattia kutsutaan Greenwichin tuntikulmaksi, se mitataan samalla tavalla kuin pituusaste, tai ympyrälaskennassa aina länteen päin välillä 0° - 360°.
Koordinaatit? ja tgr kutsutaan ekvatoriaalisiksi; niiden identiteetti maantieteellisten kanssa on vieläkin näkyvämpi, jos oletetaan, että kuvassa 4 taivaanpallon säde on yhtä suuri kuin maapallon säde.
Tähtien näkyvän paikan pituuspiirin sijainti taivaanpallolla voidaan määrittää paitsi suhteessa taivaan Greenwichin pituuspiiriin. Otetaan vertailupisteeksi taivaan päiväntasaajan piste, jossa aurinko näkyy maaliskuun 21. päivänä. Tänä päivänä kevät alkaa maan pohjoisella pallonpuoliskolla, päivä on yhtä suuri kuin yö; mainittua pistettä kutsutaan kevään pisteeksi (tai Oinaan pisteeksi) ja sitä merkitään Oinaan merkillä -?, kuten tähtikartassa näkyy.
Päiväntasaajan kaarta kevään pisteestä valaisimen näkyvän paikan pituuspiiriin, laskettuna tähtien näennäisen päivittäisen liikkeen suunnassa 0° - 360°, kutsutaan tähtikulmaksi (tai tähtikomplementiksi). ja on merkitty? *.
Päiväntasaajan kaarta kevään pisteestä valon näkyvän paikan pituuspiirille laskettuna Auringon oman vuotuisen liikkeen suunnassa pitkin taivaanpalloa kutsutaan oikeaksi nousuksi? (Kuvassa 5 se on annettu tunnin mittana ja tähtikulma - asteina). Navigointitähtien koordinaatit näkyvät taulukossa. 1; on selvää, että, tietäen? °, voit aina löytää 
ja päinvastoin.
Taivaan päiväntasaajan kaarta paikalliselta meridiaanilta (sen keskipäivän osa PnZEPs) valaisimen pituuspiiriin kutsutaan paikalliseksi tuntikulmaksi valaisimiin nähden, jota merkitään t. Kuva. 4 nähdään, että t eroaa aina tgr:stä havainnointipaikan pituusasteen arvolla: 
tässä tapauksessa itäinen pituusaste lisätään ja läntinen pituusaste vähennetään, jos tgr otetaan round-robin-menetelmällä.
Valaisimien näennäisen vuorokausiliikkeen vuoksi niiden tuntikulmat muuttuvat jatkuvasti. Tästä syystä tähtien kulmat eivät muutu, koska niiden alkupiste (kevään piste) pyörii taivaanvahvuuden mukana.
Kevätpisteen paikallista tuntikulmaa kutsutaan sidereaaliajaksi; se mitataan aina länteen päin 0° - 360°. Silmän kannalta se voidaan määrittää Kuff-tähden (? Cassiopeia) pituuspiirin sijainnin taivaanvahvistuksessa suhteessa paikalliseen taivaanmeridiaaniin. Kuva. 5 osoittaa, että on aina 
Harjoitteletko päiväntasaajan koordinaattien silmämääritystä? ja t taivaanvahvuuden valot. Määritä pohjoisen pisteen sijainti horisontissa pitkin Polyarnayaa (kuvat 2 ja 3) ja etsi sitten eteläpiste. Lasketko sivustosi leveysasteen komplementin? = 90 ° -? (esimerkiksi Odessassa? = 44 ° ja Leningradissa? = 30 °). Päiväntasaajan E keskipäivän piste sijaitsee eteläisen pisteen yläpuolella kulmaetäisyydellä, joka on yhtä suuri kuin?; se on aina tuntikulman alkuperä. Päiväntasaaja taivaalla kulkee itäpisteen, E-pisteen ja länsipisteen kautta.
On hyödyllistä tietää, että milloin?N> 90° -?N, tähti Maan pohjoisella pallonpuoliskolla liikkuu aina horisontin yläpuolella, milloin?< 90° - ? оно восходит и заходит, при?S >90 ° -? N, sitä ei havaita. 
Tähtipallo on taivaanpallon mekaaninen malli, joka toistaa tähtitaivaan ja kaikki edellä mainitut koordinaatit (kuva 6). Tämä navigointilaite on erittäin hyödyllinen pitkillä matkoilla: sen avulla on mahdollista ratkaista kaikki astronavigoinnin suuntautumisongelmat (ratkaisutulosten kulmavirheellä enintään 1,5-2 ° tai aikavirheellä enintään 1,5-2 °). kuin 6-8 minuuttia Maapallolle asetetaan leveysasteella ennen työtä havaintojen paikat (näkyy kuvassa 6) ja paikallisen sidereaalisen ajan t? mukaan, minkä laskemissäännöt havaintojaksolle selitetään alla.
Haluttaessa koulumaapallosta voidaan tehdä yksinkertaistettu tähtipallo, jos sen pinnalle asetetaan näkyviä tähtiä taulukon ohjaamana. Minä ja tähtitaivaan kartta. Tällaisen maapallon ongelmien ratkaisemisen tarkkuus on jonkin verran pienempi, mutta riittävä moniin tapauksiin, joissa suunta on jahdin liikesuunnassa. Huomaa myös, että tähtikartta antaa suoran kuvan tähdistöistä (sellaisena kuin tarkkailija ne näkee), ja niiden käänteiset kuvat näkyvät tähtipallolla.
Navigointitähtien tunnistaminen
Lukemattomasta määrästä tähtiä vain noin 600 on helposti havaittavissa paljaalla silmällä, mikä näkyy Maritime Astronomical Yearbookin tähtikartassa. Tämä kartta tarjoaa yleiskuvan siitä, mitä navigaattori voi yleensä havaita pimeällä yötaivaalla. Vastatakseen kysymykseen, mistä ja miten etsiä tiettyjä navigointitähtiä tietyltä maantieteelliseltä alueelta, käytetään alla olevia tähtitaivaan kausikaavioita (kuvat 1-4): ne kattavat tähtitaivaan näkymän kaikille maan meret ja ne on laadittu MAE - tähtikartan perusteella ; ne osoittavat kaikkien edellisen luonnoksen taulukossa mainittujen 40 meritähden sijainnin ja oikeat nimet.
Jokainen kaavio vastaa iltahavaintoja tiettyyn aikaan vuodesta: keväällä (kuva 1), kesällä (kuva 2), syksyllä (kuva 3) ja talvella (kuva 4) tai - aamuhavaintoja keväällä (Kuva 2), kesällä (Kuva 3), Syksyllä (Kuva 4) ja Talvella (Kuva 1). Kutakin kausiohjelmaa voidaan käyttää muina aikoina vuodesta, mutta eri vuorokaudenaikoina.
Ajastettuun havainnointiaikaan sopivan kausikaavion valitsemiseksi käytetään taulukkoa 1. 1. Sinun on syötettävä tähän taulukkoon havaintojen kalenteripäivämäärä, joka on lähinnä suunniteltua päivämäärää, ja niin sanottu "meridiaani" kellonaika TM.
Meridiaaniaika, jonka sallittu virhe on enintään puoli tuntia, voidaan yksinkertaisesti saada vähentämällä Neuvostoliitossa vuodesta 1981 lähtien hyväksyttyä talviaikaa yhdellä tunnilla ja kesäaikaa 2 tunnilla. Alla olevassa esimerkissä selostetaan säännöt T-meren olosuhteiden laskemiseksi veneellä hyväksytyn purjehdusajan mukaan. Taulukon kahdella alimmalla rivillä on jokaiselle kausikaaviolle osoitettu vastaava sidereaalinen aika tM ja sidereaalikulman ΔK suuruus MAE-tähtikartan asteikkojen mukaisesti; näiden arvojen avulla voit määrittää, mikä tähtikartan meridiaaneista aikataulun mukaisena havaintoaikana osuu yhteen maantieteellisen sijaintisi pituuspiirin kanssa.
Navigointitähtien tunnistamissääntöjen ensimmäisen hallitsemisen aikana on tarpeen valmistautua havaintoihin etukäteen; käytetään sekä taivaskarttaa että kausikaaviota. Tähtikartan suuntaaminen maahan; horisontin eteläisestä pisteestä taivaalla kohti maailman pohjoisnapaa sijoittuu päiväntasaajan tähtikartan meridiaani, joka on digitoitu tM:n arvolla, eli kausikaavioillemme - 12H, 18H, 0 (24) H ja 6H. Tämä pituuspiiri on esitetty katkoviivalla kausikaavioissa. Kunkin kaavion puolileveys on noin 90° = 6H; siksi tuntien kuluttua tähtitaivaan länteen kääntymisen vuoksi katkoviiva meridiaani siirtyy kaavion vasempaan reunaan ja sen keskeiset tähtikuviot - oikealle.
Päiväntasaajan kartta kattaa tähtitaivaan leveyden 60 ° N ja 60 ° S välillä, mutta kaikki siinä näkyvät tähdet eivät välttämättä näy alueellasi. Yläpuolella, lähellä zeniittiä, voidaan nähdä ne tähtikuviot, joissa tähtien deklinaatio on suuruusluokkaltaan lähellä paikan leveysastetta (ja ovat "samanniisiä" sen kanssa). Esimerkiksi leveysasteella? = 60 ° N klo tM = 12H pään yläpuolella on tähtikuvio Ursa Major. Lisäksi, kuten ensimmäisessä esseessä jo selitettiin, voidaan väittää, että at? = 60 ° N tähtiä, jotka sijaitsevat leveyden eteläpuolella, jossa on deklinaatio, ei koskaan nähdä? = 30 ° S jne.
Päiväntasaajan tähtikartalla näkyy pohjoisilla leveysasteilla pääsääntöisesti ne tähtikuviot, joita havaitaan taivaan eteläpuolella. Taivaan pohjoispuoliskolla olevien tähtikuvioiden näkyvyyden selventämiseksi käytetään pohjoisnapa karttaa, joka kattaa alueen, joka on hahmoteltu maailman pohjoisnavasta 60 °:n säteellä. Toisin sanoen pohjoisnapakartta menee päällekkäin päiväntasaajan kartan kanssa leveällä vyöhykkeellä 30 ° N ja 60 ° N leveyden välillä. 1 magnitudi?, Aseta pääsi päälle niin, että se on sama kuin suunta zeniitistä maailman pohjoisnavalle.
Ihmisen silmien näkökenttä on suunnilleen 120-150°, joten jos katsot Napaa, niin kaikki pohjoisen napakartan tähtikuviot ovat näkökentässä. Ovatko ne pohjoiset tähtikuviot aina näkyvissä horisontin yläpuolella? kenen tähdillä on deklinaatio? > 90 ° -? ja "samanniminen" leveysasteella. Esimerkiksi leveysasteella? = 45 ° N laskeutumattomia tähtiä ovat ne, joiden deklinaatio on suurempi kuin? = 45 ° N, ja leveysasteella? = 60 ° N - ne tähdet? > 30 ° N jne.
Muista, että kaikki taivaan tähdet ovat samankokoisia - ne näkyvät valopisteinä ja eroavat vain kirkkaudesta ja värisävystä. Tähtikartan ympyröiden koot eivät osoita taivaalla olevan tähden näennäistä kokoa, vaan sen kirkkauden suhteellista voimakkuutta - magnitudia. Lisäksi tähdistön kuva vääristyy aina jonkin verran, kun taivaanpallon pintaa laajennetaan kartan tasolle. Näistä syistä tähtikuvion näkymä taivaalla on hieman erilainen kuin kartalla, mutta tämä ei aiheuta merkittäviä vaikeuksia tähtien tunnistamisessa.
Navigointitähtien tunnistamisen oppiminen ei ole vaikeaa. Purjehtimiseen loman aikana riittää, kun tiedät taulukossa esitetyistä kymmenien tähtikuvioiden sijainnin ja niihin sisältyvät navigointitähdet. 1 ensimmäinen essee. Kahdesta kolmeen yöharjoitusta ennen retkeä saat itsevarmuutta navigoimaan tähdet merellä.
Älä yritä tunnistaa tähtikuvioita etsimällä myyttisiä sankareita tai eläimiä, jotka vastaavat heidän houkuttelevalta kuuloisia nimiään. Voit tietysti arvata, että pohjoisten eläinten tähtikuvioita - Suur- ja Pieni-ursa - tulee useimmiten etsiä pohjoiseen päin ja eteläisen Skorpionin tähtikuviota - taivaan eteläpuolelta. Todellisuudessa havaittu näkemys samoista pohjoisista tähtikuvioista - "karhuista" välittyy kuitenkin paremmin tunnetuilla säkeillä:
Kaksi karhua nauraa:
- Pettivätkö nämä tähdet sinua?
Heitä kutsutaan nimellämme,
Ja ne näyttävät pannuilta.
Tähtiä tunnistettaessa on kätevämpää kutsua Otava Otavaksi, minkä me teemme. Niille, jotka haluavat tietää tähdistöjen yksityiskohdat ja niiden nimet, viitataan G. Reyn erinomaiseen "tähtipohjaiseen" ja Yu. A. Karpenkon mielenkiintoiseen kirjaan.
Navigaattorille käytännöllinen tähtitaivaan opas voivat olla kaaviot - navigointitähtien osoittimet (kuvat 1-4), jotka osoittavat näiden tähtien sijainnin suhteellisen helposti tunnistettavissa useiden vertailutähtikuvioiden tähtikartoista.
Pääasiallinen viitetähtikuvio on Otava, jonka kauha merillämme on aina näkyvissä horisontin yläpuolella (yli 40 ° N leveysasteella) ja on helposti tunnistettavissa ilman karttaa. Muistetaanpa Otava-tähtien oikeat nimet (kuva 1):? - Dubhe? - Merak,? - Fekda,? - Megrets,? - Aliot,? - Mizar? - Benetnash. Tiedät jo seitsemän navigointitähteä!
Merak - Dubkhe -linjan suunnassa, noin 30 ° etäisyydellä, Polar, kuten jo tiedämme, sijaitsee - Ursa Minorin kauhan kahvan pää, jonka pohjassa Kokhab on näkyvissä.
Linjalla Megrets - Polyarnaya ja samalla etäisyydellä Polyarnayasta voi nähdä Cassiopeian "neitsytarkun" ja hänen tähdensä Kaff ja Shedar.
Fekda - Megrets -suunnassa ja noin 30 °:n etäisyydellä löydämme Deneb-tähden, joka sijaitsee Cygnuksen tähdistön pyrstössä - yksi harvoista, joka ainakin jossain määrin vastaa nimeään.
Fekdan - Aliotin suunnassa, noin 60 astetta poistetulla alueella, näkyy kirkkain pohjoinen tähti - sininen kaunotar Vega (lyra).
Mizar - Polarin suunnassa ja noin 50 ° -60 ° etäisyydellä navasta, Andromedan tähdistö sijaitsee - kolmen tähden ketju: Alferraz, Mirah, Alamak, joilla on sama kirkkaus.
Mirah - Alamakin suunnassa Mirfak (? Perseus) näkyy samalla etäisyydellä.
Megretsin - Dubhen suunnassa, noin 50 °:n etäisyydellä, näkyy Aurigaen viisikulmainen kulho ja yksi kirkkaimmista tähdistä - Capella.
Olemme siis löytäneet lähes kaikki taivaamme pohjoiselta puolelta näkyvät navigointitähdet. Käyttämällä kuviota 1, kannattaa harjoitella meritähtien etsimistä ensin tähtikartoista. Kun harjoittelet maassa, pidä riisiä. 1 "ylösalaisin", osoittaa *:lla pisteeseen N.
Siirrytään tarkastelemaan navigointitähtiä kevättaivaan eteläosassa samassa kuvassa. 1.
Otavan pohjaan nähden kohtisuorassa, noin 50°:n etäisyydellä, sijaitsee Leijonan tähtikuvio, jonka etutassussa on Regulus, ja hännän kärjessä - Denebola. Joillekin tarkkailijoille tämä tähdistö ei muistuta leijonaa, vaan rautaa, jossa on taivutettu kahva. Neitsyt tähdistö ja tähti Spica sijaitsevat Leijonan hännän suunnassa. Leijonan tähdistön eteläpuolella päiväntasaajalla, jossa ei ole tähtiä, on havaittavissa himmeä Alphard (hydra).
Megrets - Merak -linjalla, noin 50 ° etäisyydellä, on näkyvissä Kaksosten tähtikuvio - kaksi kirkasta tähteä Castor ja Pollux. Samalla meridiaanilla heidän kanssaan ja lähempänä päiväntasaajaa näkyy kirkas Procyon (? Pieni koira).
Siirrettäessä katseemme Big Dipperin kahvan mutkaa pitkin, noin 30 °:n etäisyydellä näemme kirkkaan oranssin Arcturuksen (? Bootes on tähdistö, joka muistuttaa laskuvarjoa Arcturuksen yllä). Tämän laskuvarjon vieressä näkyy pieni ja himmeä pohjoisen kruunun kulho, jossa Alfacca erottuu,
Jatkamalla Iso-ovan kädensijan saman mutkan suuntaa, ei kaukana horisontista, löydämme Antaresin - Skorpionin tähdistön kirkkaan punertavan silmän.
Kesäiltana (kuva 2) taivaan itäpuolella näkyy selvästi kirkkaiden Vegan, Denebin ja Altairin (? Orla) tähtien muodostama "kesäkolmio". Timantin muodossa oleva Kotkan tähtikuvio löytyy helposti Cygnuksen lennon suunnasta. Eaglen ja Bootesin välissä on himmeä tähti Ras Alhage Ophiuchuksen tähdistöstä.
Syysiltaisin etelässä on "Pegasus-aukio", jonka muodostavat jo pidetty Alferrazin tähti ja kolme tähteä Pegasuksen tähdistöstä: Markab, Sheat, Algenib. Pegasus-aukio (kuva 3) löytyy helposti Polyarnaya - Kaff -linjalta noin 50°:n etäisyydeltä Cassiopeiasta. Mitä tulee Pegasuksen aukiolle, on helppo löytää Andromedan, Perseuksen ja Aurigan tähtikuviot idästä ja "kesäkolmion" tähdistö lännestä.
Pegasus-aukion eteläpuolella lähellä horisonttia voit nähdä Difdan (? Kita) ja Fomalhoutin - "eteläisen kalan suu", jonka Keith aikoo niellä.
Markab - Algeinb -linjalla, noin 60 °:n etäisyydellä, kirkas Aldebaran (? Taurus) näkyy pienten tähtien tyypillisinä "roiskeina". Hamal (? Oinas) sijaitsee Pegasuksen ja Härkä tähtikuvioiden välissä.
Talvitaivaan eteläpuolella, jossa on runsaasti kirkkaita tähtiä (kuva 4), on helppo navigoida suhteessa kauneimpaan, ilman karttaa tunnistettavaan Orionin tähtikuvioon. Aurigan tähdistö sijaitsee keskellä Orionin ja Polarin välissä. Härkä tähtikuvio sijaitsee Orion-vyön kaaren (joiden muodostavat "kolmen sisaruksen" tähdet ?,?,? Orion) jatkeella noin 20°:n etäisyydellä. Saman kaaren eteläisellä jatkeella, noin 15°:n etäisyydellä, loistaa kirkkain tähti Sirius (? Canis Major). Kohti? -? Portion havaitsee Orionin 20°:n etäisyydellä.
Orionin tähdistössä navigointitähdet ovat Betelgeuse ja Rigel.
On pidettävä mielessä, että tähdistöjen ulkonäkö voi vääristyä niissä esiintyvien planeettojen - "vaeltavan tähdet" - vaikutuksesta. Planeettojen sijainti tähtitaivaalla vuonna 1982 on esitetty alla olevassa taulukossa. 2 Joten tutkittuamme tätä taulukkoa toteamme, että esimerkiksi toukokuussa Venus ei ole näkyvissä illalla, Mars ja Saturnus vääristävät näkymää Neitsyen tähdistöstä, eikä kaukana niistä Vaaka tähdistössä, hyvin kirkas Jupiter tulee näkyviin (harvoin havaittu "planeettojen paraati"). Planeettojen näkyvistä paikoista tiedotetaan joka vuosi TOUKOKUUTA sekä Kustantajan Naukan Tähtitieteellinen kalenteri. Ne on piirrettävä tähtikartalle kampanjaa valmisteltaessa käyttäen planeettojen oikeita nousuja ja deklinaatioita näissä käsikirjoissa mainitun havaintopäivämäärän mukaan.
Annetut kausikaaviot - navigointitähtien osoittimet (kuvat 1-4) sopivat parhaiten työskentelyyn hämärässä, jolloin horisontti ja vain kirkkaimmat tähdet ovat selvästi näkyvissä. Taivaskartoissa kuvatut tähtikuvioiden konfiguraatiot voidaan havaita vasta täydellisen pimeyden saapumisen jälkeen.
Navigointitähtien etsinnän tulee olla mielekästä, tähdistön näkymä tulee oppia hahmottamaan kokonaisuutena - kuvana, kuvana. Ihminen tunnistaa nopeasti ja helposti, mitä hän aikoo nähdä. Siksi uimiseen valmistautuessa täytyy tutkia tähtikarttaa samalla tavalla kuin turisti tutkii kartalta kävellen reittiä vieraan kaupungin halki.
Havainnointiin lähdettäessä ota mukaasi tähtikartta ja merenkulkutähtien osoitin sekä taskulamppu (sen lasi kannattaa peittää punaisella kynsilakkalla). Kompassi on hyödyllinen, mutta voit tehdä ilman sitä määrittämällä suunnan pohjoiseen Polaria pitkin. Ajattele, mikä toimii "asteikkona" taivaan kulmaetäisyyksien arvioinnissa. Kulmassa, jossa ojennetussa kädessä pidetty ja kohtisuorassa oleva esine näkyy, sisältää yhtä monta astetta kuin tämän esineen korkeus senttimetreinä. Taivaalla tähtien Dubhen ja Megretsin välinen etäisyys on 10 °, tähtien Dubhe ja Benetnashin välillä - 25 °, äärimmäisten tähtien Cassiopeian välillä - 15 °, Pegasus-aukion itäpuoli on 15 °, Rigelin ja Betelgeusen välillä - noin 20°.
Lähdöt alueelle sovittuna aikana - suuntaudu pohjoiseen, itään, etelään ja länteen. Etsi minä tunnistan tähtikuvion, joka kulkee pääsi yli - zeniitin läpi tai sen lähellä. Tee viittaus kausikaavion maastoon ja päiväntasaajan karttaan - pitkin pistettä S ja paikallisen taivaanmeridiaanin suunta, kohtisuorassa horisonttiviivaa vastaan pisteessä S; sitoa pohjoisnapakartta maastoon - ZP-linjaa pitkin. Etsi viitetähtikuvio Ursa Major (Pegasuksen aukio tai Orion) ja harjoittele navigointitähtien tunnistamista. Tässä tapauksessa on muistettava valaisimien visuaalisesti havaittujen korkeuksien arvojen vääristymät, jotka johtuvat taivaan litistymisestä, tähtien värin vääristymistä matalilla korkeuksilla, koon näennäinen kasvu. horisonttia lähellä olevista tähtikuvioista ja pienenevät niiden lähestyessä zeniittiä, tähdistöjen hahmojen sijainnin muutoksesta yön aikana suhteessa näkyvään horisonttiin alkaen - taivaan kiertoa varten.
B. Esimerkki meridiaaniajan laskemisesta ja tähtitaivaan kausikaavion valitsemisesta
8. toukokuuta 1982 Itämerellä (leveysaste? = 59,5 ° N; pituusaste? = 24,8 ° Ost) tähtitaivaan havainnot ajoitetaan kello TC = 00H30M normaalin (kesä-Moskovan) ajan mukaan. navigointitähdet.
Rannalla voi ottaa noin kesän verran TM, vähennettynä 2 tunnilla. Esimerkissämme:
Kaikissa tapauksissa, kun TS:n standardihavaintoaika on pienempi kuin NС, ennen vähennyksen suorittamista TS:ää on lisättävä 24H; tässä tapauksessa maailmanpäivämäärä on yksi kerrallaan pienempi kuin paikallinen. Jos käy ilmi, että lisäyksen suorittamisen jälkeen Tgr osoittautui yli 24H:ksi, sinun on hylättävä 24H ja lisättävä tuloksen päivämäärää yhdellä. Sama sääntö pätee laskettaessa TM:ää Ggr:n ja?:n mukaan.
Kausiohjelman valinta ja sen suunta
Paikallinen päivämäärä 7. toukokuuta ja hetki TM = 22CH09M taulukon mukaan. 1 kausikaavio kuvassa. 1. Mutta tämä kaavio on rakennettu TM = 21H 7. toukokuuta, ja teemme havaintoja klo 1H09M myöhemmin (asteessa 69M: 4M = 17 °). Siksi paikallinen meridiaani (viiva S - PN) sijaitsee kaavion keskimeridiaanin vasemmalla puolella 17 ° (jos olisimme havainneet ei myöhemmin, vaan aikaisemmin, paikallinen meridiaani olisi siirtynyt oikealle).
Esimerkissämme Neitsyt tähdistö kulkee paikallisen meridiaanin läpi eteläpisteen ja Ursa Majorin tähdistön kautta lähellä zeniittiä ja Cassiopeia sijaitsee pohjoispisteessä (katso tähtikartta t? = 13H09M ja? K = 163 °).
Navigointitähtien tunnistamiseksi käytetään suuntaa Otavaan nähden (kuva 1).
Laboratoriotyö nro 15
KOMEETTAHÄNTEN PITUUKSEN MÄÄRITTÄMINEN
työn tarkoitus- tutustu kolmiomittausmenetelmään esimerkin avulla komeettojen pyrstöjen pituuden laskemisesta.
Laitteet ja tarvikkeet
Siirrettävä tähtitaivaan kartta, valokuvia komeetta ja aurinkokiekko, viivain.
Lyhyt teoria
Tiedetään, että mittaukset yleensä, mitatun suuren vertailuna johonkin standardiin, jaetaan suoriin ja epäsuoriin. Lisäksi, jos kiinnostava määrä on mahdollista mitata molemmilla menetelmillä, suorat mittaukset ovat yleensä parempia. Suuria etäisyyksiä mitattaessa suorien menetelmien käyttö on kuitenkin vaikeaa, joskus jopa mahdotonta. Yllä oleva päättely käy selväksi, jos muistamme, että ei voida puhua vain suurten pituuksien mittauksista maan pinnalla, vaan myös etäisyyksien arvioimisesta avaruusobjekteihin.
On olemassa huomattava määrä epäsuoria menetelmiä suurten etäisyyksien arvioimiseen (radio- ja valopaikannus, kolmiomittaus jne.). Tässä artikkelissa tarkastellaan tähtitieteellistä menetelmää, jonka avulla on mahdollista määrittää valokuvasta Donatin komeetan kolmen hännän koot.
Komeettojen pyrstöjen pituuden määrittämiseen käytetään jo tunnettua kolmiomittausmenetelmää, jossa huomioidaan havaitun taivaankohteen vaakasuuntainen parallaksi.
Vaakaparallaksi on kulma (kuva 1), jossa Maan keskimääräinen säde näkyy taivaankappaleesta.
Jos tämä Maan kulma ja säde tunnetaan (R kuva 1), voimme arvioida etäisyyden taivaankappaleeseen L o. Vaakasuuntainen parallaksi on arvioitu tarkoilla instrumenteilla neljäsosan vuorokaudesta Maan pyörimisestä akselinsa ympäri ottaen huomioon, että taivaankappaleita voidaan projisoida taivaanpallolle.
Vastaavasti komeetan pyrstön ja pään kulmamitat voidaan määrittää. Tätä varten käytetään tähtitaivaan karttaa, jossa otetaan huomioon tunnettujen tähtikuvioiden tähtien koordinaatit (deklinaatio ja oikea nousu).
Jos etäisyys taivaankappaleeseen määritetään tunnetusta parallaksista, niin pyrstöjen koot voidaan laskea ratkaisemalla parallaksin siirtymän käänteinen ongelma.
Kun olet määrittänyt kulman α, voimme määrittää kohteen AB mitat:
(kulma α radiaaneina ilmaistuna)
Tämä huomioon ottaen on tarpeen syöttää mittakaava, joka antaa meille valokuvan taivaankappaleesta. Tätä varten sinun on valittava (ainakin) kaksi tähteä tunnetun tähdistön valokuvasta. On toivottavaa, että ne sijaitsevat ensimmäisellä taivaallisella meridiaanilla. Sitten niiden välinen kulmaetäisyys voidaan arvioida niiden deklinaation erosta.
(αˊ on kahden tähden välinen kulmaetäisyys)
Löydämme tähtien deklinaation käyttämällä tähtitaivaan liikkuvaa karttaa tai atlasista. Sen jälkeen mittaamalla tähtitaivaan osan mitat viivaimella tai jarrusatulalla (mittausmikroskoopilla) määritämme valokuvien lineaarisen kertoimen, joka on yhtä suuri:
α 1 on annetun kuvan lineaarikulmakerroin, ja [mm] määritetään valokuvasta.
Sitten mitataan taivaankappaleen lineaariset mitat ja määritetään kulmamitat γ:n kautta:
(a "on taivaankappaleen erillisen osan lineaariset mitat).
Tämän seurauksena voit arvioida kohteen todelliset mitat:.
1. Määritä valokuvasta Donatin komeetan kolmen hännän lineaariset mitat. Vaakaparallaksi p = 23 ".
3. Arvioi, millä virheellä hännän koot määritetään.
