De hoekafmetingen van de staart volgens de coördinaten van de sterren is een voorbeeld. Hoe de positie van sterren in de hemelbol te bepalen

Antwoordboek over astronomie graad 11 voor les nummer 16 (werkboek) - Kleine lichamen van het zonnestelsel

1. Maak de zinnen af.

Dwergplaneten zijn een aparte klasse van hemellichamen.
Dwergplaneten zijn objecten die rond een ster draaien en geen satellieten zijn.

2. Dwergplaneten zijn (onderstreep het noodzakelijke): Pluto, Ceres, Charon, Vesta, Sedna.

3. Vul de tabel in: beschrijf de onderscheidende kenmerken van kleine lichamen in het zonnestelsel.

Specificaties:	Asteroïden	kometen	meteorieten
Uitzicht in de lucht	Sterachtig object	Diffuus object	"Vallende ster"
banen	Belangrijkste asteroïdengordel (a ~ 2,8 AU; P ~ 5 jaar); Kuipergordel (a> 30 AU; P ~ 300 jaar)	Kortperiodieke kometen P< 200 лет, долгого периода - P >200 jaar oud; de vorm van de banen - langwerpige ellipsen	Verschillend
Middelgroot	Van tientallen meters tot honderden kilometers	Kern - van 1 km tot tientallen km; staart ~ 100 miljoen km; hoofd ~ 100 duizend km	Van micrometer tot meter
Samenstelling	Steenachtig	IJs met steendeeltjes, organische moleculen	IJzer, steen, ijzer-steen
Oorsprong	Botsing van planetesimalen	Overblijfselen van primaire materie aan de rand van het zonnestelsel	Puin van botsingen, overblijfselen van komeetevolutie
Gevolgen van een botsing met de aarde	Explosie, krater	Luchtstoot	Trechter op aarde, soms een meteoriet

4. Maak de zinnen af.

Optie 1.

Het overblijfsel van een meteorietlichaam dat niet in de atmosfeer van de aarde is verbrand en naar het aardoppervlak is gevallen, wordt een meteoriet genoemd.

De grootte van de komeetstaart kan miljoenen kilometers overschrijden.

De kern van de komeet bestaat uit kosmisch stof, ijs en bevroren vluchtige stoffen.

Meteorische lichamen barsten de atmosfeer van de aarde binnen met snelheden van 7 km/s (verbranden in de atmosfeer) en 20-30 km/s (verbranden niet).

Een radiant is een klein deel van de hemel waarvan de schijnbare paden van individuele meteoren in een meteorenregen afwijken.

Grote asteroïden hebben hun eigen namen, bijvoorbeeld: Pallas, Juno, Vesta, Astrea, Hebe, Iris, Flora, Metis, Hygea, Parthenopa, etc.

Optie 2.

Een zeer heldere meteoor, op aarde zichtbaar als een vuurbal die door de lucht vliegt, is een vuurbal.

Komeetkoppen bereiken de grootte van de zon.

De staart van de komeet bestaat uit ijl gas en kleine deeltjes.

Meteorische lichamen die de atmosfeer van de aarde binnenkomen, gloeien, verdampen en verbranden volledig op een hoogte van 60-80 km, grotere meteorieten kunnen in botsing komen met het oppervlak.

Vaste fragmenten van de komeet worden geleidelijk verspreid langs de baan van de komeet in de vorm van een langwerpige wolk langs de baan.

De banen van de meeste asteroïden in het zonnestelsel bevinden zich tussen de banen van Jupiter en Mars in de asteroïdengordel.

5. Is er een fundamenteel verschil in de fysieke aard van kleine asteroïden en grote meteorieten? Argumenteer je antwoord.

Een asteroïde wordt pas een meteoriet als hij de atmosfeer van de aarde binnenkomt.

6. De afbeelding toont het schema van de ontmoeting van de aarde met een meteorenregen. Analyseer de tekening en beantwoord de vragen.

Wat is de oorsprong van de meteorenregen (zwerm meteoordeeltjes)?

Een meteorenregen wordt gevormd door het verval van kometenkernen.

Wat bepaalt de omlooptijd van een meteorenregen rond de zon?

Van de periode van omwenteling van de voorloperkomeet, van de verstoring van de planeten, de snelheid van de uitstoot.

In welk geval zal het grootste aantal meteoren (meteoor of stellaire regen) op aarde worden waargenomen?

Wanneer de aarde de hoofdmassa van de meteorietzwermdeeltjes kruist.

Hoe worden meteorenzwermen genoemd? Noem er enkele.

Bij het sterrenbeeld waar de stralende is.

7. Teken de structuur van de komeet. Geef de volgende elementen aan: kern, kop, staart.

8. * Welke energie komt er vrij bij de inslag van een meteoriet met een massa van m = 50 kg, die een snelheid heeft aan het aardoppervlak v = 2 km/s?

9. Wat is de halve lange as van de baan van de komeet Halley als de omlooptijd T = 76 jaar is?

10. Bereken de geschatte breedte in kilometers van de Perseïden meteorenregen, wetende dat deze wordt waargenomen van 16 juli tot 22 augustus.

Ik zal opnieuw gebruik maken van de brochure "Didactisch materiaal over astronomie", geschreven door G.I. Malakhova en E.K. Straut en uitgegeven door de uitgeverij "Prosveshchenie" in 1984. Deze keer zijn de eerste taken van de laatste test op pagina 75 in distributie.

Om formules te visualiseren, zal ik de LаTeX2gif-service gebruiken, omdat de jsMath-bibliotheek geen formules in RSS kan tekenen.

Taak 1 (Optie 1)

Voorwaarde: De planetaire nevel in het sterrenbeeld Lyra heeft een hoekdiameter van 83 en bevindt zich op een afstand van 660 pct. Wat zijn de lineaire afmetingen van de nevel in astronomische eenheden?

Oplossing: De parameters die in de voorwaarde zijn gespecificeerd, zijn aan elkaar gerelateerd door een eenvoudige relatie:

1 stuk = 206265 AU, respectievelijk:

Taak 2 (Optie 2)

Voorwaarde: Parallax van de ster Procyon 0.28 ″. Afstand tot de ster Betelgeuze 652 St. van het jaar. Welke van deze sterren en hoe vaak is verder van ons verwijderd?

Oplossing: Parallax en afstand zijn gerelateerd door een eenvoudige relatie:

Vervolgens vinden we de verhouding van D 2 tot D 1 en krijgen we dat Betelgeuze ongeveer 56 keer verder is dan Procyon.

Taak 3 (Optie 3)

Voorwaarde: Hoe vaak is de hoekdiameter van Venus waargenomen vanaf de aarde veranderd als gevolg van de verplaatsing van de planeet van de minimale afstand naar de maximale? Beschouw de baan van Venus als een cirkel met een straal van 0,7 AU.

Oplossing: We vinden de hoekdiameter van Venus voor de minimale en maximale afstanden in astronomische eenheden en vervolgens hun eenvoudige verhouding:

We krijgen het antwoord: 5,6 keer verlaagd.

Probleem 4 (Optie 4)

Voorwaarde: Wat is de hoekgrootte van ons Melkwegstelsel (met een diameter van 3 × 10 4 pc) een waarnemer in sterrenstelsel M 31 (de Andromeda-nevel) op een afstand van 6 × 10 5 pc?

Oplossing: De uitdrukking die de lineaire afmetingen van het object, zijn parallax en hoekafmetingen verbindt, is al in de oplossing van het eerste probleem. Laten we het gebruiken en, door het enigszins aan te passen, de vereiste waarden vervangen door de voorwaarde:

Probleem 5 (Optie 5)

Voorwaarde: De resolutie van het blote oog is 2 . Welke objecten kan een astronaut op het maanoppervlak onderscheiden als hij eroverheen vliegt op een hoogte van 75 km?

Oplossing: Het probleem wordt op dezelfde manier opgelost als de eerste en vierde:

Dienovereenkomstig zal de astronaut details van het oppervlak van 45 meter kunnen onderscheiden.

Probleem 6 (Optie 6)

Voorwaarde: Hoe vaak is de zon groter dan de maan als hun hoekdiameters gelijk zijn en de horizontale parallaxen respectievelijk 8,8 en 57 zijn?

Oplossing: Dit is een klassieke taak om de grootte van sterren te bepalen aan de hand van hun parallax. De formule voor de verbinding tussen de parallax van een armatuur en zijn lineaire en hoekige afmetingen is hierboven herhaaldelijk tegengekomen. Als resultaat van het verminderen van het herhalende deel, krijgen we:

Als reactie daarop ontdekken we dat de zon bijna 400 keer groter is dan de maan.

Liefhebbers van astronomie kunnen een grote rol spelen in de studie van komeet Hale-Bopp, door deze te observeren met een verrekijker, telescopen, telescopen en zelfs het blote oog. Om dit te doen, moeten ze regelmatig de integrale stellaire visuele magnitude evalueren en afzonderlijk de stellaire magnitude van zijn fotometrische kern (centrale concentratie). Daarnaast zijn schattingen van de comadiameter, staartlengte en de positionele hoek belangrijk, evenals gedetailleerde beschrijvingen van structurele veranderingen in de kop en staart van de komeet, bepaling van de bewegingssnelheid van wolkenclusters en andere structuren in de staart.

Hoe de helderheid van een komeet schatten? De meest voorkomende onder komeetwaarnemers zijn de volgende methoden voor het bepalen van de helderheid:

Bakharev-Bobrovnikov-Vsekhsvyatsky (BBV) methode... Beelden van een komeet en een vergelijkingsster worden door een telescoop of verrekijker onscherp gemaakt totdat hun extrafocale beelden ongeveer dezelfde diameter hebben (volledige gelijkheid van de diameters van deze objecten kan niet worden bereikt vanwege het feit dat de diameter van de komeetbeeld is altijd groter dan de diameter van de ster). Er moet ook rekening worden gehouden met het feit dat het onscherpe beeld van een ster over de hele schijf ongeveer dezelfde helderheid heeft, terwijl de komeet de vorm heeft van een vlek met een ongelijkmatige helderheid. De waarnemer neemt het gemiddelde van de helderheid van de komeet over zijn gehele onscherpe afbeelding en vergelijkt deze gemiddelde helderheid met de helderheid van de onscherpe afbeeldingen van vergelijkingssterren.

Door meerdere paren vergelijkingssterren te kiezen, is het mogelijk om de gemiddelde visuele magnitude van de komeet te bepalen met een nauwkeurigheid van 0,1 m.

De methode van Sidgwick... Deze methode is gebaseerd op het vergelijken van het brandpuntsbeeld van de komeet met de onscherpe beelden van vergelijkingssterren, die, wanneer ze onscherp zijn, dezelfde diameter hebben als de diameter van de kop van het brandpuntsbeeld van de komeet. De waarnemer onderzoekt zorgvuldig het beeld van de komeet in focus en onthoudt zijn gemiddelde helderheid. Vervolgens wordt het oculair onscherp totdat de afmetingen van de schijven van de onscherpe beelden van sterren vergelijkbaar worden met de diameter van de kop van het brandpuntsbeeld van de komeet. De helderheid van deze onscherpe beelden van sterren wordt vergeleken met de gemiddelde helderheid van de komeetkop die is "opgenomen" in het geheugen van de waarnemer. Door deze procedure meerdere keren te herhalen, wordt een reeks stellaire magnitudes van de komeet verkregen met een nauwkeurigheid van 0,1 m. Deze methode vereist de ontwikkeling van bepaalde vaardigheden om de helderheid van de objecten die worden vergeleken in het geheugen op te slaan - het brandpuntsbeeld van de komeetkop en de onscherpe beelden van stellaire schijven.

Morris-methode: is een combinatie van de BBI- en Sidgwick-methoden, waardoor hun nadelen gedeeltelijk worden geëlimineerd: het verschil tussen de diameters van de out-of-focal beelden van de komeet en vergelijkingssterren in de BBV-methode en de variaties in de oppervlaktehelderheid van het komeetcoma, wanneer het brandpuntsbeeld van de komeet wordt vergeleken met de onscherpe beelden van sterren met behulp van de Sidgwick-methode. De helderheid van de kop van de komeet wordt door de Morris-methode als volgt geschat: ten eerste verkrijgt de waarnemer zo'n onscherp beeld van de kop van de komeet, die ongeveer uniforme oppervlaktehelderheid heeft, en onthoudt de grootte en oppervlaktehelderheid van dit beeld . Vervolgens maakt hij de beelden van de vergelijkingssterren onscherp zodat ze even groot zijn als het herinnerde beeld van de komeet, en schat hij de helderheid van de komeet door de oppervlaktehelderheid van de onscherpe beelden van de vergelijkingssterren te vergelijken met de hoofd van de komeet. Door deze techniek meerdere keren te herhalen, wordt de gemiddelde helderheid van de komeet gevonden. De methode geeft een nauwkeurigheid tot 0,1 m, vergelijkbaar met de nauwkeurigheid van de bovenstaande methoden.

Beginnende amateurs kunnen geadviseerd worden om de BBV-methode te gebruiken, als de eenvoudigste. Meer getrainde waarnemers zullen eerder de Sidgwick- en Morris-methoden gebruiken. Een telescoop met de kleinst mogelijke objectieflensdiameter moet worden gekozen als hulpmiddel voor het maken van schattingen van de helderheid, en het beste van alles - een verrekijker. Als de komeet zo helder is dat hij met het blote oog zichtbaar is (en dit zou moeten gebeuren met de komeet Hale-Bopp), dan kunnen mensen met verziendheid of bijziendheid een zeer originele methode proberen om afbeeldingen te "defocusseren" - gewoon door hun bril af te zetten .

Alle methoden die we hebben overwogen, vereisen kennis van de exacte magnitudes van de vergelijkingssterren. Ze kunnen worden overgenomen uit verschillende sterrenatlassen en catalogi, bijvoorbeeld uit de sterrencatalogus die is opgenomen in de set van de "Atlas of the Starry Sky" (DN Ponomarev, KI Churyumov, VAGO). Houd er rekening mee dat als de stellaire magnitudes in de catalogus in het UBV-systeem worden gegeven, de visuele magnitude van de vergelijkingsster wordt bepaald door de volgende formule:

m = V + 0,16 (B-V)

Speciale aandacht moet worden besteed aan de selectie van vergelijkingssterren: het is wenselijk dat ze zich dicht bij de komeet bevinden en ongeveer op dezelfde hoogte boven de horizon als de waargenomen komeet. In dit geval moet men rode en oranje vergelijkingssterren vermijden en de voorkeur geven aan witte en blauwe sterren. De helderheidsschattingen van de komeet op basis van het vergelijken van de helderheid met de helderheid van uitgebreide objecten (nevels, clusters of sterrenstelsels) hebben geen wetenschappelijke waarde: de helderheid van de komeet kan alleen worden vergeleken met sterren.

Vergelijking van de helderheid van de komeet en vergelijkingssterren kan worden gedaan met behulp van Neiland-Blazhko-methode, die twee vergelijkingssterren gebruikt: de ene helderder, de andere zwakker dan de komeet. De essentie van de methode is als volgt: let the star een heeft een magnitude m a, een ster B- magnitude m b, komeet Tot- magnitude m k, en m a een 5 graden helderder dan een ster B, en één graad P is gelijk aan 0,2 m. Laten we aannemen dat bij het schatten van de helderheid van een komeet k het bleek dat ze zwakker is dan een ster

B

3 graden en helderder dan een ster een met 2 graden. Dit feit wordt geschreven als a3k2b, en daarom is de helderheid van de komeet:

m k = m a + 3p = m a + 0.6Δm
of
mk = mb -2p = mb -0,4Δm

Visuele schattingen van de helderheid van de komeet tijdens nachtzicht moeten periodiek om de 30 minuten worden gedaan, of zelfs vaker, aangezien de helderheid vrij snel kan veranderen als gevolg van de rotatie van de onregelmatig gevormde kern van de komeet of een plotselinge flits van helderheid. Wanneer een grote uitbarsting van helderheid van een komeet wordt gedetecteerd, is het belangrijk om de verschillende fasen van zijn ontwikkeling te volgen en veranderingen in de structuur van de kop en de staart vast te leggen.

Naast schattingen van de visuele grootte van de kop van de komeet, zijn ook schattingen van de diameter van de coma en de mate van diffuusheid van belang.

Coma-diameter (D) kan worden beoordeeld met behulp van de volgende methoden:

Drift methode: gebaseerd op het feit dat met een stationaire telescoop de komeet, als gevolg van de dagelijkse rotatie van de hemelbol, merkbaar zal bewegen in het gezichtsveld van het oculair, waarbij hij 15 boogseconden passeert in 1 seconde (in de buurt van de evenaar) . Als u een oculair met een kruis van draden neemt, moet u het zo draaien dat de komeet langs de ene en loodrecht op de andere draad wordt gemengd. Nadat met de stopwatch het tijdsinterval At in seconden is bepaald waarvoor de kop van de komeet de loodrechte draad zal kruisen, is het gemakkelijk om de diameter van de coma (of kop) in boogminuten te vinden met behulp van de volgende formule:

D = 0.25Δtcosδ

waarbij δ de komeetdeclinatie is. Deze methode kan niet worden toegepast op kometen die zich in het circumpolaire gebied op δ . bevinden<-70° и δ>+ 70 °, evenals voor kometen met D> 5 ".

Interstellaire hoekafstandsmethode... Met behulp van grootschalige atlassen en kaarten van de sterrenhemel bepaalt de waarnemer de hoekafstanden tussen nabije sterren die zichtbaar zijn in de buurt van de komeet en vergelijkt deze met de schijnbare diameter van de coma. Deze methode wordt gebruikt voor grote kometen met een coma groter dan 5 "in diameter.

Merk op dat de schijnbare grootte van een coma of hoofd sterk wordt beïnvloed door het diafragma-effect, dat wil zeggen, het hangt sterk af van de diameter van het telescoopobjectief. Schattingen van de comadiameter die met verschillende telescopen zijn verkregen, kunnen verschillende keren van elkaar verschillen. Daarom wordt voor dergelijke metingen aanbevolen om kleine instrumenten en lage vergrotingen te gebruiken.

Parallel aan het bepalen van de diameter van de coma, kan de waarnemer het evalueren diffusiegraad (DC), wat een idee geeft van het uiterlijk van de komeet. De mate van diffuusheid heeft een gradatie van 0 tot 9. Als DC = 0, dan verschijnt de komeet als een lichtgevende schijf met weinig of geen verandering in oppervlaktehelderheid van het midden van de kop naar de periferie. Het is een volledig diffuse komeet, waarin er geen spoor is van de aanwezigheid van een dichter oplichtende cluster in het midden. Als DC = 9, dan verschilt de komeet niet qua uiterlijk van de ster, dat wil zeggen, hij ziet eruit als een stervormig object. Tussenliggende DC-waarden tussen 0 en 9 geven verschillende mate van diffusie aan.

Bij het observeren van de staart van een komeet, moet men periodiek de hoeklengte en positiehoek meten, het type bepalen en verschillende veranderingen in vorm en structuur registreren.

Vinden staartlengte (C) u kunt dezelfde methoden gebruiken als voor het bepalen van de diameter van de coma. Voor staartlengtes van meer dan 10 ° moet echter de volgende formule worden gebruikt:

cosC = sinδsinδ 1 + cosδcosδ 1 cos (α-α 1)

waarbij C de lengte van de staart in graden is, α en δ de rechte klimming en declinatie van de komeet zijn, α 1 en δ 1 de rechte klimming en declinatie van het uiteinde van de staart zijn, die kan worden bepaald uit de equatoriale coördinaten van de sterren eromheen.

Positionele staarthoek (PA) wordt geteld vanuit de richting naar de noordpool van de wereld tegen de klok in: 0 ° - de staart is exact naar het noorden gericht, 90 ° - de staart is naar het oosten gericht, 180 ° - naar het zuiden, 270 ° - naar het westen . Het kan worden gemeten door de ster op te pakken waarop de staartas wordt geprojecteerd met behulp van de formule:

Waarbij α 1 en δ 1 de equatoriale coördinaten van de ster zijn, en α en δ de coördinaten van de kern van de komeet. Het RA-kwadrant wordt gedefinieerd door het teken zonde (α 1 - α).

Definitie komeet staart type- een nogal moeilijke taak die een nauwkeurige berekening vereist van de waarde van de afstotende kracht die op de substantie van de staart inwerkt. Dit geldt met name voor stofresten. Daarom wordt voor fans van astronomie meestal een techniek voorgesteld die kan worden gebruikt om vooraf het type staart van de waargenomen heldere komeet te bepalen:

Type I- rechte staarten gericht langs de verlengde straalvector of er dichtbij. Dit zijn gas- of puur plasmastaarten met een blauwe kleur, vaak wordt in dergelijke staarten een spiraalvormige of spiraalvormige structuur waargenomen, en ze bestaan ​​uit afzonderlijke stromen of stralen. In type I-staarten worden vaak wolkenformaties waargenomen die met hoge snelheden langs de staarten van de zon bewegen.

II-type:- een brede, gekromde staart, sterk afwijkend van de verlengde straalvector. Dit zijn gele gas- en stofstaarten.

III-type:- een smalle, korte gebogen staart die bijna loodrecht op de verlengde straalvector is gericht ("kruipend" langs de baan). Dit zijn gele stofstaarten.

IV-type:- afwijkende staarten gericht naar de zon. Niet breed, bestaande uit grote stofdeeltjes die bijna niet worden afgestoten door lichte druk. Hun kleur is ook geelachtig.

V-type- losse staarten gericht langs de straalvector of er dichtbij. Hun kleur is blauw, omdat dit puur plasmaformaties zijn.

Astronavigatie voor zeilers

"Er is maar één onmiskenbare manier om de plaats en richting van het pad van een schip in de zee te bepalen - astronomisch, en gelukkig is degene die ermee bekend is!" - met deze woorden van Christopher Columbus openen we een cyclus van essays - lessen in astronavigatie.

Maritieme astronavigatie is ontstaan ​​in het tijdperk van grote geografische ontdekkingen, toen "ijzeren mannen op houten schepen zeilden", en door de eeuwen heen de ervaring van vele generaties zeelieden in zich opnam. In de afgelopen decennia is het verrijkt met nieuwe meet- en rekenmiddelen, nieuwe methoden om navigatieproblemen op te lossen; de onlangs geïntroduceerde satellietnavigatiesystemen zullen, naarmate ze zich verder ontwikkelen, alle moeilijkheden van navigatie tot een deel van de geschiedenis maken. De rol van nautische navigatie (van de Griekse aster - ster) blijft vandaag uiterst belangrijk. Het doel van onze reeks essays is om amateur-navigators kennis te laten maken met moderne methoden van astronomische oriëntatie die beschikbaar zijn in zeilomstandigheden, die meestal worden gebruikt op volle zee, maar ook kunnen worden toegepast in die gevallen van kustnavigatie wanneer kustoriëntatiepunten niet zichtbaar zijn of ze kunnen niet worden geïdentificeerd.

Door hemeloriëntatiepunten (sterren, zon, maan en planeten) te observeren, kunnen zeelieden drie hoofdtaken oplossen (Fig. 1):
1) meet de tijd met voldoende nauwkeurigheid voor geschatte oriëntatie;

2) het bepalen van de bewegingsrichting van het vaartuig, zelfs bij afwezigheid van een kompas en de kompascorrectie, indien beschikbaar;

3) bepaal de exacte geografische locatie van het schip en controleer de juistheid van zijn pad.

De noodzaak om deze drie problemen op een jacht op te lossen ontstaat door onvermijdelijke fouten bij het berekenen van zijn pad volgens het kompas en de vertraging (of bij benadering bepaalde snelheid). Grote drift van een jacht, met een bereik van 10-15 ° bij harde wind, echter alleen geschat op het oog; continu veranderende bewegingssnelheid; controle "met zeilen" wanneer ze tegen de wind in gaan, alleen met de daaropvolgende fixatie van kompascursussen; invloed van variabele stromen; een groot aantal bochten bij het overstag gaan - dit is geen volledige lijst van redenen die navigatie op een jacht bemoeilijken! Als het gegist bestek niet wordt gecontroleerd door het observeren van de armaturen, kan de fout in de berekeningspositie, zelfs voor ervaren zeilers, enkele tientallen mijlen overschrijden. Het is duidelijk dat een dergelijke grote fout de veiligheid van de navigatie bedreigt en kan leiden tot groot verlies aan vaartijd.

Afhankelijk van de zeewaardige instrumenten, handleidingen en computerfaciliteiten die worden gebruikt, zal de nauwkeurigheid van het oplossen van astronavigatieproblemen anders zijn. Om ze volledig en met voldoende nauwkeurigheid te kunnen oplossen voor het zeilen op open zee (positiefout - niet meer dan 2-3 mijl, in de kompascorrectie - niet meer dan 1 °), moet u beschikken over:

• een navigatie-sextant en een goed waterdicht horloge (bij voorkeur elektronisch of quartz);
• een transistorradio-ontvanger voor het ontvangen van tijdsignalen en een microcalculator van het type "Electronics" (deze microcalculator moet de invoer van hoeken in graden hebben, de berekening van directe en inverse trigonometrische functies mogelijk maken, alle rekenkundige bewerkingen uitvoeren; de handigste "elektronica" BZ-34); bij afwezigheid van een microcalculator, kunt u wiskundige tabellen of speciale tabellen "Hoogtes en azimuts van armaturen" ("VAS-58") gebruiken, gepubliceerd door het hoofddirectoraat van Navigatie en Oceanografie;
• het marine astronomisch jaarboek (MAE) of een andere handleiding voor het berekenen van de coördinaten van de sterren.

Het wijdverbreide gebruik van elektronische klokken, transistorradio's en microcalculators maakte het gebruik van astronomische navigatiemethoden beschikbaar voor de breedste kring van mensen zonder speciale navigatieopleiding. Het is geen toeval dat de vraag naar mariene astronomische jaarboeken voortdurend is toegenomen; dit is het beste bewijs van de populariteit van astronavigatie onder alle categorieën zeelieden en in de eerste plaats onder amateurzeilers.

Bij afwezigheid op het schip van een van de bovengenoemde middelen voor astronavigatie, blijft de mogelijkheid van oriëntatie van de astronavigatie bestaan, maar de nauwkeurigheid ervan neemt af (blijft echter zeer bevredigend voor veel gevallen van zeilen op een jacht). Trouwens, sommige tools en computerfaciliteiten zijn zo eenvoudig dat ze zelf kunnen worden gemaakt.

Astronavigatie is niet alleen een wetenschap, maar ook een kunst - de kunst van het observeren van armaturen in zeecondities en het uitvoeren van berekeningen zonder fouten. Laat de eerste tegenslagen je niet teleurstellen: met een beetje geduld en de vaardigheden die je nodig hebt, zul je veel voldoening halen uit de kunst van het zeilen uit het zicht van de kust.

Alle methoden van astronavigatie die u zult leren, zijn herhaaldelijk in de praktijk getest, ze hebben zeilers al meer dan eens in de meest kritieke situaties gediend. Stel hun ontwikkeling niet uit "voor later", beheers ze ter voorbereiding op het zwemmen; het succes van de wandeling wordt bepaald aan de kust!

Astronavigatie is, zoals alle astronomie, een observatiewetenschap. De wetten en methoden zijn afgeleid van waarnemingen van de schijnbare beweging van de sterren, van de relatie tussen de geografische locatie van de waarnemer en de zichtbare richtingen naar de sterren. Daarom zullen we de studie van astronavigatie beginnen met observaties van de sterren - we zullen leren ze te identificeren; laten we ons onderweg vertrouwd maken met de principes van de sferische astronomie die we in de toekomst nodig hebben.

Hemelse bezienswaardigheden

1. Navigatie sterren... 'S Nachts, met een heldere hemel, observeren we duizenden sterren, maar in principe kan elk van hen worden geïdentificeerd op basis van zijn locatie in een groep naburige sterren - zijn zichtbare positie in het sterrenbeeld, op zijn schijnbare helderheid (helderheid) en kleur.

Om door de zee te navigeren, worden alleen de helderste sterren gebruikt, ze worden navigatiesterren genoemd. De meest waargenomen navigatiesterren staan ​​vermeld in de tabel. 1; een complete catalogus van nautische sterren is beschikbaar in MEI.

Het beeld van de sterrenhemel is niet hetzelfde in verschillende geografische regio's, in verschillende seizoenen van het jaar en op verschillende tijdstippen van de dag.

Wanneer u een onafhankelijke zoektocht naar navigatiesterren op het noordelijk halfrond van de aarde start, gebruikt u het kompas om de richting naar het noordpunt aan de horizon te bepalen (aangegeven met de letter N in Fig. 2). Boven dit punt, op een hoekafstand gelijk aan de geografische breedtegraad van uw plaats?, bevindt zich de poolster - de helderste onder de sterren van het sterrenbeeld Ursa Minor, die de figuur vormt van een emmer met een gebogen handvat (Small Dipper). Polar wordt aangeduid met de Griekse letter "alpha" en heet? Ursa Minor; Het wordt al eeuwenlang door zeelieden gebruikt als het belangrijkste navigatiereferentiepunt. Bij afwezigheid van een kompas kan de richting naar het noorden gemakkelijk worden gedefinieerd als de richting naar Polar.

Als schaal voor het ruwweg meten van hoekafstanden aan het firmament, kun je de hoek tussen richtingen van je oog naar de toppen van de duim en wijsvinger van een uitgestrekte hand gebruiken (Fig. 2); het is ongeveer 20°.

De schijnbare helderheid van een ster wordt gekenmerkt door een voorwaardelijk getal, dat magnitude wordt genoemd en wordt aangegeven met de letter m... De magnitudeschaal is:

Schijnen m= 0 heeft de helderste ster aan de noordelijke sterrenhemel, Vega (? Lyrae), waargenomen in de zomer. Sterren van de eerste orde - met schittering m= 1 2,5 keer zwakker in helderheid dan Vega. Polaris heeft een magnitude van ongeveer m= 2; dit betekent dat de helderheid ongeveer 2,5 keer zwakker is dan de helderheid van sterren van de eerste magnitude, of 2,5 x 2,5 = 6,25 keer zwakker dan de helderheid van Vega, enz. Het blote oog kan sterren alleen helderder waarnemen m < 5.

De grootheden zijn weergegeven in de tabel. 1; daar staat ook de kleur van de sterren aangegeven. Houd er echter rekening mee dat kleur door mensen subjectief wordt waargenomen; bovendien, naarmate men de horizon nadert, neemt de helderheid van de sterren merkbaar af en verschuift hun kleur naar de rode kant (vanwege de absorptie van licht in de atmosfeer van de aarde). Op minder dan 5 ° boven de horizon verdwijnen de meeste sterren helemaal uit het zicht.

De atmosfeer van de aarde wordt door ons waargenomen in de vorm van het uitspansel (Fig. 3), afgeplat boven het hoofd. Onder zeeomstandigheden 's nachts lijkt de afstand tot de horizon ongeveer twee keer zo groot te zijn als de afstand tot het bovenliggende zenitpunt Z (van het Arabische zamt - omhoog). Gedurende de dag kan de schijnbare afvlakking van de lucht met anderhalf tot twee keer toenemen, afhankelijk van de bewolking en het tijdstip van de dag.

Vanwege de zeer grote afstanden tot de hemellichamen lijken ze ons op gelijke afstand en aan het firmament te bevinden. Om dezelfde reden verandert de relatieve positie van de sterren aan de hemel heel langzaam - onze sterrenhemel verschilt niet veel van de sterrenhemel van het oude Griekenland. Alleen de hemellichamen die het dichtst bij ons staan ​​- de zon, de planeten, de maan - bewegen merkbaar in de foyer van de sterrenbeelden - figuren gevormd door groepen onderling onbeweeglijke sterren.

De afvlakking van de lucht leidt tot een vertekening van de oogschatting van de grootte van de schijnbare hoogte van het licht - de verticale hoek h tussen de richting naar de horizon en de richting naar het licht. Deze vervormingen zijn vooral groot op lage hoogten. We merken dus nogmaals op: de waargenomen hoogte van de ster is altijd groter dan zijn werkelijke hoogte.

De richting naar het waargenomen licht wordt bepaald door zijn ware peiling IP - de hoek in het horizonvlak tussen de richting naar het noorden en de peillijn van de OD van het licht, die wordt verkregen door het snijpunt van het verticale vlak dat door het licht gaat en het horizonvlak. PI van het licht wordt gemeten vanaf het noordpunt langs de horizonboog naar het oostpunt binnen 0 ° -360 °. De ware peiling van Polar is 0 ° met een fout van niet meer dan 2 °.

Nadat je Polaris hebt geïdentificeerd, vind je in de lucht het sterrenbeeld Ursa Major (zie figuur 2), dat soms de Grote Beer wordt genoemd: het bevindt zich op een afstand van 30 ° -40 van Polaris, en alle sterren van dit sterrenbeeld zijn navigatie . Als je hebt geleerd om de Grote Beer met vertrouwen te identificeren, kun je Polaris vinden zonder de hulp van een kompas - het bevindt zich in de richting van de ster Merak (zie tabel 1) tot de ster Dubhe op een afstand gelijk aan 5 afstanden tussen deze sterren. Het sterrenbeeld Cassiopeia met de navigatiesterren Kaff (?) En Shedar (?) bevindt zich symmetrisch ten opzichte van de Grote Beer (ten opzichte van de pool). In de zeeën die de kusten van de USSR wassen, zijn alle sterrenbeelden die we hebben genoemd 's nachts zichtbaar boven de horizon.

Nadat de Grote Beer en Cassiopeia zijn gevonden, is het gemakkelijk om andere sterrenbeelden en navigatiesterren in de buurt te identificeren als u een kaart van de sterrenhemel gebruikt (zie Fig. 5). Het is handig om te weten dat de boog aan de hemel tussen de sterren Dubhe en Benetnash ongeveer 25° is, maar tussen de sterren? en? Cassiopeia - ongeveer 15 °; deze bogen kunnen ook worden gebruikt als een schaal voor het ruwweg schatten van hoekafstanden in de lucht.

Als gevolg van de draaiing van de aarde om haar as, zien we de zichtbare draaiing van het firmament naar het westen rond de richting naar Polair; elk uur draait de sterrenhemel met 1h = 15 °, elke minuut met 1m = 15 ", en per dag met 24h = 360 °.

2. Jaarlijkse beweging van de zon aan de hemel en seizoensveranderingen in het uiterlijk van de sterrenhemel... Gedurende het jaar maakt de aarde één volledige omwenteling rond de zon in de ruimte. De richting van de bewegende aarde naar de zon verandert daarom voortdurend; De zon beschrijft de gestippelde curve op de sterrenkaart (zie het tabblad), die de ecliptica wordt genoemd.

De zichtbare plaats van de zon maakt zijn eigen jaarlijkse beweging langs de ecliptica in de richting tegengesteld aan de zichtbare dagelijkse rotatie van de sterrenhemel. De snelheid van deze jaarlijkse beweging is klein en is gelijk aan 4 / dag (of 4 m / dag). In verschillende maanden gaat de zon door verschillende sterrenbeelden en vormt een dierenriem aan de hemel ("de cirkel van dieren"). Dus in maart wordt de zon waargenomen in het sterrenbeeld Vissen, en vervolgens achtereenvolgens in de sterrenbeelden Ram, Stier, Tweelingen, Kreeft, Leeuw, Maagd, Weegschaal, Schorpioen, Boogschutter, Steenbok, Waterman.

Sterrenbeelden die zich op hetzelfde halfrond als de zon bevinden, worden erdoor verlicht en zijn overdag niet zichtbaar. Om middernacht zijn in het zuiden sterrenbeelden zichtbaar die op een bepaalde kalenderdatum 180° = 12 uur verwijderd zijn van de plaats van de zon.

De combinatie van de snelle zichtbare dagelijkse beweging van de sterren en de langzame jaarlijkse beweging van de zon leidt ertoe dat het beeld van de sterrenhemel die momenteel wordt waargenomen, morgen 4 m eerder zichtbaar zal zijn, over 15 dagen - door

eerder, na een maand - 2 uur eerder, enz.

3. Geografische en zichtbare plaats van het armatuur. Sterrenkaart. Sterrenbol... Onze aarde is bolvormig; nu wordt dit duidelijk bewezen door haar foto's gemaakt door ruimtestations.

In de navigatie wordt aangenomen dat de aarde de vorm heeft van een gewone bal, op het oppervlak waarvan de plaats van het jacht wordt bepaald door twee geografische coördinaten:
Geografische breedte? (Fig. 4) - de hoek tussen het vlak van de evenaar van de aarde gelijk aan en de richting van het schietlood (de richting van de zwaartekracht) op het observatiepunt O. Deze hoek wordt gemeten door de boog van de geografische meridiaan van de plaats van de waarnemer (kortweg - de lokale meridiaan) eO van het equatoriale vlak naar de dichtstbijzijnde pool van de aarde naar de waarnemingsplaats binnen 0 ° -90 °. De breedtegraad kan noord (positief) of zuid (negatief) zijn. In afb. 4 is de breedtegraad van plaats O gelijk? = 43 ° N. Breedtegraad definieert de positie van de geografische parallel - een kleine cirkel evenwijdig aan de evenaar.

Geografische lengtegraad? - de hoek tussen de vlakken van de initiële geografische meridiaan (volgens internationale overeenkomst gaat deze door het Greenwich Observatory in Engeland - D in Fig. 4) en het vlak van de lokale meridiaan van de waarnemer. Deze hoek wordt gemeten door de boog van de equator van de aarde naar het oosten (of westen) in het bereik van 0 ° -180 °. In afb. 4 is de lengtegraad van de plaats? = 70 ° Oost. De lengtegraad bepaalt de positie van de lokale meridiaan.

De richting van de lokale meridiaan op het observatiepunt O wordt bepaald door de richting van de zonneschaduw 's middags vanaf een verticaal geïnstalleerde paal; op het middaguur heeft deze schaduw de kortste lengte, op een horizontaal platform vormt het de middaglijn N-Z (zie Fig. 3). Elke lokale meridiaan gaat door de geografische polen Pn en Ps, en zijn vlak gaat door de rotatie-as van de aarde PnPs en het loodlijn OZ.

Een lichtstraal van een verre lichtbron * komt naar het centrum van de aarde in de richting * C en kruist het aardoppervlak op een bepaald punt?. Laten we ons voorstellen dat vanuit het middelpunt van de aarde een hulpbol (hemelbol) wordt beschreven met een willekeurige straal. Dezelfde straal zal de hemelbol op een bepaald punt kruisen?" - de zichtbare plaats van het licht op de bol. Afb. 4. te zien is dat de positie van de GMR wordt bepaald door de geografische sprot* en de geografische lengtegraad*.

Evenzo wordt de positie van de zichtbare plaats van het licht op de hemelbol bepaald:

• boog van de meridiaan HMS?* is gelijk aan de boog? de hemelmeridiaan die door de zichtbare plaats van de ster gaat; deze coördinaat op de bol wordt de declinatie van de ster genoemd, het wordt op dezelfde manier gemeten als breedtegraad;
• de boog van de aardequator * is gelijk aan de boog tgr van de hemelevenaar; op de bol wordt deze coördinaat de Greenwich-uurhoek genoemd, deze wordt op dezelfde manier gemeten als de lengtegraad, of, in cirkeltelling, altijd naar het westen, in het bereik van 0 ° tot 360 °.

Coördinaten? en tgr worden equatoriaal genoemd; hun identiteit met geografische is nog beter zichtbaar als we aannemen dat in Fig. 4 zal de straal van de hemelbol gelijk zijn aan de straal van de bol.

De positie van de meridiaan van de zichtbare plaats van de ster op de hemelbol kan niet alleen worden bepaald ten opzichte van de hemelmeridiaan van Greenwich. Laten we als referentiepunt het punt van de hemelevenaar nemen waarop de zon op 21 maart zichtbaar is. Op deze dag begint de lente voor het noordelijk halfrond van de aarde, dag is gelijk aan nacht; het genoemde punt wordt het punt van de lente (of het punt van Ram) genoemd en wordt aangeduid met het teken Ram -?, zoals weergegeven op de sterrenkaart.

De boog van de evenaar vanaf het punt van de lente tot de meridiaan van de schijnbare plaats van het licht, geteld in de richting van de schijnbare dagelijkse beweging van de sterren van 0 ° tot 360 °, wordt de stellaire hoek (of stellair complement) genoemd en wordt aangegeven? *.

De boog van de evenaar vanaf het punt van de lente tot de meridiaan van de schijnbare plaats van het licht, gerekend in de richting van de eigen jaarlijkse beweging van de zon langs de hemelbol, wordt rechte klimming genoemd? (in Fig. 5 wordt het gegeven in uurmaat en de stellaire hoek - in graden). De coördinaten van de navigatiesterren staan ​​in de tabel. 1; het is duidelijk dat, wetende? °, je altijd kunt vinden

en vice versa.

De boog van de hemelevenaar van de lokale meridiaan (het middagdeel PnZEPs) naar de meridiaan van het licht wordt de lokale uurhoek tot het licht genoemd, aangeduid met t. Afb. 4 is te zien dat t altijd verschilt van tgr door de waarde van de lengtegraad van de plaats van de waarnemer:

in dit geval wordt de oosterlengte opgeteld en de westerlengte afgetrokken als tgr op een round-robin-manier wordt genomen.

Door de schijnbare dagelijkse beweging van de armaturen veranderen hun uurhoeken continu. Om deze reden veranderen de sterrenhoeken niet, omdat hun oorsprong (het punt van de lente) met het firmament meedraait.

De lokale uurhoek van het Springpunt wordt sterrentijd genoemd; het wordt altijd gemeten naar het westen van 0 ° tot 360 °. Oculair kan het worden bepaald door de positie aan het firmament van de meridiaan van de ster Kuff (? Cassiopeia) ten opzichte van de lokale hemelmeridiaan. Afb. 5 laat zien dat er altijd is

Oogbepaling van equatoriale coördinaten oefenen? en de hemellichten die je aan het firmament waarneemt. Om dit te doen, bepaalt u de positie van het noordpunt aan de horizon langs de Polyarnaya (Fig. 2 en 3) en zoekt u vervolgens het zuidpunt. Bereken het complement van de breedtegraad van uw site? = 90 ° -? (bijvoorbeeld in Odessa? = 44 °, en in Leningrad? = 30 °). Het middagpunt van de evenaar E ligt boven het punt Zuid op een hoekafstand gelijk aan?; het is altijd de oorsprong van de uurhoek. De evenaar aan de hemel loopt door het oostpunt, het E-punt en het westpunt.

Het is handig om te weten dat wanneer? N> 90 ° -? N, de ster op het noordelijk halfrond van de aarde altijd boven de horizon beweegt, wanneer?< 90° - ? оно восходит и заходит, при?S >90 ° -? N, het wordt niet waargenomen.
De stellaire bol is een mechanisch model van de hemelbol, dat het zicht op de sterrenhemel en alle hierboven beschouwde coördinaten reproduceert (Fig. 6). Dit navigatieapparaat is erg handig voor lange reizen: met zijn hulp is het mogelijk om alle problemen van de oriëntatie van de astronavigatie op te lossen (met een hoekfout van de oplossing van niet meer dan 1,5-2 ° of met een fout in de tijd van niet meer dan 6-8 min. Vóór het werk wordt de aardbol op de breedtegraad geplaatst op de plaats van waarnemingen (getoond in Fig. 6) en volgens de lokale sterrentijd t?. De regels voor het berekenen van die voor de waarnemingsperiode zullen hieronder worden uitgelegd.

Desgewenst kan van een schoolbol een vereenvoudigde sterrenbol worden gemaakt, indien op het oppervlak zichtbare sterrenplaatsen worden aangebracht, geleid door een tafel. Ik en een kaart van de sterrenhemel. De nauwkeurigheid van het oplossen van problemen op een dergelijke wereldbol zal wat lager zijn, maar voldoende voor veel gevallen van oriëntatie in de bewegingsrichting van het jacht. Merk ook op dat de sterrenkaart een direct beeld geeft van de sterrenbeelden (zoals de waarnemer ze ziet), en dat hun omgekeerde beelden zichtbaar zijn op de sterrenbol.

Identificatie van navigatiesterren

Van het ontelbare aantal sterren kunnen er slechts ongeveer 600 gemakkelijk met het blote oog worden waargenomen, zoals weergegeven op de sterrenkaart in het Maritime Astronomical Yearbook. Deze kaart geeft een algemeen beeld van wat een navigator in het algemeen kan waarnemen aan de donkere nachtelijke hemel. Om de vraag te beantwoorden waar en hoe bepaalde navigatiesterren in een bepaald geografisch gebied gezocht moeten worden, worden de onderstaande seizoensschema's van de sterrenhemel (Fig. 1-4) gebruikt: ze dekken het zicht op de sterrenhemel voor alle zeeën van het land en zijn samengesteld op basis van de MAE-sterrenkaart; ze tonen de positie en eigennamen van alle 40 nautische sterren die in de tabel in de vorige schets zijn genoemd.

Elk schema komt overeen met avondwaarnemingen in een bepaalde tijd van het jaar: in de lente (Fig. 1), zomer (Fig. 2), herfst (Fig. 3) en winter (Fig. 4), of - ochtendwaarnemingen in de lente (Fig. 2), in de zomer (Fig. 3), in de herfst (Fig. 4) en in de winter (Fig. 1). Elke seizoensregeling kan op andere tijdstippen van het jaar worden gebruikt, maar op verschillende tijdstippen van de dag.

Om een ​​seizoenschema te selecteren dat geschikt is voor het geplande tijdstip van waarnemingen, wordt Tabel 1 gebruikt. 1. U moet deze tabel invoeren volgens de kalenderdatum van waarnemingen die het dichtst bij uw beoogde datum ligt en de zogenaamde "meridiaan" tijd van de dag TM.

De meridiaantijd met een toelaatbare fout van niet meer dan een half uur kan eenvoudig worden verkregen door de sinds 1981 in de USSR aangenomen wintertijd met 1 uur en de zomertijd met 2 uur te verkorten. De regels voor het berekenen van T-zeecondities volgens de vaartijd aan boord van het jacht worden uitgelegd in het onderstaande voorbeeld. In de onderste twee rijen van de tabel worden voor elk seizoensschema de overeenkomstige sterrentijd tM en de grootte van de sterrenhoek ΔK aangegeven volgens de MAE-sterrenkaartschalen; met deze waarden kunt u bepalen welke van de meridianen van de sterrenkaart op het geplande tijdstip van waarneming samenvalt met de meridiaan van uw geografische locatie.

Tijdens de eerste beheersing van de regels voor het identificeren van navigatiesterren, is het noodzakelijk om vooraf observaties voor te bereiden; zowel de luchtkaart als het seizoensschema worden gebruikt. De sterrenkaart op de grond oriënteren; vanaf het punt naar het zuiden aan de horizon aan de hemel naar de noordpool van de wereld zal die meridiaan van de equatoriale sterrenkaart worden gelokaliseerd, die is gedigitaliseerd door de waarde van tM, dat wil zeggen, voor onze seizoensschema's - 12H, 18H, 0 (24) H en 6H. Deze meridiaan wordt weergegeven door de stippellijn in seizoensdiagrammen. De halve breedte van elk van de schema's is ongeveer 90 ° = 6H; daarom zal de gestippelde meridiaan in uren later, als gevolg van de rotatie van de sterrenhemel naar het westen, naar de linkerrand van het diagram verschuiven, en de centrale sterrenbeelden - naar rechts.

De equatoriale kaart beslaat de sterrenhemel tussen de parallellen 60 ° N en 60 ° S, maar niet alle sterren die erop worden weergegeven, zijn noodzakelijkerwijs zichtbaar in uw gebied. Boven je hoofd, in de buurt van het zenit, kun je die sterrenbeelden zien waarin de declinatie van de sterren in grootte dicht bij de breedtegraad van de plaats ligt (en er "dezelfde naam" mee heeft). Op breedtegraad bijvoorbeeld? = 60 ° N op tM = 12H boven het hoofd staat het sterrenbeeld Grote Beer. Verder, zoals al uitgelegd in het eerste essay, kan worden beargumenteerd dat op? = 60 ° N sterren ten zuiden van de parallel met declinatie zullen nooit worden gezien? = 30° Z, enz.

Voor een waarnemer op noordelijke breedtegraden toont de equatoriale sterrenkaart voornamelijk die sterrenbeelden die worden waargenomen in de zuidelijke helft van de hemel. Om de zichtbaarheid van de sterrenbeelden in de noordelijke helft van de hemel te verduidelijken, wordt de noordelijke poolkaart gebruikt, die het gebied bestrijkt dat wordt afgebakend vanaf de noordpool van de wereld met een straal van 60 °. Met andere woorden, de noordpoolkaart overlapt de equatoriale kaart in een brede gordel tussen de parallellen 30 ° N en 60 ° N. 1 magnitude?, Plaats boven je hoofd zodat het samenvalt met de richting van het zenit naar de noordpool van de wereld.

Het gezichtsveld van het menselijk oog is ongeveer gelijk aan 120-150 °, dus als je naar Polar kijkt, dan zullen alle sterrenbeelden van de noordelijke poolkaart in het gezichtsveld zijn. Zijn die noordelijke sterrenbeelden altijd zichtbaar boven de horizon, wiens sterren hebben declinatie? > 90 ° -? en "met dezelfde naam" met breedtegraad. Op breedtegraad bijvoorbeeld? = 45° N niet-onderstellende sterren zijn die met een declinatie groter dan? = 45 ° N, en op breedtegraad? = 60 ° N - die sterren met? > 30° N., enz.

Bedenk dat alle sterren aan de hemel even groot zijn - ze zijn zichtbaar als lichtgevende punten en verschillen alleen in helderheid en kleurschakering. De afmetingen van de cirkels op de sterrenkaart geven niet de schijnbare grootte van de ster aan de hemel aan, maar de relatieve sterkte van zijn helderheid - de magnitude. Bovendien wordt het beeld van het sterrenbeeld altijd enigszins vervormd wanneer het oppervlak van de hemelbol wordt uitgebreid naar het vlak van de kaart. Om deze redenen verschilt het zicht op het sterrenbeeld aan de hemel enigszins van het zicht op de kaart, maar dit levert geen significante problemen op bij het identificeren van de sterren.

Navigatiesterren leren herkennen is niet moeilijk. Om tijdens uw vakantie te zeilen, volstaat het om de locatie van een tiental sterrenbeelden en de daarin opgenomen navigatiesterren te kennen van de sterren die in de tabel zijn aangegeven. 1 eerste essay. Twee tot drie pre-trek nachttrainingen geven je het vertrouwen om door de sterren op zee te navigeren.

Probeer geen sterrenbeelden te identificeren door te zoeken naar figuren van mythische helden of dieren die overeenkomen met hun verleidelijk klinkende namen. Je kunt natuurlijk raden dat de sterrenbeelden van de noordelijke dieren - Ursa Major en Ursa Minor - het vaakst in de richting naar het noorden moeten worden gezocht, en het sterrenbeeld van de zuidelijke Schorpioen - in de zuidelijke helft van de hemel. Het werkelijk waargenomen beeld van dezelfde noordelijke sterrenbeelden - "beren" wordt echter beter weergegeven door de bekende verzen:

Twee beren lachen:
- Hebben deze sterren je bedrogen?
Ze worden bij onze naam genoemd,
En ze zien eruit als pannen.

Bij het identificeren van sterren is het handiger om de Grote Beer de Grote Beer te noemen, wat we zullen doen. Degenen die de details van de sterrenbeelden en hun namen willen weten, worden verwezen naar de uitstekende "starry primer" van G. Rey en het interessante boek van Yu. A. Karpenko.

Voor de navigator kan een praktische gids voor de sterrenhemel diagrammen zijn - wijzers van navigatiesterren (Fig. 1-4), die de locatie van deze sterren relatief gemakkelijk identificeren aan de hand van de sterrenkaarten van verschillende referentieconstellaties.

Het belangrijkste referentieconstellatie is de Grote Beer, waarvan de emmer in onze zeeën altijd zichtbaar is boven de horizon (op een breedte van meer dan 40 ° N) en gemakkelijk herkenbaar is, zelfs zonder kaart. Laten we de eigennamen van de sterren van de Grote Beer onthouden (Fig. 1):? - Dubé,? - Merak,? -Fekda,? - Megrets,? - Alot,? - Mizar,? - Benetnasj. Je kent de zeven navigatiesterren al!

In de richting van de Merak - Dubkhe-lijn, op een afstand van ongeveer 30 °, bevindt Polar zich, zoals we al weten, het uiteinde van het handvat van de emmer van de Ursa Minor, in de bodem waarvan Kokhab zichtbaar is.

Op de lijn Megrets - Polyarnaya en op dezelfde afstand van Polyarnaya kan men de "meisjeskist" van Cassiopeia en haar sterren Kaff en Shedar zien.

In de richting van Fekda - Megrets en op een afstand van ongeveer 30 °, zullen we de ster Deneb vinden, gelegen in de staart van het sterrenbeeld Cygnus - een van de weinige, althans tot op zekere hoogte die qua configuratie overeenkomt met zijn naam.

In de richting van Fekda - Aliot, in een gebied dat ongeveer 60 ° verwijderd is, is de helderste noordelijke ster zichtbaar - de blauwe schoonheid Vega (een Lyra).

In de richting van Mizar - Polar en op een afstand van ongeveer 50 ° -60 ° van de paal, bevindt zich het sterrenbeeld Andromeda - een ketting van drie sterren: Alferraz, Mirah, Alamak met dezelfde helderheid.

In de richting van Mirah - Alamak is Mirfak (? Perseus) op dezelfde afstand zichtbaar.

In de richting van Megrets - Dubhe, op een afstand van ongeveer 50 °, kan men de vijfhoekige kom van de Aurigae en een van de helderste sterren zien - Capella.

We hebben dus bijna alle navigatiesterren gevonden die zichtbaar zijn in de noordelijke helft van onze hemel. Met behulp van afb. 1, is het de moeite waard om eerst op sterrenkaarten naar zeesterren te zoeken. Houd rijst bij het trainen op de grond. 1 "ondersteboven", wijzend met * naar punt N.

Laten we verder gaan met het beschouwen van de navigatiesterren in de zuidelijke helft van de lentehemel in dezelfde Fig. 1.

Langs de loodlijn op de bodem van de Grote Beer, op een afstand van ongeveer 50 °, bevindt zich het sterrenbeeld Leeuw, in de voorpoot waarvan Regulus zich bevindt, en aan het uiteinde van de staart - Denebola. Voor sommige waarnemers is dit sterrenbeeld lijkt niet op een leeuw, maar op een strijkijzer met een gebogen handvat. Het sterrenbeeld Maagd en de ster Spica bevinden zich in de richting van de staart van Leeuw. Ten zuiden van het sterrenbeeld Leeuw, in een sterrenarm gebied op de evenaar, zal een vage Alphard (een Hydra) te zien zijn.

Op de lijn Megrets - Merak, op een afstand van ongeveer 50 °, is het sterrenbeeld Tweelingen zichtbaar - twee heldere sterren Castor en Pollux. Op dezelfde meridiaan met hen en dichter bij de evenaar is de heldere Procyon (? Lesser Dog) zichtbaar.

Als we onze blik langs de bocht van het handvat van de Grote Beer bewegen, zien we op een afstand van ongeveer 30 ° een feloranje Arcturus (? Bootes is een sterrenbeeld dat lijkt op een parachute boven Arcturus). Naast deze parachute is een kleine en schemerige schaal van de Noorderkroon zichtbaar, waarin Alfacca opvalt,

Als we de richting van dezelfde bocht van het handvat van de Grote Beer voortzetten, zullen we niet ver van de horizon Antares vinden - een helder roodachtig oog van het sterrenbeeld Schorpioen.

Op een zomeravond (Fig. 2) aan de oostelijke kant van de hemel is de "zomerdriehoek" gevormd door de heldere sterren Vega, Deneb en Altair (? Orla) duidelijk zichtbaar. Het sterrenbeeld Adelaar in de vorm van een diamant is gemakkelijk te vinden in de richting van de Cygnus-vlucht. Tussen Adelaar en Bootes bevindt zich een vage ster Ras Alhage uit het sterrenbeeld Ophiuchus.

Op herfstavonden in het zuiden is er een "Pegasus-plein", gevormd door de reeds overwogen ster Alferraz en drie sterren uit het sterrenbeeld Pegasus: Markab, Sheat, Algenib. Het Pegasus-plein (Fig. 3) is gemakkelijk te vinden op de lijn Polyarnaya - Kaff op een afstand van ongeveer 50 ° van Cassiopeia. Wat betreft het Plein van Pegasus, het is gemakkelijk om de sterrenbeelden Andromeda, Perseus en Auriga in het oosten te vinden, en het sterrenbeeld van de "zomerdriehoek" in het westen.

Ten zuiden van het Pegasus-plein aan de horizon kun je Difda (? Kita) en Fomalhout zien - "de mond van de zuidelijke vis", die Keith van plan is te slikken.

Op de lijn Markab - Algeinb, op een afstand van ongeveer 60 °, is heldere Aldebaran (? Stier) zichtbaar in karakteristieke "spatten" van kleine sterren. Hamal (? Ram) bevindt zich tussen de sterrenbeelden Pegasus en Stier.

In de zuidelijke helft van de winterhemel, rijk aan heldere sterren (Fig. 4), is het gemakkelijk te navigeren in relatie tot het mooiste sterrenbeeld Orion, dat zonder kaart wordt herkend. Het sterrenbeeld Auriga bevindt zich in het midden tussen Orion en Polar. Het sterrenbeeld Stier bevindt zich op de voortzetting van de boog van de Orion-gordel (gevormd door de "drie zusters" sterren ?,?,? Orion) op een afstand van ongeveer 20°. Op het zuidelijke vervolg van dezelfde boog, op een afstand van ongeveer 15 °, schijnt de helderste ster, Sirius (? Canis Major). Richting? -? Orion op een afstand van 20° wordt waargenomen door Portion.

In het sterrenbeeld Orion zijn de navigatiesterren Betelgeuze en Rigel.

Houd er rekening mee dat het uiterlijk van de sterrenbeelden kan worden vervormd door de planeten die erin verschijnen - "dwalende sterren". De positie van de planeten aan de sterrenhemel in 1982 is aangegeven in onderstaande tabel. 2 Dus, na deze tabel te hebben bestudeerd, zullen we vaststellen dat bijvoorbeeld in mei Venus 's avonds niet zichtbaar zal zijn, Mars en Saturnus het zicht op het sterrenbeeld Maagd zullen vervormen, en niet ver van hen in het sterrenbeeld Weegschaal, een zeer heldere Jupiter zal zichtbaar zijn (zelden waargenomen "parade van planeten"). Informatie over de zichtbare plaatsen van de planeten wordt gegeven voor elk jaar in MEI en de astronomische kalender van de Nauka Publishing House. Ze moeten worden uitgezet op een sterrenkaart als voorbereiding op een campagne, met gebruikmaking van de rechte klimmingen en declinaties van de planeten vanaf de observatiedatum die in deze handleidingen wordt aangegeven.

De gegeven seizoensdiagrammen - wijzers van navigatiesterren (Fig. 1-4) zijn het handigst voor het werken in de schemering, wanneer de horizon en alleen de helderste sterren duidelijk zichtbaar zijn. De constellatieconfiguraties die op luchtkaarten worden weergegeven, kunnen alleen worden gedetecteerd na het begin van volledige duisternis.

Het zoeken naar navigatiesterren moet zinvol zijn, het zicht op het sterrenbeeld moet worden geleerd om als geheel waar te nemen - als een afbeelding, een afbeelding. Een persoon herkent snel en gemakkelijk wat hij wil zien. Daarom moet men, ter voorbereiding op het zwemmen, de sterrenkaart bestuderen zoals een toerist de route van het lopen door een onbekende stad op de kaart bestudeert.

Neem bij vertrek ter observatie een sterrenkaart en een wijzer van nautische sterren mee, evenals een zaklamp (het is beter om het glas te bedekken met rode nagellak). Een kompas is handig, maar je kunt het missen door de richting naar het noorden langs Polar te bepalen. Denk na over wat zal dienen als een "schaal" voor het schatten van hoekafstanden in de lucht. In de hoek waaronder het object dat in de uitgestrekte hand wordt vastgehouden en er loodrecht op zichtbaar is, bevat het evenveel graden als de hoogte van dit object in centimeters. Aan de hemel is de afstand tussen de sterren Dubhe en Megrets 10 °, tussen de sterren Dubhe en Benetnash - 25 °, tussen de extreme sterren Cassiopeia - 15 °, de oostelijke kant van Pegasus Square is 15 °, tussen Rigel en Betelgeuse - ongeveer 20 °.

Op de afgesproken tijd naar het gebied gaan - oriënteer je in de richtingen naar het noorden, oosten, zuiden en westen. Vind dat ik het sterrenbeeld identificeer dat over je hoofd gaat - door het zenit of er dichtbij. Verwijs naar het terrein van het seizoensschema en de equatoriale kaart - langs het punt S en de richting van de lokale hemelmeridiaan, loodrecht op de horizonlijn in punt S; bind de noordpoolkaart aan het terrein - langs de ZP-lijn. Zoek het referentiesterrenbeeld Ursa Major (Pegasus Square of Orion) en oefen het identificeren van de navigatiesterren. In dit geval moet men onthouden over de vervormingen van de waarden van de visueel waargenomen hoogten van de armaturen als gevolg van de afvlakking van de lucht, over de vervormingen van de kleur van sterren op lage hoogten, over de schijnbare toename van de grootte van de sterrenbeelden nabij de horizon en afnemen naarmate ze het zenit naderen, ongeveer de verandering in de positie van de figuren van de sterrenbeelden tijdens de nacht ten opzichte van de zichtbare horizon van - voor de rotatie van de lucht.

B. Een voorbeeld van het berekenen van de meridiaantijd en het kiezen van een seizoensschema van de sterrenhemel

Op 8 mei 1982, in de Oostzee (breedtegraad? = 59,5 ° N; lengtegraad? = 24,8 ° Oost, zijn waarnemingen van de sterrenhemel gepland op het tijdstip TC = 00H30M volgens standaard (zomer Moskou) tijd. navigatiesterren.

Aan de kust kan men ongeveer TM nemen gelijk aan de zomer, verminderd met 2 uur.In ons voorbeeld:

In alle gevallen, wanneer de standaard observatietijd van de TS kleiner is dan NС, moet de TS worden verhoogd met 24 uur voordat de aftrekking wordt uitgevoerd; in dit geval zal de werelddatum een ​​voor een kleiner zijn dan de lokale. Als blijkt dat na het voltooien van de toevoeging Tgr meer dan 24H bleek te zijn, moet u 24H weggooien en de datum van het resultaat met één verhogen. Dezelfde regel is van toepassing bij het berekenen van TM door Ggr en?.

De keuze van het seizoensschema en de oriëntatie ervan

Lokale datum 7 mei en het moment TM = 22CH09M volgens tabel. 1 het seizoensschema in Fig. 1. Maar dit schema is gebouwd voor TM = 21H op 7 mei, en we zullen later waarnemingen doen om 1H09M (in graad 69M: 4M = 17 °). Daarom zal de lokale meridiaan (lijn S - PN) zich 17 ° links van de centrale meridiaan van het diagram bevinden (als we niet later, maar eerder hadden waargenomen, zou de lokale meridiaan naar rechts zijn verschoven).

In ons voorbeeld gaat het sterrenbeeld Maagd door de lokale meridiaan over het zuidpunt en het sterrenbeeld Grote Beer nabij het zenit, en Cassiopeia zal zich op het noordpunt bevinden (zie de sterrenkaart voor t? = 13H09M en? K = 163 °).

Om navigatiesterren te identificeren, zal de oriëntatie ten opzichte van de Big Dipper dienen (Fig. 1).

Laboratoriumwerk nr. 15

BEPALEN VAN DE LENGTE VAN KOMEETSTAARTEN

doel van het werk- maak uzelf vertrouwd met de triangulatiemethode door het voorbeeld van het berekenen van de lengte van kometenstaarten.

Apparaten en accessoires

Beweegbare kaart van de sterrenhemel, foto's van een komeet en de zonneschijf, een liniaal.

Korte theorie

Het is bekend dat metingen in het algemeen, als vergelijking van de gemeten hoeveelheid met een bepaalde norm, worden onderverdeeld in direct en indirect. Bovendien, als het mogelijk is om de hoeveelheid van belang met beide methoden te meten, hebben directe metingen in de regel de voorkeur. Het is echter bij het meten van grote afstanden dat het gebruik van directe methoden moeilijk, en soms zelfs onmogelijk is. Bovenstaande redenering wordt duidelijk als we bedenken dat we niet alleen kunnen praten over metingen van grote lengtes op het aardoppervlak, maar ook over het schatten van afstanden tot ruimtevoorwerpen.

Er zijn een aanzienlijk aantal indirecte methoden om grote afstanden te schatten (radio- en fotolocatie, triangulatie, enz.). In dit artikel wordt een astronomische methode overwogen, met behulp waarvan het mogelijk is om vanaf een foto de afmetingen van de drie staarten van komeet Donati te bepalen.

Om de lengte van kometenstaarten te bepalen, wordt de reeds bekende triangulatiemethode gebruikt, rekening houdend met de kennis van de horizontale parallax van het waargenomen hemellichaam.

De horizontale parallax is de hoek (Fig. 1) waaronder de gemiddelde straal van de aarde zichtbaar is vanuit een hemellichaam.

Als deze hoek en straal van de aarde bekend zijn (R Fig. 1), kunnen we de afstand tot het hemellichaam L o schatten. De horizontale parallax wordt geschat met behulp van nauwkeurige instrumenten voor een kwart dag van de rotatie van de aarde om haar as, rekening houdend met het feit dat hemellichamen op de hemelbol kunnen worden geprojecteerd.

Dienovereenkomstig kunnen de hoekafmetingen van de staarten en kop van de komeet worden bepaald. Hiervoor wordt een kaart van de sterrenhemel gebruikt, rekening houdend met de coördinaten van de sterren van de bekende sterrenbeelden (declinatie en rechte klimming).

Als de afstand tot een hemellichaam wordt bepaald uit de bekende parallax, dan kunnen de afmetingen van de staarten worden berekend door het inverse probleem van parallaxverplaatsing op te lossen.

Nadat we de hoek hebben bepaald, kunnen we de afmetingen van het object AB bepalen:

(hoek α uitgedrukt in radialen)

Hiermee rekening houdend, is het noodzakelijk om de schaal in te voeren, die ons een fotografisch beeld geeft van een hemellichaam. Om dit te doen, moet je (minstens) twee sterren selecteren op de foto van een bekend sterrenbeeld. Het is wenselijk dat ze zich op de eerste hemelmeridiaan bevinden. Dan kan de hoekafstand tussen hen worden geschat uit het verschil in hun declinatie.

(αˊ is de hoekafstand tussen twee sterren)

We vinden de declinatie van de sterren met behulp van een bewegende kaart van de sterrenhemel of van een atlas. Daarna bepalen we, door de afmetingen van een gedeelte van de sterrenhemel te meten met een liniaal of schuifmaat (meetmicroscoop), de lineaire coëfficiënt van de foto's, die gelijk zal zijn aan:

α 1 is de lineair-hoekcoëfficiënt van het gegeven beeld, en [mm] wordt bepaald op basis van de foto.

Vervolgens meten we de lineaire afmetingen van het hemellichaam en bepalen de hoekafmetingen via γ:

(a "is de lineaire afmetingen van een afzonderlijk deel van het hemellichaam).

Hierdoor kunt u de werkelijke afmetingen van het object schatten:.

1. Bepaal de lineaire afmetingen van de drie staarten van komeet Donati op de foto. Horizontale parallax p = 23 ".

3. Schat, met welke fout de staartmaten worden bepaald.