Урок «Небесные координаты. Экваториальные координаты Системы координат в астрономии

Небесные координаты

числа, с помощью которых определяют положение светил и вспомогательных точек на небесной сфере (См. Небесная сфера). В астрономии употребляют различные системы Н. к. Каждая из них по существу представляет собой систему полярных координат (См. Координаты) на сфере с соответствующим образом выбранным полюсом. Систему Н. к. задают большим кругом небесной сферы (или его полюсом, отстоящим на 90° от любой точки этого круга) с указанием на нём начальной точки отсчёта одной из координат. В зависимости от выбора этого круга системы Н. к. называлась горизонтальной, экваториальной, эклиптической и галактической. Н. к. употреблялись уже в глубокой древности. Описание некоторых систем содержится в трудах древнегреческого геометра Евклида (около 300 до н. э.). Опубликованный в «Альмагесте» Птолемея (См. Птолемей) звёздный каталог Гиппарх а содержит положения 1022 звёзд в эклиптической системе Н. к.

В горизонтальной системе основным кругом служит математический, или истинный, горизонт NESW (рис. 1 ), полюсом - зенит Z места наблюдения. Для определения положения светила σ проводят через него и Z большой круг, называется кругом высоты, или вертикалом, данного светила. Дуга Z σ вертикала от зенита до светила называется его зенитным расстоянием z и является первой координатой; z может иметь любое значение от 0° (для зенита Z ) до 180° (для надира Z" ). Вместо z пользуются также высотой светила h, равной дуге круга высоты от горизонта до светила. Высота отсчитывается в обе стороны от горизонта от 0° до 90° и считается положительной, если светило находится над горизонтом, и отрицательной - если светило под горизонтом. При таком условии всегда справедливо соотношение z + h = 90°. Вторая координата - азимут А - есть дуга горизонта, отсчитываемая от точки севера N по направлению к востоку до вертикала данного светила (в астрометрии азимут часто отсчитывают от точки юга S к западу). Эта дуга NESM измеряет сферический угол при Z между небесным меридианом и вертикалом светила, равный двугранному углу между их плоскостями. Азимут может иметь любое значение от 0° до 360°. Существенной особенностью горизонтальной системы является её зависимость от места наблюдения, т.к. зенит и математический горизонт определяются направлением отвесной линии, различным в разных точках земной поверхности. Вследствие этого координаты даже весьма удалённого светила, наблюдаемого одновременно из разных мест земной поверхности, различны. В процессе движения по суточной параллели каждое светило дважды пересекает меридиан; прохождения его через меридиан называются кульминациями. В верхней кульминации z бывает наименьшим, в нижней - наибольшим. В этих пределах z изменяется в течение суток. Для светил, имеющих верхнюю кульминацию к югу от Z , азимут А в течение суток меняется от 0° до 360°. У светил же, кульминирующих между полюсом мира Р и Z, азимут изменяется в некоторых пределах, определяемых широтой места наблюдения и угловым расстоянием светила от полюса мира.

В первой экваториальной системе основным кругом служит небесный экватор Q ϒ Q’ (рис. 2 ), полюсом - полюс мира Р , видимый из данного места. Для определения положения светила σ проводят через него и Р большой круг, называемый часовым кругом, или кругом склонений. Дуга этого круга от экватора до светила есть первая координата - склонение светила δ. Склонение отсчитывается от экватора в обе стороны от 0° до 90°, причём для светил Южном полушария δ принимается отрицательным. Иногда вместо склонения берётся полярное расстояние р, равное дуге Р σ круга склонений от Северного полюса до светила, которая может иметь любое значение от 0° до 180°, так что всегда справедливо соотношение: р + δ = 90°. Вторая координата - часовой угол t - есть дуга экватора QM, отсчитываемая от расположенной над горизонтом точки Q пересечения его с небесным меридианом в направлении вращения небесной сферы до часового круга данного светила. Эта дуга соответствует сферическому углу при Р между направленной к точке юга дугой меридиана и часовым кругом светила. Часовой угол неподвижного светила изменяется в течение суток от 0° до 360°, тогда как склонение остаётся постоянным. Так как изменение часового угла пропорционально времени, то он служит мерой времени (см. Время), откуда и происходит его название. Часовой угол почти всегда выражают в часах, минутах и секундах времени так, что 24 ч соответствуют 360°, 1 ч соответствует 15° и т.д. Обе описанные системы - горизонтальная и первая экваториальная - называемые местными, так как координаты в них зависят от места наблюдения.

Вторая экваториальная система отличается от вышеописанной лишь второй координатой. Вместо часового угла в ней употребляется прямое восхождение светила α - дуга ϒ М небесного экватора, отсчитываемая от точки весеннего равноденствия ϒ в направлении, обратном вращению небесной сферы, до круга склонений данного светила (рис. 2 ). Она измеряет сферический угол при Р между кругами склонений, проходящими через точку ϒ и данное светило. Обычно ее выражается в часах, минутах и секундах времени и может иметь любое значение от 0 ч до 24 ч. Так как точка ϒ участвует во вращении небесной сферы, то обе координаты достаточно удалённого и неподвижного светила в этой системе не зависят от места наблюдения.

В эклиптической системе основным кругом служит эклиптика Е ϒ E" (рис. 3 ), полюсом - полюс эклиптики П. Для определения положения светила σ проводят через него и точку П большой круг, называемый кругом широты данного светила. Его дуга от эклиптики до светила называется эклиптической, небесной или астрономической, широтой β, является первой координатой. Отсчитывается β от эклиптики в направлении к её Северному и Южному полюсам; в последнем случае её считают отрицательной. Вторая координата - эклиптическая, небесная или астрономическая, долгота λ - дуга ϒ М эклиптики от точки ϒ до круга широты данного светила, отсчитываемая в направлении годичного движения Солнца. Она может иметь любое значение от 0° до 360°. Координаты β и λ точек, связанных с небесной сферой, не меняются в течение суток и не зависят от места наблюдений.

В галактической системе основным кругом служит галактический экватор BDB" (рис. 4 ), т. е. большой круг небесной сферы, параллельный плоскости симметрии видимого с Земли Млечного Пути, полюсом - полюс Г этого круга. Положение галактического экватора на небесной сфере может быть определено лишь приближённо. Обычно оно задаётся экваториальными координатами его Северного полюса, принимаемыми α = 12 ч 49 м и δ = +27,4° (для эпохи 1950,0). Для определения положения светила (проводят через него и точку Г большой круг, называемый кругом галактической широты. Дуга этого круга от галактического экватора до светила, называемого галактической широтой b, является первой координатой. Галактическая широта может иметь любое значение от +90° до -90°; при этом знак минус соответствует галактическим широтам светил того полушария, в котором находится Южный полюс мира. Вторая координата - галактическая долгота l - есть дуга DM галактического экватора, отсчитываемая от точки D пересечения его небесным экватором до круга галактической широты светила; галактическая долгота l отсчитывается в направлении возрастающих прямых восхождений и может иметь любое значение от 0° до 360°. Прямое восхождение точки D равно 18 ч 49 м. Из наблюдений с помощью соответствующих инструментов определяют координаты первых трёх систем. Эклиптические и галактические координаты получаются путём вычислений из экваториальных.

Для сравнения Н. к. светил, наблюдаемых в разных точках Земли или в разное время года - из разных точек орбиты Земли, эти координаты, учитывая Параллакс , приводят или к центру Земли, или к центру Солнца. Вследствие прецессии (См. Прецессия) и нутации (См. Нутация) медленно изменяется ориентация в пространстве плоскостей небесного экватора и эклиптики, определяющих основные круги в ряде систем Н. к., перемещаются начальные точки отсчёта координат. В результате этого значения Н. к. также медленно изменяются. Поэтому для определения точного места светил на небесной сфере указывают момент времени («эпоху»), для которого определено положение небесного экватора и эклиптики. На положение светил в выбранной системе Н. к. оказывают влияние Аберрация света , являющаяся следствием движения Земли по орбите (годичная аберрация), и движения наблюдателя из-за вращения Земли (суточная аберрация), а также Рефракция света в атмосфере. Н. к. светил изменяются также и вследствие их собственных движений.

Наблюдения изменений Н. к. привели к величайшим открытиям в астрономии, которые имеют огромное значение для познания Вселенной. К ним относятся явления прецессии, нутации, аберрации, параллакса, собственных движений звёзд и др. Н. к. позволяют решать задачу измерения времени, определять географические координаты различных мест земной поверхности. Широкое применение находят Н. к. при составлении различных звёздных каталогов, при изучении истинных движений небесных тел - как естественных, так и искусственных - в небесной механике и астродинамике и при изучении пространственного распределения звёзд в проблемах звёздной астрономии.

В. П. Щеглов.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Небесные координаты" в других словарях:

Большой Энциклопедический словарь

Величины, определяющие положение светила на небесной сфере. В горизонтной системе координат положение светила определяется высотой и азимутом, в экваториальной системе координат склонением и часовым углом (1 я система экваториальных координат)… … Морской словарь

небесные координаты - Углы, с помощью которых определяют положение небесных светил на небесной сфере, измеряются дугами больших кругов или углами при центре небесной сферы, выражаемыми в градусах или в часовой мере из расчета 1 час = 15°. → Рис. 51 … Словарь по географии

Система небесных координат используется в астрономии для описания положения светил на небе или точек на воображаемой небесной сфере. Координаты светил или точек задаются двумя угловыми величинами (или дугами), однозначно определяющими положение… … Википедия

Числа, с помощью к рых определяют положение светил и вспомогат. точек на небесной сфере. В горизонтальной системе (рис. 1) Н. к. осн. кругом служит истинный горизонт SWNE, полюсом зенит Z места наблюдений. Координаты: азимут Л, отсчитываемый от… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Числа, заданием которых определяется положение точки на небесной сфере. Употребляют несколько сферических систем небесных координат: горизонтальные, экваториальные, эклиптические и галактические. Горизонтальные и экваториальные небесные… … Энциклопедический словарь

Числа, заданием которых определяется положение точки на небесной сфере. Употребляют несколько сферических систем небесных координат: горизонтальные, экваториальные, эклиптические и галактические. Горизонтальные и экваториальные небесные… … Астрономический словарь

небесные координаты - dangaus koordinatės statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. celestial coordinates vok. Himmelskoordinaten, f rus. небесные координаты, f pranc. coordonnées célestes, f … Fizikos terminų žodynas

Числа, заданием к рых определяется положение точки на небесной сфере. Употребляют неск. сферич. систем Н.к.: горизонтальные, экваториальные, эклиптические и галактические. Горизонтальные и экваториальные Н.к. определяют из наблюдений,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Координаты величины, определяющие положение точки (тела) в пространстве (на плоскости, на прямой). Совокупность координат всех точек пространства является системой координат. В Викисловаре есть статья «координата» Понятие и слово… … Википедия

1 Основные положения небесной сферы

Для определения видимого положения небесных тел и изучения их движения в астрономии вводится понятие небесная сфера . Сфера имеет произвольные размеры и произвольный центр. В её центр в точке О помещён наблюдатель, а вращение сферы повторяет вращение небесного свода. Прямая ZOZ′ обозначает отвесную линию для наблюдателя, где бы он не находился. Верхняя точка над головой наблюдателя Z называется Зенит , а противоположная её точка Z′ - называется Надир . Большой круг SWNE перпендикулярен отвесной линии называется истинным горизонтом или математический горизонт . Математический горизонт делит сферу на две половины, видимую и невидимую для наблюдателя. Линия РР′ - называется ось мира , вокруг этой оси происходит вращение небесной сферы . Плоскость ЕQWQ′ перпендикулярна к оси мира называется небесный экватор . Он делит небесную сферу на два полушария - северное и южное . Большой круг небесной сферы PZQSP′Z′Q′N называется небесным меридианом . Небесный меридиан делит небесную сферу на Восточное и Западное полушарие. Линия NOS называется полуденной линией.

Положение основных элементов небесной сферы относительно друг друга зависит от географической широты места наблюдателя. Под углом к плоскости математического горизонта расположена ось мира РР ′. Положения светил на небе определяется по отношению к основным плоскостям и связанным с ними линиями и точками небесной сферы и выражается количественно двумя величинами (центральными углами или дугами больших кругов ) которые называются небесными координатами .

2 Горизонтальная система координат

Основной плоскостью горизонтальной системы координат является математический горизонт NWSE , а отчёт ведётся от Z зенита и от одной из точек математического горизонта. Одной координатной является зенитное расстояние z (Зенитное расстояние к югу zв = φ - δ; к северу zн = 180 - φ - δ) или высота светила над горизонтом h . Высотой h светила М называется высота вертикального круга mМ от математического горизонта до светила, или центральный угол mOM между плоскостью математического горизонта и направлением на светило М . Высоты отсчитываются от 0 до 90 к зениту и от 0 до -90 к надиру. Зенитным расстоянием светила называется дуга вертикального круга ZM от светила до зенита . z + h = 90 (1). Положение самого вертикального круга определяется дугой координатной - азимутом А . Азимутом А называется дуга математического горизонта Sm от точки юга S до вертикального круга, проходящего через светило. Азимуты отсчитывается в сторону вращения небесной сферы , т.е. к западу от точки юга, в пределах от 0 до 360. Система координат используется для непосредственных определений видимых положений светил с помощью угломерных инструментов.

3 Первая экваториальная система координат

Начало отсчёта - точка небесного экватора Q . Одной координатной является склонение. Склонением называется дуга mM часового круга PMmP′ от небесного экватора до светила. Отсчитываются от 0 до +90 к северному полюсу и от 0 до -90 к южному. p + = 90 . Положение часового круга определяется часовым углом t . Часовым углом светила М называется дуга небесного экватора Qm от верхней точки Q небесного экватора до часового круга PMmP′, проходящего через светило. Часовые углы отсчитываются в сторону суточного обращения небесной сферы, к западу от Q в пределах от 0 до360 или от 0 до 24 часов. Система координат используется в практической астрономии для определения точного времени и суточного вращения неба. Определяет Суточное движение Солнца, Луны и других светил.

4 Вторая экваториальная система координат

Одной координатной является склонение , другой прямое восхождение α . Прямое восхождение α светила М называется дуга небесного экватора ♈m от точки весеннего равноденствия ♈ до часового круга, проходящего через светило. Отсчитывается в сторону противоположную суточному вращению в пределах от 0 до до 360 или от 0 до 24 часов. Система используется для определения звёздных координат и составления каталогов. Определяет годичное движение Солнца и других светил.

5 Высота полюса мира над горизонтом, высота светила в меридиане

Высота полюса мира над горизонтом всегда равна астрономической широте места наблюдателя:

1. Если склонение светила меньше географической широты , то оно кульминирует к югу от зенита на z = φ - δ или на высоте h = 90 - φ + δ
2. Если склонение светила равно географической широте , то оно кульминирует в зените и z = 0 , а h = + 90
3. Если склонение светила больше географической широты , то оно кульминирует к северу от зенита на z = с - φ или на высоте h = 90 + φ - с

6 Условия для восхода и заката светил

незаходящие светила .

кульминацией светила .

верхняя кульминация , если нижнюю - нижняя кульминация .

Для наблюдателя на полюсах будут только незаходящие светила .

Явление пересечения светилом небесного меридиана называется кульминацией светила .

Если светило пересекает верхнюю часть меридиана - наступает верхняя кульминация , если нижнюю - нижняя кульминация .

Горизонтная система координат. Основными плоскостями от которых отсчитывают координаты в этой системе, являются меридиан наблюдателя и плоскость истинного горизонта. К горизонтной системе координат относят высоту светила h и азимут А.

Высотой светила h называют угол (КОo) между плоскостью истинного горизонта и направлением из центра небесной сферы к центру светила (рис. 73). Высоту светила измеряют дугой вертикала от истинного горизонта до центра светила (Ко) в пределах от О до 90°. Высоте приписывают знак «плюс», если светило находится над горизонтом, и знак «минус», если оно расположено под горизонтом. В последнем случае высоту называют снижением.

Рис. 73.

Вместо высоты иногда пользуются зенитным расстоянием z, которое представляет собой дополнение высоты до 90°, т. е. z = 90°-h; оно измеряется дугой вертикала от зенита до центра светила в пределах от 0 до 180°.

Для определения места светила необходимо также определить положение вертикала, проходящего через него. Положение вертикала определяет азимут.

Азимут - это сферический угол при зените, заключенный между меридианом наблюдателя и вертикалом светила; измеряется дугой истинного горизонта от одной из точек меридиана наблюдателя. Точку меридиана наблюдателя выбирают в соответствии с практической необходимостью и удобствами при вычислениях. В мореходной астрономии приняты три системы счета азимута: круговой, полукруговой и четвертной.

При круговом счете азимут измеряют дугой истинного горизонта от точки N в сторону O st до вертикала светила в пределах от О до 360° и записывают так: A = 120° (дуга NO st К, рис. 73).

При полукруговом счете азимут измеряют дугой истинного горизонта от полуночной части меридиана наблюдателя в сторону востока или запада до вертикала светила в пределах от 0 до 180°.

Полукруговой азимут записывают: A = N120°O st (дуга NO st K) . Первая буква всегда одноименна с широтой, так как наименование полуночной части меридиана наблюдателя определяется наименованием повышенного полюса. Вторая буква определяется местом положения светила в восточной или западной полусфере.

Рис. 74.

При четвертном счете азимут измеряют дугой истинного горизонта от точки севера N или от точки юга S в сторону востока или запада до вертикала светила в пределах от 0 до 90° и записывают A = 60°SО (дуга SK) .

Вследствие вращения Земли высота и азимут светила непрерывно изменяются.

На судне высоту светила измеряют секстаном, а азимут приближенно может быть определен по компасу или вычислен по формулам сферической тригонометрии.

Экваториальная система координат. Различают две системы экваториальных координат. Основными плоскостями в первой экваториальной системе являются меридиан наблюдателя и плоскость небесного экватора. Координатами в этой системе будут часовой угол t и склонение 6.

Часовым углом называют сферический угол при повышенном полюсе, заключенный между полуденной частью меридиана наблюдателя и кругом склонения светила (QPNK, рис. 74). Приняты две системы счета часовых углов.

Обыкновенный часовой угол измеряют дугой небесного экватора от полуденной части меридиана наблюдателя в сторону запада до круга склонения светила в пределах от 0 до 360°. На рис. 74 дуга QWQ" O st К и t~310°.

Практический часовой угол измеряют дугой небесного экватора от полуденной части меридиана наблюдателя в сторону запада или востока до круга склонения светила в пределах от 0 до 180° (дуга QK). Практическому часовому углу всегда приписывают наименование Ost или W, например, t~50°O st .

Склонением светила б называют угол между плоскостью небесного экватора и направлением из центра небесной сферы в центр светила КОo.

Склонение измеряют дугой круга склонения от небесного экватора до центра светила в пределах от 0 до 90°. Склонению приписывают букву N, если светило находится в северной полусфере, и S, если в южной: например, б = 40°N (см. рис. 74).

При вычислениях склонению приписывают знак «плюс», если оно одноименно с широтой, и знак «минус», если разноименно. Вместо склонения иногда рассматривают полярное расстояние А, являющееся дополнением склонения до 90°, т. е. A = 90°-б. Полярное расстояние измеряют дугой круга склонения от повышенного полюса до центра светила в пределах от 0 до 180°.

При вращении Земли склонение в течение суток остается неизменным, а часовой угол изменяется.

Ко второй системе координат относят прямое восхождение а и склонение б (или полярное расстояние А).

На небесном экваторе имеется условная неподвижная точка, называющаяся точкой Овна Т. Прямое восхождение а измеряется дугой небесного экватора от точки Овна Т до круга склонения светила в сторону, обратную счету обыкновенных часовых углов, в пределах от 0 до 360°.

Понятия о склонении и полярном расстоянии те же, что и в первой экваториальной системе координат. Вращение Земли не вызывает изменения величины прямого восхождения и склонения, поэтому эти координаты служат для составления звездных карт и каталогов звезд (приложение 6).

Экваториальная система координат - одна из систем небесных координат . В этой системе основной плоскостью является плоскость небесного экватора . Одной из координат при этом является склонение δ (реже - полярное расстояние p​​ ).

Другой координатой может быть:

• часовой угол t (в первой экваториальной системе координат)
• прямое восхождение (во второй экваториальной системе координат)

Первая экваториальная система координат

• Склонением δ светила называется дуга небесного меридиана от небесного экватора до светила, или угол между плоскостью небесного экватора и направлением на светило.

Склонение измеряют в пределах от 0 ° до 90 ° в сторону северного полюса мира и от 0 ° до −90 ° в сторону южного полюса мира .

• Полярным расстоянием p светила называется дуга круга склонения от северного полюса мира до светила, или угол между осью мира и направлением на светило.

Полярные расстояния измеряют в пределах от 0 ° до 180 ° по направлению от северного полюса мира к южному.

• Часовым углом t светила называется дуга небесного экватора от верхней точки небесного экватора (то есть точки пересечения небесного экватора с небесным меридианом) до круга склонения светила, или двугранный угол между плоскостью небесного меридиана и кругом склонения светила.

Часовые углы отсчитывают в сторону суточного вращения небесной сферы, то есть к западу от верхней точки небесного экватора, в пределах от 0 ° до 360 ° (в градусной мере) или от 0 ч до 24 ч (в часовой мере). Иногда часовые углы измеряют в пределах от 0 ° до 180 ° (от 0 ч до 12 ч) к западу и от 0 ° до −180 ° (от 0 ч до −12 ч) к востоку.

Вторая экваториальная система координат

В этой системе, как и в первой экваториальной, основной плоскостью является плоскость небесного экватора, а одной из координат при этом является склонение (δ) (реже - полярное расстояние p​​). Но вторая координата - прямое восхождение (α) - дуга небесного экватора от точки весеннего равноденствия до круга склонения светила, или угол между направлением на точку весеннего равноденствия и плоскостью круга склонения светила. Таким образом, начало отсчёта находится в точке, где Солнце пересекает небесный экватор весной (точка весеннего равноденствия). Этот угол измеряется к востоку от видимого положения центра Солнца, то есть в сторону, противоположную суточному вращению небесной сферы, вдоль небесного экватора и принимает значения от 0 ° до 360 ° (в градусной мере) либо от 0 ч до 24 ч (в часовой мере).

Общие характеристики

• Склонение измеряется в градусах , минутах и секундах дуги . Положительное направление - к северу от небесного экватора, отрицательное - к югу. При склонениях следует указывать знак .
• Объект на небесном экваторе имеет склонение 0 °
• Склонение северного полюса небесной сферы равно +90 °
• Склонение южного полюса равно −90 °
• Склонение небесного объекта, который проходит через зенит , равно широте наблюдателя.

В Северном полушарии Земли для заданной широты φ:

• Небесные объекты со склонением δ> 90 °-φ не заходят за горизонт.
• Если склонение объекта δ <φ-90 °, то такой объект не будет наблюдаться на этой широте.

Поскольку расположение плоскости небесного экватора вследствие прецессии постепенно изменяется, то для экваториальной системы координат всегда указывают эпоху , которая определяет некоторое расположение основной плоскости и, соответственно, направление на точку весеннего равноденствия.

Источники

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Экваториальная система координат" в других словарях:

Система небесных координат. Различают 1 ю и 2 ю экваториальную систему координат. В 1 й системе координаты любого светила определяются часовым углом, отсчитываемым от точки пересечения экватора с нулевым небесным меридианом в направлении видимого … Морской словарь

ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ, астрономическая система координат, в которой используется плоскость НЕБЕСНОГО ЭКВАТОРА. В нее входят две координаты: склонение и прямое восхождение (часовой угол) … Научно-технический энциклопедический словарь

Система координат, основными кругами которой являются небесный экватор и меридиан наблюдателя. В этой системе т. наз. экваториальные координаты светил будут: часовой угол светила и склонение светила. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.:… … Морской словарь

Горизонтальная система координат:40, или горизонтная система координат:30 это система небесных координат, в которой основной плоскостью является плоскость математического горизонта, а полюсами зенит и надир. Она применяется при наблюдениях… … Википедия Википедия

Используется в астрономии для описания положения светил на небе или точек на воображаемой небесной сфере. Координаты светил или точек задаются двумя угловыми величинами (или дугами), однозначно определяющими положение объектов на небесной сфере.… … Википедия

Используются в астрономии для описания положения светил на небе или точек на воображаемой небесной сфере. Координаты светил или точек задаются двумя угловыми величинами (или дугами), однозначно определяющими положение объектов на небесной сфере.… … Википедия

Занимаясь исследованиями космоса и неба, учёные установили, что всё вокруг находится в движении.
История возникновения координат и их системы началась ещё в . Очевидно, что разработка системы координат связана с потребностью ориентирования на местности, и пониманием структуры небесной поверхности.

Для определения расположения и перемещения объектов человечество разработало целую систему методов и способов. Более того, придумали специальные числовые и символичные обозначения.
На самом деле, систем, определяющих точки положения объектов, несколько. Главным образом отличаются они выбором главной плоскости и пунктом отсчёта.
Так как, наблюдая с Земли, мы видим небо в виде сферы, то координаты в астрономии тоже сферические. Кроме того, они представляют некие дуги кругов сферы. Стоит отметить, что исчисляются они в градусах, иногда в часах.

В ней математический горизонт выступает главной плоскостью. А полюса составляют зенит и надир.
Горизонтальной системой координат пользуются для наблюдений с Земли. Это возможно и невооружённым глазом, и с помощью телескопа. Наблюдают за звёздами и перемещением объектов на небе. Разумеется, что в рамках Солнечной системы.

Разумеется, наблюдение и измерение происходит постоянно. Потому как движение небесных тел происходит непрерывно.

Некоторые определения в системе координат

Отвесная линия представляет собой прямую, проходящую через центр неба. К тому же она совпадает с течением нити отвеса относительно точки наблюдения. Для наблюдателя данная прямая вертикально пересекает центр планеты и место наблюдения.

Зенит и надир это две противоположности. Как известно, отвесная линия пересекается с небом над головой наблюдателя-это и есть зенит. Собственно, надир оказывается полярной по диаметру точкой.

Математический горизонт является огромным кругом небесной сферической поверхности. Его область перпендикулярна отвесной линии. Что важно, он делит всю поверхность неба пополам. Более того, эти части называют видимой и невидимой для наблюдателя. Первая имеет верхнюю точку в зените, а вторая в надире.

Математический горизонт, Зенит и надир, Отвесная линия

В то же время, математический горизонт никогда не соответствует видимому горизонту. Так как, во-первых, поверхность Земли неровная. Как следствие, высшая точка наблюдения разная. А во-вторых, по причине искривления лучей в атмосфере нашей планеты.

Горизонтальные координаты в астрономии составляют высота светила и зенитное расстояние. Помимо этого, есть ещё азимут.
Высота светила это дуга его вертикала от математического горизонта до направления на само светило. Границы высоты к зениту равны от 0° до +90°.и наоборот к надиру, то есть от 0° до — 90°.
Стоит отметить, что зенитное расстояние это дуга вертикала от зенита до светила. Кстати, рассчитывают зенитный отрезок от зенита к надиру в пределах от 0° до 180°.
, то есть дуга математического горизонта от южной точки до вертикали светила.
Притом азимут отсчитывают к западу от южной точки в пределах от 0° до 360°. А именно в сторону суточного вращения небесной сферы.

Первая экваториальная система координат

За плоскую область в этой системе берётся поверхность экватора неба, а точка отчёта — Q. Помимо того, координаты представляют склонение и часовой угол.
Что такое склонение вы можете узнать тут.
Часовым углом является дуга, которая расположена посередине небесного меридиана и кругом склонения. Граница его измерения от 0° до 360°.
Надо сказать, что применяется первая экваториальная система координат в связи с постоянным движением нашей планеты в течение суток. В связи с этим, местом отсчёта установили точку весеннего равноденствия. Так как она является постоянной относительно звёзд.

Что интересно, главная плоскость и точка отчёта аналогичны предыдущей системе. Но её координатами выступают склонение и прямое восхождение.
Подразумевается, что восхождение это дуга экватора неба, которая проходит от точки весеннего равноденствия до круга светила. Кроме того, измерение проходит в часовой мере. Однако, её отсчёт ведётся противоположно часовой стрелки.
Между тем, вторая система координат, характеризуется постоянными координатами звёзд. В противовес первой системе, движение Земли за сутки не влияет на них. Применяется она для определения перемещения небесных тел за год.

Важно понимать, что координаты могут быть всегда разными. Поэтому существует множество задач. Их решение возможно с применением, подходящей отдельной ситуации, системой. Вообще, для решения задач и определении координат, очень часто чередуют системы.
Создание систем координат позволило учёным составить карту звёздного неба. Кроме того, обрисовалась определённая структура небесной системы. Что, в значительной мере, способствовало развитию астрономии и астрологии. Помимо того, экваториальные системы координат применяются во многих областях научной деятельности.

Очевидно, что разработка и внедрение определённых систем, составляет основу исследования космического пространства. Мы стараемся максимально приблизиться к его пониманию. Конечно, множество уже применяемых приёмов, расчётов и методов способствует расширению нашего кругозора.