Астрономия – область знаний целью, которой является изучение как отдельных небесных тел, так и Вселенной в целом.
Астрометрия – раздел астрономии, который изучает геометрические и кинематические свойства небесных тел.
Прикладная астрономия является одним из разделов астрометрии. С помощью практической астрономии можно находить географические координаты, определять местоположение небесных тел, вычислять точное время и находить азимут.
Созвездия
Под созвездием понимается область звездного неба, которую определили люди в пределах выбранных ими границ.
Всё видимое нам небо разделено на 38 созвездий. Многие из них названы в честь фантастических персонажей и существ (таких как Андромеда, Пегас, Персей), взятых из древнегреческой мифологии. Иные созвездия названы в честь предметов или животных, которых напоминают соединенные воображаемыми линиями звезды (это в частности, Весы, Стрела, Южный Крест, Лев, Овен и т. д).
Что бы найти созвездие, на небе нужно соединить мысленно самые яркие звёзды в фигуру. Яркие звёзды в каждом созвездии обозначались издавна греческими буквами. Самую яркую звезду созвездия именуют альфа α, затем (по мере убывания яркости звезд) следуют β (бетта), γ (гамма) и т. д. Так, известная нам Полярная звезда является альфой созвездия Малой Медведицы.
Не используя астрономические приборы и смотря невооруженным глазом можно увидеть около 3 000 звёзд. Современные астрономические данные включают в себя местоположения нескольких миллионов звёзд. Каталоги наблюдаемых звезд были составлены ещё в древности.
Видимая яркость и цвет звезд
Небо днём нам кажется голубым оттого, что благодаря неоднородности воздушной среды лучше всего рассеиваются лучи голубой части спектра солнечного света. За пределами же атмосферы нашей планеты небо всегда остаётся черным, в результате можно наблюдать на нём Солнце и звезды одновременно.
К настоящему времени сохранилась ещё древняя традиция называть самые яркие звёзды звёздами 1-ой величины, и далее присваивать им номера по степени убывания их яркости. Так, звёзды, видимые на пределе человеческого зрения, относятся к звёздам 6-ой величины.
Звёздная величина означает характеристику светового потока, который проходит от звезды к Земле. Считается, что при разности в одну звездную величину видимая яркость звезд отличается примерно в 2,5 раза. Таким образом, разность в 5 звёздных величин соответствует различию в яркости именно в 100 раз. На данный момент современные способы наблюдения способны найти звёзды яркостью 25-ой звёздной величины.
Видимое суточное движение звезд. Небесная сфера
Звёзды, из-за вращения Земли вокруг своей оси кажутся нам перемещающимися по небу. При этом Полярная звезда почти не меняет своего положения. Звёзды же в течении суток описывают полные круги с центром вблизи Полярной звезды.
Если в безлунную ночь установить фотоаппарат на «бесконечность», хорошо его закрепить, направить на Полярную звезду и оставить открытым затвор и объектив на час или полчаса, то можно увидеть на снимке следующий эффект: концентрические дуги, которые являются следами движения звёзд.
Общий центр этих дуг называется северным полюсом мира. К нему очень близка Полярная звезда. Диаметрально противоположная ему точка зовётся соответственно южным полюсом мира. Стоит отметить, что в северном полушарии Земли южный полюс мира находится за горизонтом.
Звёздные карты
Для изготовления звёздной карты, которая бы изображала созвездия на плоскости необходимо знать координаты звёзд. Однако, если мы возьмём координаты звёзд относительно горизонта, то такие координаты будут непригодными для составления карт, поскольку координаты всё время меняются.
Необходимой системой координат в таком случае является такая, которая бы вращалась вместе со звёздным небом. Выход был найден в использовании экваториальной системы координат.
Данная система координат так названа, поскольку в ней экватор служит той плоскостью, от которой и производятся отсчёты нужных координат.
В экваториальной системе координат за одну координату принимается угловое расстояние светила от небесного экватора. Такое расстояние также называется склонением δ (смотрите на рисунке ниже). Ему свойственно меняться в пределах ±90°, и оно считается положительным к северу и отрицательным к югу. Такое склонение аналогично географической широте.
Рисунок 1. Угловое расстояние. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Календарь
Практические знания по астрономии очень нужны для составления правильного и грамотного календаря.
С давних пор люди измеряли большие отрезки времени при помощи лунного или солнечного месяца. Таким образом они использовали продолжительность оборота Солнца по эклиптике.
Эклиптика – воображаемая линия, по которой происходит движение нашего Солнца.
В древности год обозначал периодичность сезонных изменений, поскольку жизнь людей была напрямую связана со временем, когда нужно сеять, пахать, собирать урожай и справлять религиозные праздники.
Согласно измерениям солнечный год имеет продолжительность 365 суток 5 часов 48 минут и 46 секунд. Солнечный год не соизмерим с сутками и с длиной лунного месяца, поскольку лунный месяц, а под ним подразумевают период смены лунных фаз, длится 29, 5 суток.
Календари можно разделить на три вида:
- солнечные,
- лунные,
- лунно-солнечные.
Наиболее удобен в применении солнечный календарь, которым пользовались ещё в Древнем Египте.
Особенность составления календаря в том, что его составителю крайне важно учитывать, что бы продолжительность календарного года была как можно ближе к продолжительности оборота Солнца по эклиптике, при этом в календарный год должно входить целое число солнечных суток, чтобы начинать год в одно и то же время суток.
Таким календарём стала система, разработанная ещё до нашей эры александрийским астрономом Созигеном. Его календарь был введен в действие в 46 году до нашей эры правителем Древнего Рима знаменитым полководцем и государственным деятелем Юлием Цезарем.
Впоследствии эта система исчисления получила название юлианский календарь.
Особенность этого календаря была в том, что каждые три года подряд имеют в нем по 365 суток (такие года назывались простыми), а следовавший за ними год равнялся 366 суткам и назывался високосным. Високосными назывались года, номера которых можно делить без остатка на четыре.
Поскольку календарь отставал от истинной длины года на 11 минут, то за каждые 400 лет, календарь отставал от реального положения времени примерно на трое суток.
Эта ошибка была исправлена 4 октября 1582 года, когда Папой римским Григорием XIII был введён новый календарь, получивший его имя.
В новом календаре не считаются високосными те годы, которые оканчиваются на два нуля. Исключение составляют те, у которых число сотен делится на 4 без остатка, как например 1600, 2000, 2400 и т. д.
В России григорианский календарь введен Петром Первым, до этого счёт велся от Сотворения мира, вычисленного христианскими книжниками ещё в первые века нашей эры и принятого в Византийской империи. От неё мы приняли как христианскую религию, так и календарную систему.
Современный юлианский календарь был принят в 1918 году пришедшими к власти в результате революции 1917 года большевиками во главе с Лениным. К этому времени накопившаяся ошибка составляла 13 суток, что было крайне неудобно в дипломатических и торговых отношениях. Новый же календарь оказался очень близок к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Ошибка же в одни сутки в григорианском календаре накопится за 3300 лет.
