§ 3. Небесные координаты

1. Какие системы небесных координат вам известны? В чём заключается принципиальная разница между различными системами небесных координат?

В астрономии применяется несколько систем координат: горизонтальная, первая экваториальная, вторая экваториальная.

Отличаются они друг от друга тем, что строятся по отношению к разным кругам небесной сферы. Небесные координаты отсчитываются дугами больших кругов или центральными углами, охватывающими эти дуги.

2. Дайте описание горизонтальной и экваториальной систем координат. Какие координаты используются в этих системах?

Горизонтальная система координат используется при астрономических наблюдениях для определения положения светил по отношению к горизонту. В этой системе используются координаты высоты $h$ и азимута $A$.

Первая экваториальная система координат применяется для измерения времени, а вторая экваториальная система нужна для составления звёздных карт, атласов и каталогов. В первой экваториальной системе используются склонение $\delta$ и часовой угол $t$ светила, а во второй — склонение $\delta$ и прямое восхождение $\alpha$.

3. Почему в астрономии используют различные системы координат?

Различные координаты применяются для решения различных задач.

4. Определите высоту полюса мира над горизонтом в вашем населённом пункте

Угловая высота полюса мира над горизонтом равна географической широте места наблюдения:

$$h_p = φ.$$

$h_p$ — угловая высота полюса мира;
$φ$ — географическая широта местности.

5. Какие звёзды называют восходящими и заходящими, невосходящими и незаходящими?

Под восходом понимается явление пересечения светилом восточной части горизонта, а под заходом — западной части горизонта. В средних широтах, например на территории Республики Беларусь, наблюдаются звёзды северных околополярных созвездий, которые никогда не опускаются под горизонт. Они называются незаходящими. Звёзды, расположенные около Южного полюса мира, у нас никогда не восходят. Их называют невосходящими.

6. Определите склонения звёзд, доступных наблюдению на широте вашего населённого пункта.

Светило восходит и заходит на данной широте, если

$$|\mathrm{\delta}|<(90°-|\mathrm{φ}|).$$

Светило будет незаходящим или невосходящим, если

$$|\mathrm{\delta}|>(90°-|\mathrm{φ}|).$$

Возьмём, например, географическую широту Минска $φ=54°.$ Тогда получим, что в Минске незаходящие звёзды — у которых $90°>\delta>36°,$ невосходящие — у которых $-90°>\delta>-36°,$ а восходящие и заходящие — у которых $-36°<\delta<36°.$ Таким образом, наблюдаются в Минске звёзды, у которых $-36°<\delta<90°.$