Главная - Задачи астрономии - Абсолютные и относительные методы определения экваториальных координат (a и d )


Абсолютные и относительные методы определения экваториальных координат (a и d )
Наука - Задачи астрономии

Экваториальные координаты светил могут быть определены либо абсолютным методом, либо относительным пли дифференциальным методом.

Определение координат абсолютным методом не опирается на какие-либо заранее известные координаты. При дифференциальном же методе прямые восхождения и склонения нескольких десятков или сотен звезд должны быть заранее известны. Эти звезды называются опорными.

а) Абсолютные методы. Определение склонений звезд абсолютным методом основано на соображениях и формулах sect; 14. Действительно, если измерить зенитное расстояние незаходящсй звезды сначала в момент ее верхней кульминации (zB ), о затем, через 12 часов звездного времени, в момент ее нижней кульминации (zH ), то будем иметь (см. формулы sect; 14)

zB  = d   - j

и

zH  = 180± - j  - d ,

откуда

Таким образом, не зная координат других светил, мы получим склонение d данной звезды и географическую широту j места наблюдения.

После того как широта места j будет многократно определена из наблюдений нескольких незаходящих звезд, взяв среднее арифметическое ее значение j 0 и

измерив зенитное расстояние уже любой звезды в момент кульминации, получим склонение звезды по одной из следующих формул:

d   = j 0 - z, если звезда кульминировала к югу от зенита;

d   = j 0  + z, eсли звезда кульминировала к северу от зенита;

d   = 180 ± - j  - z, если звезда наблюдалась в нижней кульминации.

Абсолютный метол определения прямых восхождений основан на том соображении, что из наблюдений Солнца можно найти его прямое восхождение a Ѕ, не зная прямых восхождений других светил.

Действительно, пусть на рис. 67 QQ' - небесный экватор, EE' - эклиптика, A - точка весеннего равноденствия, e - наклонение небесного экватора к

эклиптике, а С - положение Солнца на эклиптике в некоторый момент. Тогда дуга Cm - склонение d Ѕ Солнца, а дуга Am - его прямое восхождение a Ѕ.

Из прямоугольного треугольника СmA, согласно формуле (1.35), следует:

(6.13)

Следовательно, если известно склонение Солнца d Ѕ в некоторый момент и угол e, то по формуле (6.13) можно вычислить прямое восхождение Солнца для этого же момента.

Измеряя зенитное расстояние zЅ Солнца в момент его верхней кульминации, т. е. в истинный полдень, мы для каждого дня наблюдений можем знать его склонение d Ѕ. Склонение Солнца меняется с каждым днем (см. sect; 16). Из наблюдений, произведенных около дней летнего и зимнего солнцестояний, можно определить его экстремальные значения, абсолютная величина которых и будет как раз равна углу наклона е эклиптики к экватору. С полученным значением e по формуле (6.13) можно вычислить a Ѕ в момент истинного полудня для каждого дня наблюдений. Кроме того, если при измерении зенитного расстояния отмечать по часам момент TЅ прохождения Солнца через меридиан, то из уравнения

s = a Ѕ= T #8217;Ѕ + u(6.14)

будет известна также поправка часов и для каждого дня наблюдений и ход часов w (см. sect; 85).

Таким образом, абсолютный метод определения прямых восхождений сводится к следующему. Выбирается несколько (например, 30-40) звезд, расположенных более или менее равномерно вдоль эклиптики и небесного экватора, настолько ярких, чтобы каждую из них можно было бы наблюдать и днем, до или после наблюдений Солнца. Такие звезды называются главными или часовыми.

При наблюдении часовых звезд отмечаются моменты их прохождения через меридиан

Т #8217;1 , Т #8217;2 , ..., Т #8217;n . При наблюдении Солнца отмечается момент T #8217;Ѕ его прохождения через меридиан и измеряется зенитное расстояние zЅ. По измеренному зенитному расстоянию Солнца вычисляется его склонение d Ѕ и прямое восхождение

сто для каждого дня наблюдений в моменты его верхней кульминации. По уравнению

(6.14) вычисляются поправки часов на моменты наблюдений Солнца, а по ним - ход

часов.

Далее, для каждого дня наблюдений Солнца и часовых звезд составляются следующие уравнения:

a Ѕ = T 'Ѕ + u.

(6.15)

a 1 = T '1 +  u1,

a 2 = T '2 + и2 ,

#8230; #8230; #8230; #8230; #8230;..

a n = T #8217;n + un.

В первом из этих уравнений известны все величины, в остальных - только моменты прохождений звезд через меридиан T 'i . Прямые восхождения часовых звезд a i , и поправки часов и, пока не известны. Но поправки часов u i , для моментов кульминации каждой часовой звезды легко найти через известные поправку и и ход часов w, а именно:

u i = u + w (T #8217; i  - T #8217;Ѕ) .

Тогда уравнения (6.15) запишутся так: aЅ  = T #8217;Ѕ + u,

a 1  = T '1 + u + w (T '1  -  T'Ѕ),

a 2 = T '2 + u + w ( T '2 -  T'Ѕ),

#8230; #8230; #8230; #8230; #8230; #8230; #8230; #8230; #8230; #8230; #8230;.

a n  = T #8217;n + u + w (T #8217;n  -  T #8217;Ѕ)

Из этих уравнений и определяются прямые восхождения Солнца и часовых звезд абсолютным методом. При этом выгоднее производить такие определения по наблюдениям, проведенным при небольших значениях абсолютной величины склонения Солнца, т.е. около дней весеннего и осеннего равноденствий. В этом случае прямые восхождения получаются точнее.

При абсолютном методе определения прямых восхождений звезд наблюдения Солнца необходимы для фиксации положения точки весеннего равноденствия на небе относительно этих звезд. С этой целью вместо Солнца можно наблюдать любую планету Солнечной системы, если элементы ее орбиты известны с достаточной степенью точности. Наблюдения планет точнее, чем наблюдения Солнца. Особенно выгодны в этом отношении малые планеты. Условия наблюдений малых планет практически не отличаются от условий наблюдения звезд и поэтому результаты их наблюдений свободны от тех специфических ошибок, которые присущи наблюдениям больших планет и Солнца.

б) Относительные или дифференциальные методы. Относительные определения координат звезд сводятся к измерению разностей координат Da  и Dd  определяемых и опорных звезд.

Из наблюдений звезд в меридиане получают для каждой опорной и для каждой определяемой звезды моменты прохождения через меридиан T и Ti, и зенитные расстояния z и zi.

Так как наблюдения производятся в меридиане, то разность моментов прохождений звезд, опорной (T) и определяемой (Ti ), после учета хода часов есть разность их прямых восхождений, т.е.

Т - Ti  = a  - a i,                       = Da i,

а разность зенитных             расстояний есть разность склонений этих звезд, т.е.

z - zi = d i - d  =                      Dd i    (кульминация к югу от зенита),

г - zi = d   - d i                         = Dd i   (кульминация к северу от зенита).

Из этих соотношений           легко получаются искомые координаты a i и d i, определяемой

звезды, так как a  и d  опорной звезды известны.

Здесь мы изложили только принципы определения экваториальных координат; на практике дело обстоит значительно сложнее.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Планеты соседи:

Солнце

News image

СОЛНЦЕ, центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар, типи...

Солнечное пятно

News image

Солнечное пятно - область на Солнце, где температура ниже  (области с ...

Меркурий

News image

Меркурий - самая близкая к Солнцу планета. Среднее расстояние от Ме...

Юпитер. Спутники

News image

Юпитер имеет 16 спутников. Первые 4 спутника открыты еще Галилеем - ...

В космосе...

Следы недавних вулканических извержений на Меркурии

News image

Астрономы обнаружили очередные доказательства недавнего вулканического прошлого Меркурия. Свои результаты они представили на съезде Американского геологического общества в Портленде, а кр...

Рейтинг пригодных для обитания мест Солнечной системы

News image

Астрофизик Абель Мендес из Университета Пуэрто Рико предложил новую систему оценки обитаемости космических тел. С ее помощью он составил список на...

Прошлое Марсианских океанов исследовали ученые

News image

Ученые получили новые доказательства существования океанов на Марсе в далеком прошлом, сообщает New Scientist. Это открытие стало возможным благодаря данным, со...

Зонд Cassini обнаружил необычное полярное сияние на Сат

News image

Зонд Cassini зафиксировал в районе северного полюса Сатурна необычное полярное сияние. В пресс-релизе NASA сообщается, что явление обнаружено в зоне, гд...

Авторизация



Новости космонавтики:

Ремень на стиральную машину

News image

Почему на стиральной машине изнашивается ремень? Такая неисправность появляется по разнообразным причинам. Прежде всего, нужно сказать, что ремень невероятно быстро изнашивается в узких моделях. Подобное явление ...

Как обустроить аквариум для петушка?

News image

Каждый вид аквариумных рыбок требует оправленных условий содержания. К ним относят температуру воды, жесткость, уровень освещения и рацион питания. При обустройстве водоема для обитания аквариумного ...

Охранное предприятие

News image

Если вы решили выбрать охранную компанию, чтобы защитить ваш дом либо бизнес необходимо очень внимательно оценивать работу каждой организации. Когда выбираете охранное агентство, получается, что ...

Стабилизированная роза в колбе

News image

Самым популярным подарком в 2017-м году стали живые розы, помещенные под стеклянную колбу. Сейчас мы немного расскажем, что такое стабилизированные цветы и в чем заключается их...