Maise vaatleja tähekuppel pöörleb pidev alt. Kui planeedi põhjapoolkeral viibides kuuta ja pilvitu ööl pikem alt taeva põhjaossa vaadata, hakkab silma, et kogu tähtede teemanthajumine tiirleb ümber ühe silmapaistmatu hämara tähe (see on ainult asjatundmatud inimesed ütlevad, et Polaartäht on kõige heledam). Mõned valgustid on peidus taeva lääneosas horisondi taha, teised asuvad nende asemele.
Karussell kestab hommikuni. Kuid järgmisel päeval samal ajal on iga täht jälle omal kohal. Tähtede koordinaadid üksteise suhtes muutuvad nii aeglaselt, et inimeste jaoks tunduvad need igavesed ja liikumatud. Pole juhus, et meie esivanemad kujutasid taevast ette kindla kuplina ja tähti selles olevate aukudena.
Kummaline täht – alguspunkt
Kunagi meieesivanemad juhtisid tähelepanu ühele kummalisele tärnile. Selle eripära on liikumatus taevasel nõlval. Tundus, et see hõljus ühel hetkel horisondi põhjaserva kohal. Kõik teised taevakehad kirjeldavad selle ümber korrapäraseid kontsentrilisi ringe.
Millistel piltidel see täht iidsete astronoomide ettekujutuses ei ilmunud. Näiteks araablaste seas peeti seda taevalaotusesse löödud kuldseks vaiaks. Selle vaia ümber kappab kuldne täkk (me nimetame seda tähtkuju Ursa Majoriks), mis on selle külge seotud kuldse lassoga (Värsa tähtkuju).
Just nendest vaatlustest pärinevad taevakoordinaadid. Üsna loomulikult ja loogiliselt on fikseeritud täht, mida me nimetame Polariseks, saanud astronoomide lähtepunktiks objektide asukoha määramisel taevasfääril.
Muide, meil, põhjapoolkera elanikel, on tähekompassiga väga vedanud. Nendest, mida on üks miljonist, asub meie polaartäht juhuslikult täpselt planeedi pöörlemistelje joonel, tänu millele saate kõikjal poolkeral hõlpsasti määrata täpse asukoha kardinaalsete punktide suhtes..
Esimese tähe koordinaadid
Tehnilised vahendid nurkade ja kauguste täpseks mõõtmiseks ei ilmunud kohe, kuid inimesed on juba pikka aega püüdnud tähti kuidagi süstematiseerida ja sorteerida. Ja kuigi iidse astronoomia omanduses olevad instrumendid ei võimaldanud tähtede koordinaate meile tuttaval digiteeritud kujul määrata, oli see enam kui kompenseeritudkujutlusvõime.
Iidsetest aegadest saati jagasid maailma kõigi osade elanikud tähed rühmadesse, mida nimetatakse tähtkujudeks. Kõige sagedamini anti tähtkujudele nimesid välise sarnasuse alusel teatud objektidega. Nii nimetasid slaavlased Ursa Majori tähtkuju lihts alt ämbriks.
Kuid kõige levinumad on Vana-Kreeka eepose tegelaste auks antud tähtkujude nimed. Võib öelda, et taeva tähtkujude ja tähtede nimed on nende esimesed primitiivsed koordinaadid, kuigi mõningase venitusega.
Taevapärlid
Astronoomid ei jätnud tähelepanuta kauneimaid säravaid tähti. Neid nimetati ka Kreeka jumalate ja kangelaste järgi. Seega nimetatakse Kaksikute alfa- ja beetatähtkujud vastav alt Castoriks ja Polluxiks Zeusi, kõuemehe poegade nimede järgi, kes sündisid pärast tema järgmist armuseiklust.
Erilist tähelepanu väärib täht Algol, Perseuse tähtkuju alfa. Legendi järgi võttis see kangelane, olles surelikus lahingus alistanud sünge Tartaruse kuradi - Gorgon Medusa, kes oma pilguga kõik elusolendid kiviks muudab, oma peaga kaasa kui omamoodi relva (isegi silmad mahalõigatud pea jätkas "töötamist"). Niisiis, Algoli täht on selle Medusa pea tähtkujus ja see pole täiesti juhuslik. Vana-Kreeka vaatlejad juhtisid tähelepanu perioodilistele muutustele Algoli heleduses (kaksiktähtede süsteem, mille komponendid maise vaatleja jaoks perioodiliselt kattuvad).
Muidugi sai "pilgutavast" tähest muinasjutulise koletise silm. Tähe Algoli koordinaadid taevas: parem tõus - 3 tundi 8 minutit, deklinatsioon + 40 °.
Taevane kalender
Kuid me ei tohiks unustada, et Maa ei pöörle mitte ainult ümber oma telje. Iga 6 kuu tagant on planeet teisel pool Päikest. Öötaeva pilt muutub sel juhul loomulikult. Seda on astroloogid pikka aega kasutanud aastaaegade täpseks määramiseks. Näiteks Vana-Roomas ootasid õpilased kannatamatult Siriuse (roomlased nimetasid seda Puhkuseks) hommikutaevasse ilmumist, sest neil päevil lubati neil koju puhkama minna. Nagu näete, on nende üliõpilasvaheaegade tähtnimetus säilinud tänapäevani.
Peale koolivaheaegade määras objektide asukoht taevas mere- ja jõeliikluse alguse ja lõpu, andis tõuke sõjalistele kampaaniatele, põllumajandustegevusele. Esimeste üksikasjalike kalendrite autorid erinevates maailma paikades olid just astroloogid, astroloogid, templite preestrid, kes õppisid tähtede koordinaate täpselt määrama. Kõigil kontinentidel, kus leidub iidsete tsivilisatsioonide jäänuseid, leitakse terveid kivikomplekse, mis on ehitatud astronoomiliste vaatluste ja mõõtmiste jaoks.
Horisontaalne koordinaatsüsteem
Näitab tähtede ja muude taevasfääri objektide koordinaate "siin ja praegu" režiimis horisondi suhtes. Esimene koordinaat on objekti kõrgus horisondi kohal. Nurga väärtust mõõdetakse kraadides. Maksimaalne väärtus on +90° (seniit). Valgustitel on koordinaadi nullväärtus,asub horisondi joonel. Ja lõpuks on minimaalne kõrgus -90° objektide jaoks, mis asuvad madalaimal punktil või vaatleja jalgadel – seniit on vastupidi.
Teine koordinaat on asimuut – nurk horisontaalsete joonte vahel, mis on suunatud objektile ja põhja poole. Seda süsteemi nimetatakse ka topotsentriliseks koordinaatide sidumise tõttu maakera teatud punktiga.
Süsteemil pole puudusi. Iga selles oleva tähe mõlemad koordinaadid muutuvad iga sekundi järel. Seetõttu ei sobi see näiteks tähtede asukoha kirjeldamiseks tähtkujudes.
Star GLONASS ja GPS
Kuidas sellist süsteemi kasutatakse? Kui liikuda planeedil piisav alt suurte vahemaade tagant, siis tähepilt kindlasti muutub. Seda märkasid iidsed meresõitjad. Väga põhjapoolusel seisva vaatleja jaoks on Põhjatäht oma seniidis, otse pea kohal. Kuid ekvaatori elanik näeb Polari ainult silmapiiril lebamas. Mööda paralleele (idast läände) liikudes märkab reisija, et muutuvad ka teatud taevaobjektide päikesetõusu ja -loojangu punktid ja kellaajad.
Seda on meremehed õppinud kasutama oma asukoha määramiseks ookeanides. Mõõtes tõusunurka Põhjatähe horisondi kohal, sai laeva navigaator laiuskraadi väärtuse. Täpset kronomeetrit kasutades võrdlesid meremehed kohaliku keskpäeva aega viitega (Greenwich) ja said pikkuskraadi. Ilmselt ei saanud mõlemat maapealset koordinaati arvutamata saadatähtede ja teiste taevakehade koordinaadid.
Hoolimata oma keerukusest ja ligikaudsusest, on kirjeldatud süsteem asukoha määramiseks kosmoses reisijaid ustav alt teenindanud rohkem kui kaks sajandit.
Ekvatoriaalne esimese tähe koordinaatsüsteem
Selles on taevakoordinaadid seotud nii maapinna kui ka taeva maamärkidega. Esimene koordinaat on deklinatsioon. Mõõdetakse nurka valgustile suunatud sirge ja ekvaatori tasapinna (maailma teljega risti olev tasapind – põhjatähe suunajoon) vaheline nurk. Seega jääb see koordinaat taevas paiknevate objektide (nt tähed) puhul alati samaks.
Süsteemi teine koordinaat on nurk tähe suuna ja taevameridiaani (tasapind, millel ristuvad maailma telg ja loodijoon) vahel. Seega sõltub teine koordinaat nii vaatleja asukohast planeedil kui ka ajahetkest.
Selle süsteemi kasutamine on väga spetsiifiline. Seda kasutatakse plaadimängijatele paigaldatud teleskoopide mehhanismide paigaldamisel ja silumisel. Selline seade suudab "järgida" koos taevakupliga pöörlevaid objekte. Seda tehakse säriaja pikendamiseks taevapiirkondade pildistamisel.
Ekvatoriaal 2 tärniga
Ja kuidas määratakse tähtede koordinaadid taevasfääril? Selleks on olemas teine ekvatoriaalsüsteem. Selle teljed on fikseeritud kaugemate kosmoseobjektide suhtes.
Esimene koordinaat,nagu esimene ekvaatorisüsteem, on nurk valgusti ja taevaekvaatori tasandi vahel.
Teist koordinaati nimetatakse parempoolseks tõusuks. See on nurk kahe taevaekvaatori tasapinnal asuva ja maailma teljega ristumispunktis lõikuva joone vahel. Esimene joon on ette nähtud kevadise pööripäevani, teine - valgusti projektsioonipunktini taevaekvaatoril.
Parempoolne tõusunurk on joonistatud piki taevaekvaatori kaaret päripäeva. Seda saab mõõta nii kraadides 0° kuni 360° kui ka "tunnid: minutid" süsteemis. Iga tund võrdub 15 kraadiga.
Kuidas mõõta tähe õiget tõusu, näitab diagramm.
Millised on veel tähtede koordinaadid?
Meie koha määramiseks teiste tähtede seas ei sobi ükski ül altoodud süsteemidest. Teadlased fikseerivad lähimate valgustite asukoha ekliptika koordinaatsüsteemis. See erineb teisest ekvatoriaalsest selle poolest, et alustasand on ekliptika tasand (tasand, millel asub Maa orbiit ümber Päikese).
Ja lõpuks, veelgi kaugemate objektide, nagu galaktikate, udukogude asukoha määramiseks kasutatakse galaktikate koordinaatide süsteemi. On lihtne arvata, et see põhineb Linnutee galaktika tasapinnal (see on meie loodusliku spiraalgalaktika nimi).
Kas kõik on täiuslik?
Mitte tegelikult. Polaartähe koordinaadid, nimelt deklinatsioon, on 89 kraadi 15 minutit. See tähendab, et see on peaaegu kraadi kauguselpoolused. Maastikul navigeerimiseks, kui eksinud inimene otsib teed, on see asukoht ideaalne, kuid tuhandeid miile läbima sõitva laeva kursi planeerimiseks tuli teha kohandus.
Jah, ja tähtede liikumatus on ilmne nähtus. Tuhat aastat tagasi (kosmiliste standardite järgi väga vähe) olid tähtkujud täiesti erineva kujuga.
Nii ei suutnud teadlased pikka aega kindlaks teha, miks Cheopsi püramiidis väljub kaldus tunnel matmiskambrist ühe näo pinnale. Astronoomia tuli appi. Arvutati põhjalikult välja heledaimate tähtede koordinaadid erinevatel ajaperioodidel ja astronoomid pakkusid, et püramiidi ehitamise ajal, täpselt sellel joonel, kust see tunnel "välja näeb", oli täht Siirius - jumal Osirise sümbol. igavese elu märk.
