Блестящие достижения советской науки и техники в области космических полетов - первый в мире спутник Земли, первая ракета на Луне, первая ракета на пути к Венере, первый космический корабль-спутник и первый человек на борту космического корабля, совершившего полет во Вселенную, - привлекают все больше людей к изучению практической астрономии.
В предлагаемой вниманию читателей книге рассказывается о том, какое большое практическое значение для человека имеет ориентировка по звездам и другим небесным светилам, как самостоятельно отыскать на небе наиболее яркие созвездия и звезды, как определить время по звездам и Солнцу, а также об астрономических методах ориентировки на местности, определении курса и места самолета в полете, об ориентировке во время космического полета.
Некоторый фактический материал (общие сведения о Галактике, о движении Солнца, Луны и планет, основные системы небесных координат) расширяет общий кругозор читателя.
В книге в научно-популярной форме обобщены последние данные советской и зарубежной авиационной астрономии. Она написана доступным языком и рассчитана на широкий круг читателей - летный состав, курсантов и слушателей средних и высших учебных заведений ВВС, ГВФ и ДОСААФ, а также лиц, интересующихся вопросами ориентировки по небесным светилам.
Книга:
ЗВЕЗДНОЕ НЕБО
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
ЗВЕЗДНОЕ НЕБО
В ясную безлунную ночь над нашей головой видны и яркие звезды, сразу привлекающие к себе внимание, и менее яркие, и еле различимые невооруженным глазом. В одной стороне неба одни звездные рисунки, в другой - другие (см. приложение). Некоторые группы звезд своими рисунками напоминают какие-то фигуры: ковша, креста, серпа и т. д.
Наиболее яркие звезды отличаются друг от друга и цветом. Из-за различия температуры поверхности звезд одни из них излучают белый свет, другие - желтоватый, третьи- красноватый или оранжевый и т. д.
С Земли кажется, что звездное небо, как одно целое, как внутренняя поверхность огромного шара, постоянно вращается вокруг оси. Вращение небесного свода, на котором звезды неподвижны одна относительно другой, можно заметить в течение одного - двух часов. За сутки небесный свод делает полный оборот. Если сфотографировать это вращение звездного неба, на снимке звезды прочертят линии, соответствующие их движению. Особенно наглядно вращение звездного неба близ полюса мира (рис. 13).
Но вращение небесной сферы кажущееся. На самом деле вращается вокруг своей оси Земля.
Вследствие вращения Земли вокруг своей оси видимое суточное вращение небесной сферы вокруг оси мира происходит с угловой скоростью, равной скорости вращения Земли, но в обратном направлении. При этом каждая звезда описывает малый круг; плоскости этих кругов параллельны плоскости небесного экватора.
На разных географических широтах картина кажущегося вращения небесного свода различна. В средних широтах (рис. 14, а) звезды, расположенные недалеко от Полярной звезды, описывают вокруг нее окружность, не заходя за горизонт. Для данной широты это так называемые незаходящие светила. Некоторые звезды показываются из-за горизонта и, пройдя по небосводу, скрываются. Светила, расположенные недалеко от южного полюса мира, совсем не видны, так как при вращении не выходят из-за горизонта. Это невосходящие светила.
Из рис. 14 видно, что незаходящими светилами в Северном полушарии будут такие, у которых? ? (90° - ?), невосходящими - такие, у которых? ? - (90° - ?). Условием восхода и захода светил будет
- (90° - ?) ? ? ? (90° -?).
С увеличением широты места наблюдения количество незаходящих, а значит, и невосходящих звезд увеличивается.
На Северном полюсе Земли (рис. 14,б) можно наблюдать только одну небесную полусферу. Там полюс мира совпадает с зенитом, истинный горизонт - с небесным экватором, горизонтная система координат-с экваториальной. Явлений восхода и захода звезд нет. Все видимые звезды вращаются вокруг Полярной звезды параллельно истинному горизонту. Высоты звезд постоянны и равны их склонениям, а азимуты изменяются равномерно от 0° до 360° (для измерения азимута надо несколько отойти от точки полюса).
На земном экваторе (рис. 14, в) для наблюдения доступна вся небесная сфера. Все звезды восходят и заходят, причем направление их движения перпендикулярно к плоскости истинного горизонта. Полярная звезда видна около точки севера, т. е. у самого горизонта в северном направлении.
По яркости (блеску) звезды делятся на группы в соответствии со звездными величинами. К звездам 1-й величины относятся те, которые в 100 раз ярче самых слабых по яркости звезд, видимых при нормальном зрении невооруженным глазом; звезды, яркость которых в 2,5 раза меньше, чем звезд 1-й величины, считаются звездами 2-й величины, а те, которые по яркости в 2,5 раза слабее звезд 2-й величины, относятся к звездам 3-й величины и т. д., т. е. каждая следующая группа слабее предыдущей по яркости в 2,5 раза. Самые слабые звезды, видимые при нормальном зрении невооруженным глазом, являются звездами 6-й величины.
Для более точного определения яркости применяются дробные обозначения звездных величин. Например, звездная величина Полярной звезды 2,1; Алиота 1,7; Беги 0,1 и т. д. Есть звезды, звездная величина которых меньше единицы и даже меньше нуля.
Самые яркие звезды на небе - это Сириус и Канопус. Их величина выражается отрицательным числом: у Сириуса она равна-1,3; у Канопуса -0,9. Десять звезд имеют величину от нуля до единицы. Это Бега, Арктур, Капелла, Процион, Альтаир, Бетельгейзе, Ригель, Ахернар, ? и? Центавра. Ярче звезд 2-й величины 41 звезда-, ярче 3-й - 138, ярче 4-й - 357, ярче 5-й - 1030 звезд и т. д. Хотя современные телескопы позволяют видеть звезды только до 23-й звездной величины, путем математических расчетов установлено, что существуют звезды по меньшей мере 50-й звездной величины и что наибольшее количество звезд 27-й звездной величины. Человек с нормальным зрением видит над горизонтом одновременно около 2500 звезд (до 6-й звездной величины).
Яркость самых ярких небесных светил, выраженная в звездных величинах, составляет: Солнца -26,7, Луны (полной) -12,6, Венеры -4,3, Марса -2,8, Юпитера -2,5 (звездные величины планет даны соответственно их наибольшему блеску).
Звездное небо условно разделено на участки разнообразной формы, называемые созвездиями. Каждое из них имеет свое название. Эти названия были даны созвездиям еще в древние времена и отражают сходство конфигураций отдельных групп звезд с очертаниями некоторых предметов, с фигурами тех или иных животных и сказочных героев. В связи с этим на старинных картах звездного неба созвездия изображались в виде контуров соответствующих фигур.
В каждом созвездии яркие звезды обозначаются буквами греческого алфавита, а наиболее яркие из них имеют, кроме того, и свои названия. Менее яркие звезды чаще обозначаются буквами латинского алфавита или цифрами.
Принадлежность звезд к одному созвездию - это их «видимая» близость. В действительности звезды одного созвездия находятся на самых различных расстояниях от нас.
Для определения навигационных элементов в самолетовождении используется относительно небольшое количество небесных светил: днем - Солнце и иногда Луна; ночью- Луна, наиболее яркие планеты (Марс, Юпитер, Сатурн, Венера) и так называемые аэронавигационные звезды, для которых составлены специальные астрономические таблицы: это Сириус, Канопус, Вега, Арктур, Капелла, Ригель, Процион, Ахернар, Бетельгейзе, Альтаир, Альдебаран, Антарес, Поллукс, Спика, Денеб, Регул, Фомальгаут, ? Креста, ? Южного Треугольника, Ригиль, Алиот, Каус Астралия, Пикок, Полярная звезда, Альферац, Хамаль и Эль Сухейль.
Существует несколько способов отыскания звезд. Один из них состоит в следующем.
В северном полушарии звездное небо условно делится на три больших участка с яркими созвездиями и звездами.
В первом из них (рис. 15) отправным пунктом для отыскания многих аэронавигационных звезд служит созвездие Большой Медведицы, семь наиболее ярких звезд которого образуют характерную фигуру ковша или кастрюли. По древнему преданию, Большая Медведица (рис. 16) - это превращенная богиней Герой в медведицу Каллисто, дочь царя Ликаона, чуть не затравленная на охоте псами пастуха Волопаса. Созвездия Большой Медведицы, Волопаса и Гончих Псов расположены поблизости друг от Друга. Древние арабы называли созвездие Большой Медведицы Семибратием.
Вследствие вращения звездного неба ручка ковша созвездия Большой Медведицы в разное время бывает направлена то влево, то вниз, то вверх, а иногда ковш как бы опрокинут и виден почти над головой (рис. 13).
Третья от конца ручки ковша звезда - Алиот - аэронавигационная звезда. Действительная яркость ее в 3500 раз превосходит яркость нашего Солнца. Кажется же она небольшой светящейся точкой, потому что находится от нас на громадном расстоянии - 50 световых лет, хотя является самой близкой из звезд Большой Медведицы.
Вторая от конца ручки ковша звезда называется Мицар. Если внимательно всмотреться в окружающее ее пространство, то в безлунную ночь и при хорошей прозрачности атмосферы можно увидеть рядом с ней едва заметную звездочку,. называемую Алькор. Эта звезда 6-й величины; так как яркость ее стоит на самом пределе видимости невооруженным глазом, то по ней можно проверять свое зрение.
Если мысленно провести прямую линию через две крайние звезды в «передней стенке ковша», то на этой линии на расстоянии, равном примерно пяти расстояниям между теми же звездами, вверх от дна ковша можно увидеть Полярную звезду. Она находится почти у точки северного полюса мира (меньше чем в 1° от него) и поэтому может служить надежным ориентиром для определения направления на север. Недаром народы Средней Азии назвали Полярную звезду «Темир-козух», что значит «железный гвоздь». Она находится от нас в 6 раз дальше, чем Алиот. Полярная звезда входит в созвездие Малой Медведицы, яркие звезды которого, хотя и слабее звезд Б. Медведицы, напоминают ковш, но меньшего размера.
Если через звезды, образующие ручку ковша Б. Медведицы, провести дугу и продолжить ее тем же радиусом, то на этой линии будут находиться яркие звезды: Арктур, входящий в созвездие Волопаса, и дальше Спика, входящая в созвездие Девы.
Арктур по диаметру в 26 раз больше Солнца, находится от Земли на расстоянии 36,2 светового года. Его действительная яркость в 78 раз больше яркости Солнца.
Спика по диаметру в 5 раз больше Солнца, ее действительная яркость в 575 раз больше яркости Солнца. Она удалена от нас на колоссальное расстояние- 155 световых лет.
Продолжим ручку ковша Б. Медведицы по прямой, проведенной через крайнюю и среднюю звезды. Эта прямая пройдет мимо хорошо видимого на небе серпообразного созвездия Северной Короны, и на расстоянии, примерно в два раза большем, чем расстояние от Северной Короны до средней звезды ковша Б. Медведицы, можно увидеть аэронавигационную звезду Антарес, входящую в созвездие Скорпиона. Северная Корона - одно из самых маленьких и хорошо видимых созвездий северного неба. В центре созвездия выделяется самая яркая звезда - Гемма, что в переводе с древнегреческого означает «жемчужина».
Антарес - одна из самых больших звезд-гигантов. Она по объему в 36 000 000 раз больше Солнца и могла бы включить в себя Солнце вместе с земной орбитой. Действительная ее яркость в 690 раз превышает яркость Солнца. Антарес удален от нас на расстояние в 172 световых года. В переводе с греческого Антарес означает «соперник Марса». Как и планета Марс, Антарес имеет красноватый цвет.
Чтобы найти последнюю аэронавигационную звезду этого участка неба - Регул, нужно провести прямую линию через две внутренние звезды (у основания ручки) ковша Б. Медведицы в сторону, противоположную Полярной звезде. На этой линии на расстоянии, примерно в 1,5 раза большем, чем расстояние от Б. Медведицы до Полярной звезды, и будет находиться Регул, входящий в созвездие Льва, наиболее яркие звезды которого образуют фигуру, несколько напоминающую удлиненную трапецию. Действительная яркость Регула в 145 раз превосходит яркость Солнца, расстояние до него 83,6 светового года.
Вследствие видимого годового движения Солнца вид звездною неба зависит от времени года. Весной небесный свод выглядит иначе, чем летом, а летом иначе, чем осенью "И зимой. Полярная звезда и звезда Алиот, входящие в околополюсные созвездия, видны в любое время года. Арктур виден большую часть года: весной и осенью он виден всю ночь, осенью появляется с вечера в западной части неба, потом уходит под горизонт, а к утру снова восходит в восточной части неба. Зимой Арктур прекрасно виден во второй половине ночи. Спика - весенняя звезда, она хорошо также видна зимой после полуночи.
Звезда Антарес хорошо видна у самого горизонта весной после полуночи »и летом до полуночи, когда хвост созвездия Б. Медведицы опущен к югу. Особенно хорошо она видна в южных республиках Советского Союза.
Звезда Регул, как и все созвездие Льва, - одно из самых красивых и легко отыскиваемых созвездий, хорошо видна весной и зимой.
На втором участке неба (рис. 17) находится одно из красивейших созвездий-Орион. Четыре его яркие звезды образуют большой четырехугольник, внутри которого близко друг к другу расположены еще три звезды - пояс Ориона. По древнегреческому мифу, Орион - великан-охотник, наделенный исключительной красотой (рис. 18).
Две самые яркие звезды этого созвездия, находящиеся в противоположных углах четырехугольника, являются аэронавигационными. Звезда, которая находится ближе к Полярной, называется Бетельгейзе, а противоположная ей - Ригель. На продолжении спиральной линии, начатой в поясе и проведенной через крайние звезды созвездия Орион в направлении против хода часовой стрелки, последовательно можно увидеть Альдебаран, Капеллу, Поллукс, Процион и Сириус.
Бетельгейзе (в переводе с арабского означает «звезда в плече гиганта») - огромное светило, звезда-сверхгигант. По объему она во много миллионов раз больше Солнца, действительная ее яркость в 13 000 раз превосходит яркость Солнца. Температура поверхности небольшая - около 3000°, чем и объясняется красноватый цвет этой звезды. Бетельгейзе удалена от нас на огромное расстояние - 652 световых года. Собственно, сейчас мы видим не настоящую звезду Бетельгейзе, а ту, какой она была более шести веков назад. Бетельгейзе - зимняя звезда, но она хорошо видна осенью после полуночи и в начале весны до полуночи.
Ригель - вторая по видимой яркости звезда из созвездия Орион, обладающая очень (высокой светимостью: она в 23 000 раз ярче Солнца, температура ее поверхности в два раза выше температуры поверхности Солнца. По своей действительной яркости, характеризующей мощность светового излучения, Ригель превосходит все известные звезды. Источником столь мощного светового и теплового излучения является, как и у других звезд, внутриядерная энергия, высвобождающаяся при превращении одних химических элементов в другие. Эти процессы происходят под воздействием огромных давлений в недрах звезд и больших температур, достигающих многих миллионов градусов.
Звезда Ригель находится от Земли на расстоянии 652 световых лет. Как и все созвездие Орион, она видна на зимнем небе, а также осенью после полуночи.
Альдебаран - украшение зодиакального созвездия Тельца. Древним людям в этом месте неба представлялась фигура дикого быка. По блеску эта звезда уступает Бетельгейзе, но превосходит Арктур, Спику и Ригель. Альдебаран- звезда двойная. Одна из ее звезд превосходит Солнце в 120 раз по яркости и в 40 раз по диаметру; другая-маленькая звезда: ее яркость составляет всего лишь 0,002 яркости Солнца. Обе звезды вращаются одна вокруг другой.
Альдебаран виден на небе зимой, осенью до полуночи и ранней весной.
В созвездие Тельца входит одно из многочисленных звездных скоплений - Плеяды. Плеяды, по преданию,- девять дочерей великана Атланта, которые спасались бегством от преследовавшего их охотника Ориона и были превращены в звезды. Звездное скопление Плеяды находится от нас на расстоянии в несколько сот световых лет. Оно насчитывает около 130 звезд, однако невооруженным глазом можно увидеть не более девяти. Человек с нормальным зрением при хороших условиях наблюдения может увидеть 5-6 звезд, а с более острым зрением - 7-9 звезд.
Капелла (в переводе с латинского «козочка») - самая яркая звезда созвездия Возничего, наиболее яркие звезды которого образуют хорошо заметный на небе пятиугольник, немного вытянутый в направлении созвездия Б. Медведицы. Капелла удалена от Земли на расстояние 44,6 светового года; действительная яркость ее в 125 раз превышает яркость Солнца. Это звезда тройная, вокруг нее вращаются две относительно небольшие звездочки, не видимые невооруженным глазом. Капелла в средних географических широтах видна во все времена года.
Поллукс - звезда зодиакального созвездия Близнецов, находящаяся от нас на удалении 32,9 светового года.
Солнце проходит через созвездие Близнецов в июне (здесь расположена точка летнего солнцестояния). В декабре, когда Солнце находится в противоположной части неба, созвездие Близнецов хорошо наблюдать в полночь. Поллукс виден зимой, почти всю весну и осенью во второй половине ночи.
В созвездии Близнецов недалеко от Поллукса (что, очевидно, и определило название созвездия) хорошо видна еще одна яркая звезда - Кастор (Кастор и Поллукс - это имена сиамских близнецов).
Процион - самая яркая звезда созвездия Малого Пса. Она относится к числу средних звезд, температура ее поверхности около 7000°, яркость в 5,9 раза превосходит яркость Солнца. Это самая близкая к нам аэронавигационная звезда после Ригиля (? Центавра) и Сириуса (11,3 светового года).
Процион - звезда зимнего неба, она видна также ранней весной до полуночи и во второй половине осени после полуночи.
Сириус (в переводе с греческого «пылающий», «искрящийся») - самая яркая звезда небесного свода и одна из ближайших к Земле звезд. Она находится от нас на расстоянии 8,7 светового года.
Наш глаз воспринимает только узкий пучок видимых лучей. Из всех электромагнитных волн, но если бы он имел способность ощущать и тепловые излучения, то самыми яркими звездами были бы Антарес, Альдебаран и Бетельгейзе, максимум излучения которых лежит в невидимой, инфракрасной области. Звезда Сириус по яркости тогда была бы на четвертом месте.
Сириус в 17 раз ярче Солнца; диаметр Сириуса в 1,6 раза больше диаметра Солнца. Температура поверхности Сириуса достигает 10 000°.
При наблюдении в бинокль около Сириуса можно обнаружить слабенькую беленькую звездочку. Это спутник Сириуса, обращающийся вокруг него с периодом в 40 лет.
Сириус бывает виден осенью и в начале зимы после полуночи, а также в конце зимы и в начале весны до полуночи. В древнем Риме первое после периода невидимости утреннее появление Сириуса в лучах восходящего Солнца совпадало с наступлением жары, времени тропических лихорадок и других эпидемий. В эту пору объявлялся перерыв в работе всех учреждений - наступал отпускной период. Созвездие Большой Пес, в которое входит Сириус, по латыни называется Канис Майор, что означает летний перерыв в занятиях, или каникулы. Школьники и студенты, употребляя слово «каникулы», очевидно, и не подозревают, что оно связано с названием созвездия Большого Пса.
На третьем участке неба (рис. 19) хорошо видны образуемое пятью звездами W-образное созвездие Кассиопеи и блестящая звезда Вега, единственная яркая звезда созвездия Лиры. В созвездии Кассиопеи нет аэронавигационных звезд, но оно может служить отличным ориентиром. Это яркое красивое околополюсное созвездие расположено на участке Млечного Пути и потому сверкает как бы на фойе светлого, серебристого тумана. От созвездия Кассиопеи к нам идет самое мощное из известных космическое радиоизлучение, источником которого является едва видимая кольцевая туманность, образовавшаяся более полутора тысяч лет назад в результате вспышки «сверхновой» звезды. Подобные вспышки в космосе не единичны и представляют собой исключительно интересный и динамичный физический процесс. За счет быстрого высвобождения из недр звезды ядерной энергии звезда вдруг начинает расшириться со старостью в несколько тысяч километров в секунду. Размеры звезды увеличиваются во много тысяч раз, действительная яркость ее достигает яркости миллионов Солнц. Спустя некоторое время звезда тускнеет и становится невидимой для невооруженного глаза, хотя ее газовая оболочка продолжает расширяться еще в течение многих тысячелетний излучать в мировое пространство радиосигналы, свидетельствующие о происшедшей в космосе катастрофе.
На прямой линии, идущей через две звезды Кассиопеи, наиболее удаленные от Полярной звезды, находится звезда Вега; ее можно также отыскать на продолжении прямой линии, проведенной через две внутренние звезды у основания ручки ковша Б. Медведицы в сторону, противоположную Регулу. Рядом с Вегой четыре слабые звезды созвездия Лиры образуют характерную фигуру маленького параллелограмма. Вега по размерам близка к Солнцу, температура ее поверхности около 10 000°, от нас она находится на расстоянии 26,5 светового года.
Вследствие прецессии земной оси полюс мира перемещается среди звезд и за 26 000 лет описывает окружность против хода часовой стрелки. Примерно к 22-столетию расстояние от Полярной звезды до полюса мира уменьшится в два раза и будет составлять 28’, а через 12 000 лет полюс мира будет находиться около звезды Вега на расстоянии 6°. Вега станет как бы «полярной» звездой.
К созвездию Лиры примыкает крестообразная фигура созвездия Лебедя (рис. 20). В вершине креста находится звезда Денеб, которая вместе с Вегой и Альтаиром - наиболее яркой звездой созвездия Орла, напоминающего фигуру самолета, - образует почти равнобедренный треугольник.
Созвездие Лебедя расположено в области Млечного Пути и поэтому очень богато звездами. Самая яркая звезда созвездия - Денеб - гигант среди звезд. Ее действительная яркость в 9400 раз больше яркости Солнца, а диаметр - в 35 раз больше солнечного. Температура поверхности достигает 11 000°. Денеб находится от нас на расстоянии 652 световых лет. В средних географических широтах Денеб можно наблюдать круглый год.
Альтаир в 8,3 раза ярче Солнца и в два с лишним раза больше его по диаметру. Температура поверхности Альтаира 10 000°; расстояние до Земли 16,6 светового года. Альтаир - звезда летнего неба, она видна также осенью до полуночи, в первой половине зимы сразу же после наступления темноты и во второй половине зимы перед рассветом, весной- во второй половине ночи.
Недалеко от рассмотренных созвездий, в противоположной Б. Медведице стороне от Полярной звезды, находится группа звезд созвездий Пегаса и Андромеды, образующих фигуру ковша, который значительно больше ковша Б. Медведицы. Наиболее яркая звезда у основания ручки этого ковша - ? Андромеды (? Пегаса), или Альферац, является аэронавигационной звездой.
Действительная яркость Альфераца в 130 раз превосходит яркость Солнца, но кажется он нам светящейся точкой, так как расстояние до него 120 световых лет. Альферац виден летом, осенью и в первой половине ночи зимой. Весной он виден перед рассветом, а некоторое время и после наступления темноты (в марте).
Недалеко от Альфераца в сторону созвездия Кассиопеи находится маленькое слабо мерцающее облачко. При хорошей прозрачности атмосферы его легко отыскать невооруженным глазом. Это знаменитая спиральная туманность Андромеды - наш ближайший внегалактический сосед (рис.2).
По древнему преданию, Андромеда - дочь эфиопского царя Цефея и его жены Кассиопеи - была прикована на берегу моря к скале и ее должен был растерзать страшный Кит. Проезжавший мимо на крылатом коне Пегасе герой Персей решил спасти Андромеду. У него в сумке была голова страшного чудовища - Медузы, обращавшего всякого, кто на нее смотрел, в камень. Персей же, глядя в свой блестящий, как зеркало, щит, победил Медузу, отрубив ей голову. Отрубленную голову Медузы он показал Киту и тем обратил его в камень. Спасенную Андромеду Персей вернул родителям. Созвездия Кассиопеи, Цефея, Пегаса, Персея и Кита расположены на небе вокруг созвездия Андромеды.
На продолжении прямой, идущей от ковша Б. Медведицы через Полярную звезду и созвездие Пегаса, находится красивая белая звезда Фомальгаут (рот рыбы), входящая в созвездие Южной Рыбы. Большая часть этого южного созвездия не видна в северных широтах, так как находится под горизонтом. В августе, сентябре, октябре Фомальгаут хорошо виден у самого горизонта. Яркость Фомальгаута в 11 раз больше яркости Солнца, расстояние до него 23 световых года.
Между звездами Альферац и Альдебаран находится еще одна небольшая аэронавигационная звезда этого участка неба - Хамаль, входящая в созвездие Овна. Она располагается в вершине прямоугольного треугольника, составленного звездой Альферац и одной из ярких звезд созвездия Кассиопеи. Ручка ковша созвездий Пегаса и Андромеды проходит между созвездиями Кассиопеи и Овна. Хамаль - осенняя звезда, в октябре -ноябре она видна всю ночь, зимой - в первой половине ночи, летом -во второй.
Южный полюс мира в отличие от северного не обозначен яркими звездами. Но, как и северное, южное звездное небо очень красиво своими своеобразными созвездиями и яркими звездами. Некоторые из них также используются как аэронавигационные. Это Канопус, Ахернар, Ригиль, Пикок, Эль Сухейль, Каус Астралия, ? Креста и? Южного Треугольника.
Большое красивое созвездие, известное прежде под названием Арго (корабль Аргонавтов), теперь разделено на отдельные созвездия: Киль, Корма, Компас и Паруса. Оно действительно напоминает старинный парусный корабль с очень яркой звездой Канопус в его киле и со звездой Эль Сухейль на парусах.
Вместе с Сириусом и Фомальгаутом, Пикок, Ригиль, ? Креста и Эль Сухейль расположены на одной дугообразной линии, идущей вокруг южного полюса мира. Близ этой линии, между звездами Пикок и Ригиль, находится небольшое созвездие Южный Треугольник с наиболее яркой звездой а Ю. Треугольника, а примерно посередине между Фомальгаутом и Канопусом можно увидеть Ахернар.
Аэронавигационная звезда Каус Астралия вместе со звездами Пикок и Антарес образует характерный равнобедренный треугольник.
Звезда Канопус удалена от нас на 181 световой год, ее яркость в 5400 раз превосходит яркость Солнца.
Ригиль (? Центавра) - ближайшая к нам звезда (4,24 светового года). Температура ее поверхности достигает 5000°, а яркость примерно равна яркости Солнца.
Звезда Ахернар находится на расстоянии от Земли примерно в 96 световых лет, температура ее поверхности превышает 16 000°, а яркость в 370 раз больше яркости Солнца.
Аэронавигационные звезды южного неба (рис. 21) на больших широтах-незаходящие светила. Поэтому они видны круглый год в течение всей ночи. На средних и малых широтах (примерно от 0° до 60° южной широты) видимость их на небе определяется временем года. Канопус виден зимой всю ночь, весной - в первой половине ночи и осенью - во второй. Ригиль виден весной всю ночь, летом- в первой половине ночи и зимой - во второй. Ахернар виден осенью всю ночь, зимой - в первой половине ночи и летом- во второй, ? Креста видна всю ночь в конце зимы и в начале весны, летом - в первой половине ночи, осенью и в начале зимы -во второй, а Ю. Треугольника видна всю ночь весной, летом - в первой половине ночи, зимой - во второй. Пикок виден всю ночь летом, осенью - в первой половине ночи и весной - во второй. Эль Сухейль видна зимой всю ночь, весной - в первой половине ночи и осенью - во второй. Каус Астралия видна всю ночь летом, осенью - впервой половине ночи и весной - во второй.
Мы рассмотрели основные звезды, применяемые для навигационных определений.
При изучении звезд надо натренировать себя так, чтобы уметь быстро находить нужные созвездия и звезды в отдельных участках звездного неба даже в тех случаях, когда другие участки закрыты облаками. Обычно несколько тщательных тренировок дают хорошие результаты, и, как правило, практически освоенные приемы отыскания звезд остаются в памяти на всю жизнь.
В табл. 1, цель которой облегчить отыскание аэронавигационных звезд на небе, звезды даны в порядке уменьшения яркости. Рядом с названием каждой из них в скобках указано, в какое созвездие она входит и какой буквой греческого алфавита обозначается.
Таблица 1
: Сириус (? Б. Пса)
Звездная величина : -1,3
Цвет звезды : Белый
Способ отыскания: По яркости и по расположению относительно созвездия Орион. Находится на спиралеобразной линии, идущей от созвездия Орион; последняя, самая нижняя звезда на этой спирали. Она также находится на прямой, идущей через пояс Ориона (рис. 17)
Наименование аэронавигационной звезды : Канопус (? Киля)
Звездная величина : -0,9
Цвет звезды : Желтый
Способ отыскания: По яркости. Находится на вершине прямого угла прямоугольного треугольника, образуемого звездами Сириус, Канопус, Эль Сухейль (рис. 21)
Вега (? Лиры)
Звездная величина: 0,1
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: По яркости. Находится в продолжении линии, проведенной через две внутренние звезды ковша Б. Медведицы или от двух крайних, наиболее удаленных от Полярной звезды звезд Кассиопеи. Прямые, идущие через Бегу, Полярную звезду и Алиот, образуют прямой угол. Около Беги расположен маленький параллелограмм из четырех неярких звезд. Поблизости созвездие Лебедя, имеющее характерную форму креста (рис. 19)
Наименование аэронавигационной звезды: Капелла (? Возничего)
Звездная величина: 0,2
Цвет звезды: Желтый
Способ отыскания: По яркости. Находится на спиралеобразной линии, идущей от созвездия Орион, между этим созвездием и Полярной звездой, а также на прямой, идущей от ковша созвездия Б. Медведицы (рис. 17)
Наименование аэронавигационной звезды: Арктур (? Волопаса)
Звездная величина: 0,2
Цвет звезды: Оранжевый
Способ отыскания: По яркости. Лежит на продолжении дугообразной линии ручки ковша созвездия Б. Медведицы (рис. 15)
Наименование аэронавигационной звезды: Ригель (? Ориона)
Звездная величина: 0,3
Цвет звезды: Голубой
Способ отыскания: Находится в правом нижнем углу созвездия Орион (рис. 17)
Наименование аэронавигационной звезды: Процион (? М. Пса)
Звездная величина: 0,5
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Находится на спиралеобразной линии, идущей от созвездия Орион к звезде Сириус (рис. 17)
Наименование аэронавигационной звезды: Ахернар (? Эридана)
Звездная величина: 0,6
Цвет звезды: Желтый
Способ отыскания: Находится примерно на середине прямой, соединяющей звезды Капопус и Фомальгаут (рис. 21)
Наименование аэронавигационной звезды: Альтаир (? Орла)
Звездная величина: 0,9
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: По характерному созвездию Орла, четыре звезды которого напоминают фигуру самолета. Поблизости крестообразная фигура созвездия Лебедя и яркая звезда Вега (рис. 19)
Наименование аэронавигационной звезды: Бетельгейзе (? Ориона)
Звездная величина: 0,9
Цвет звезды: Красный
Способ отыскания: По цвету. Находится в верхнем левом углу созвездия Орион, наиболее яркая из двух его верхних звезд (рис. 17)
Наименование аэронавигационной звезды: Альдебаран (? Тельца)
Звездная величина: 1,1
Цвет звезды: Красноватый
Способ отыскания: По цвету. Находится на спиралеобразной линии, идущей от созвездия Орион. Неподалеку находится характерная группа неярких звезд Плеяды (рис. 17)
Наименование аэронавигационной звезды: Поллукс (? Близнецов)
Звездная величина: 1,2
Цвет звезды: Желтый
Способ отыскания: Находится на спиралеобразной линии, идущей от созвездия Орион, а также на прямой, идущей через ковш созвездия Б. Медведицы (рис. 17)
Наименование аэронавигационной звезды: Спика (? Девы)
Звездная величина: 1,2
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Находится на продолжении дуги ручки ковша созвездия Б. Медведицы, следующая яркая звезда за Арктуром (рис. 15)
Наименование аэронавигационной звезды: Антарес (? Скорпиона)
Звездная величина: 1,2
Цвет звезды: Красный
Способ отыскания: Находится на продолжении прямой линии, идущей от ручки ковша созвездия Б. Медведицы, близ созвездия Северной Короны (рис. 15)
Наименование аэронавигационной звезды: Фомальгаут (? Южной Рыбы)
Звездная величина: 1,3
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Находится на продолжении прямой, идущей от созвездия Б. Медведицы через Полярную звезду и крайние две звезды ковша созвездий Пегаса и Андромеды (рис. 19)
Наименование аэронавигационной звезды: Денеб (? Лебедя)
Звездная величина: 1,3
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: По характерной крестообразной фигуре созвездия Лебедя и по звездам Вега и Альтаир, с которыми Денеб образует почти равнобедренный треугольник (рис. 19)
Наименование аэронавигационной звезды: Регул (? Льва)
Звездная величина: 1,3
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Находится на продолжении прямой, проведенной через две внутренние звезды у основания ручки ковша созвездия Б. Медведицы в сторону, примерно противоположную Полярной звезде (рис. 15)
Наименование аэронавигационной звезды: ? Креста
Звездная величина: 1,5
Цвет звезды: Голубой
Способ отыскания: По характерному расположению наиболее ярких звезд этого созвездия, образующих форму креста (рис. 21)
Наименование аэронавигационной звезды: Ригиль (? Центавра)
Звездная величина: 0,3-1,7
Цвет звезды: Желтый
Способ отыскания: Находится на дугообразной линии, идущее через звезды Фомальгаут, Пихок, Ригиль, ? Креста и Эль Сухейль, а также в вершине прямого угла прямоугольного треугольника, образуемого звездами Ригиль, Антарес, Спиха (рис. 21)
Наименование аэронавигационной звезды: Алиот (? Б. Медведицы)
Звездная величина: 1,7
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Самая яркая звезда созвездия Б. Медзедицы, третья от конца ручки ковша (рис. 15)
Наименование аэронавигационной звезды: ? Южного Треугольника
Звездная величина: 1,9
Цвет звезды: Красный
Способ отыскания: По характерному треугольнику ярких звезд. Находится близ дугообразной линии, проходящей через звезды Фомальгаут, Пикок, Ригиль, ? Креста, Эль Сухейль, между звездами Пикок и Ригиль (рис. 21)
Наименование аэронавигационной звезды: Каус Астралия (? Стрельца)
Звездная величина: 2,0
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Вместе с Пикоком и Антаресом образует почти равнобедренный тупоугольный треугольник (рис. 21)
Наименование аэронавигационной звезды: Пикок (? Павлина)
Звездная величина: 2,1
Цвет звезды: Голубой
Способ отыскания: Находится на дугообразное линии, проходящей через звезды Фомальгаут, Пикок, Ригиль, ? Креста, Эль Сухейль. Вместе с Антаресом и Каус Астралия образует почти равнобедренный тупоугольный треугольник (рис. 21)
Наименование аэронавигационной звезды: Альферац (? Андромеды)
Звездная величина: 2,1
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Средняя и самая яркая из звезд ковша, образуемого созвездиями Пегаса и Андромеды и находящегося на продолжении прямой, идущей от созвездия Б. Медведицы через Полярную звезду (рис. 19)
Наименование аэронавигационной звезды: Полярная (? М. Медведицы)
Звездная величина: 2,1
Цвет звезды: Белый
Способ отыскания: Находится на продолжении прямой, проведенной через две крайние звезды ковша созвездия Б. Медведицы (рис. 15).
Наименование аэронавигационной звезды: Хамаль (? Овна)
Звездная величина: 2,2
Цвет звезды: Красный
Способ отыскания: Находится в одной из вершин прямоугольного треугольника, образуемого звездами Хамаль, Альферац и одной из крайних звезд созвездия Кассиопеи (рис. 19)
Наименование аэронавигационной звезды: Эль Сухейль (? Парусов)
Звездная величина: 2,2
Цвет звезды: Красный
Способ отыскания: Находится на дугообразной линии звезд Фомальгаут, Пикок, Ригиль, (? Креста, Эль Сухейль, Сириус, (рис. 21)
В процессе изучения звездного неба, чтобы облегчить отыскание и опознавание звезд, пользуются картами (атласами) звездного неба.
В авиационной астрономии применяется подвижная карта звездного неба, известная под названием бортовой карты неба - БКН (рис. 22). Она состоит из неподвижного основания, на котором вращается вокруг полюса мира звездная карта со звездами до четвертой величины, и накладного листа с вырезом, изображающим горизонт для заданной широты места. На звездной карте нанесены четыре круга склонений, которые соответствуют прямым восхождениям 0, 90, 180 и 270°, и небесный экватор со шкалой прямых восхождений через каждые 10°. Два круга склонений имеют шкалу через 10°. По краю овального выреза нанесены риски, показывающие положение точек севера, юга, востока и запада, а также шкала азимутов через 30°.
В дугообразном вырезе накладного листа видна шкала на 365 делений с оцифровкой по дням и месяцам года, нанесенная на вращающейся карте. По краю дугообразного выреза нанесены деления часов и десятков минут, приходящихся на ночное время. Если, вращая карту, совместить деление заданного дня с делением заданного часа наблюдения по местному времени, то в овальном вырезе будет видна картина звездного неба, соответствующая заданному моменту наблюдения по местному гражданскому времени.
Для удобства пользования БКН издана для различных широт Северного полушария: БКН-I - для 37° (от 30 до 44°); БКН-II -для 53° (от 46 до 60°) и БКН-III -для 69° (от 62 до 72°). Они отличаются друг от друга размерами и конфигурацией овального выреза, ограничивающего видимую часть звездного неба для выбранной широты.
Для меньших северных широт и для южных широт существуют специальные карты неба.
Перед тем как пользоваться бортовой картой неба, необходимо нанести на изображение видимой части неба положение планет. Как было сказано выше, положение планет среди звезд непостоянно, они блуждают по звездному небу, и поэтому их невозможно заранее, вместе со звездами, нанести на карту. Наносить же их следует не только тогда, когда мы собираемся их наблюдать, но и каждый раз перед тем, как пользоваться БКН. Ведь появление планеты в каком-то созвездии несколько меняет его общий вид и этим может затруднить отыскание и опознавание нужных аэронавигационных звезд.
При ориентировании карты ее следует держать примерно вертикально перед собой, совмещая обозначения точек горизонта с соответствующими им фактическими направлениями стран света.
При помощи БКН можно не только получить вид звездного неба для заданного момента времени (месяца, дня и часа), но и решать следующие задачи.
1. Наметить на земле, до полета, звезды, по которым наиболее удобно производить навигационные определения в воздухе. Для этого карту устанавливают на заданный момент местного времени и по видимому положению звезд в овале БКН в зависимости от курса полета выбирают для измерений наиболее удобные аэронавигационные звезды. Для большей точности астрономических навигационных определений по нескольким звездам выбирают такие из них, разность азимутов между которыми близка к 90°.
2. Определить горизонтальные и экваториальные координаты светил. Для определения экваториальных координат надо карту установить на заданный момент времени и отсчитать: часовой угол - по дуге экватора от южной части небесного меридиана до круга склонения светила, т. е. до прямой, проходящей через полюс мира и светило; склонение- по кругу склонения от небесного экватора до светила.
Для определения горизонтальных координат надо обозначить зенит в центре овала. Положение светила между линией горизонта (краем овального выреза) и зенитом характеризует высоту светила. Величина азимута отчитывается по краю овального выреза от точки севера в восточном направлении до вертикала (прямая на карте, соединяющая светило с зенитом); высота - по вертикалу от горизонта до светила.
3. Определить моменты восхода и захода светил в определенный день. Для этого вращением карты изображение данного светила устанавливают под обрез овала в восточной части, если нужно определить восход светила, или в западной, если нужно определить заход светила. На дугообразном вырезе против заданной даты можно прочесть момент восхода (захода) светила по местному времени.
4. Определить моменты кульминаций светил. Для этого изображение светила устанавливается на небесный меридиан по линии С-Ю между полюсом и точкой юга, если нужно определить верхнюю кульминацию, или между полюсом и, точкой севера, если нужно определить нижнюю кульминацию. На дугообразном вырезе против заданной даты можно прочесть момент кульминации по местному времени.
| <<< Назад
|
Вперед >>>
|
В настоящее время, в качестве навигационных, используют наиболее яркие и легко опознаваемые - Солнце, Луну, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн и 26 звёзд.
В самой высокой точке неба солнце указывает направление на юг. Солнце может действовать как часы.
Солнцу требуется четыре минуты для перемещения на один градус долготы с востока на запад (в северном полушарии, а в южном - Солнце движется в противоположном направлении). Солнечные часы на одной и той же долготе (на одном меридиане) показывают одинаковое время.
Наиболее характерными признаками, по которым отыскиваются навигационные звёзды, являются конфигурации созвездий, взаимное расположение и видимая яркость звёзд.
По решению Международного астрономического союза всё небо разделено на 88 участков-созвездий, из которых более 60 могут быть видны с территории бывшего СССР.
В состав навигационных звёзд входят следующие (жирным шрифтом выделены навигационные звёзды для Северного полушария) :
- Альферац (альфа Андромеды)
- Полярная (альфа М.Медведицы)
- Алиот (эпсилон Б.Медведицы)
- Регул (альфа Льва)
- Денеб (альфа Лебедя)
- Фомальгаут (альфа Южн.Рыбы)
- Антарес (альфа Скорпиона)
- Поллукс (бета Близнецов)
- Спика (альфа Девы)
- Бетельгейзе (альфа Ориона)
- Альдебаран (альфа Тельца)
- Альтаир (альфа Орла)
- Процион (альфа М.Пса)
- Ригель (бета Ориона)
- Арктур (альфа Волопаса)
- Капелла (альфа Возничего)
- Вега (альфа Лиры)
- Сириус (альфа Б.Пса)
- Канопус (альфа Арго)
- Ахернар (альфа Эридана)
- альфа Центавра
- бета Южн.Креста
- альфа Южн.Треугольника
- эпсилон Стрельца
- Пикок (альфа Павлина)
- Хамаль (альфа Овна)
Точка прямо над головой, называется Зенит . Воображаемая линия, идущая из Южной точки горизонта через Зенит на северную точку на горизонте, называется Меридиан . Солнце, Луна и все звезды и планеты поднимаются на восточную сторону меридиана, пересекают Меридиан и располагаются на западной стороне меридиана. Древний термин AM (от латинского слова, ante meridiem , или до меридиана) относится к первой половине светового дня до того, как солнце пересечет Меридиан. Термин PM (post meridiem ) относится ко второй половине дня, после того, как солнце пересекает Меридиан.
Линия, соединяющая Северный и Южный полюсы, является осью вращения Земли. Для навигации наиболее интересной звездой является Полярная звезда, указывающая на небесный полюс. Поскольку Северный полюс Земли направлен на неу, она не поднимается и не садится, а всю ночь стоит на одном и том же месте над северным горизонтом. Все остальные звезды на небе медленно вращаются вокруг нее. Это движение незаметно с минуты на минуту, но вы можете увидеть его в течение часа или при длительной выдержке. Полярная звезда довольно яркая и поэтому служит маяком, указывающим на север.
Полярная звезда показывает вашу широту. Угол Полярной звезды над северным горизонтом (измеряется в градусах) равен широте (числу градусов к северу от экватора). Однако на Северном полюсе Полярная звезда находится прямо над головой, и звезды движутся концентрическими кругами параллельно горизонту. Где-либо на экваторе Полярная звезда находится низко на Северном горизонте, а звезды поднимаются прямо с востока и устремляются прямо на запад.
Открылась бездна, звезд полна,
Звездам числа нет, бездне – дна.
Уста премудрых нам гласят:
Там разных множество миров,
Несчетны солнца там горят,
Народы там и круг веков.
М.В.Ломоносов
Наша Земля, еще 8 больших планет и множество малых (астероидов) входят в Солнечную систему, центром которой является звезда Солнце. В Солнечной системе расстояния удобно измерять в астрономических единицах – среднее расстояние от Земли до Солнца (» 150 млн.км). Но даже ближайшие звезды удалены от Солнца на такие огромные расстояния, что астрономы ввели новые единицы: световой год » 9,46 . 10 -12 км (сколько луч света проходит за год) и парсек » 3,26 св. года.
Все видимые на небе звезды и Солнце входят в состав нашей звездной системы, называемой Галактикой или системой Млечного Пути.
Наша галактическая система состоит из звезд различных типов, звездных скоплений и ассоциаций, газовых и пылевых туманностей, облаков межзвездного газа, рассеянных космических частиц и отдельных атомов. Все эти элементы динамически связаны в единую систему.
В ясную безоблачную ночь на небе хорошо заметна широкая светлая полоса. Это Млечный Путь, который представляется в виде гигантской арки, перекинутой через все небо и высоко поднимающейся над горизонтом. Сплошное сияние Млечного Пути вызвано светом громадного числа далеких от нас слабых звезд, сливающихся в один светящийся пояс. Млечный Путь охватывает непрерывным кольцом все звездное небо и на всем своем протяжении имеет разную ширину, различную яркость и изменчивые очертания. Он проходит через созвездия: Единорог, Малый Пес, Орион, Близнецы, Телец, Возничий, Персей, Жираф, Кассиопея, Андромеда, Цефей, Ящерицы, Лебедь, Лисичка, Лира, Стрела, Орел, Щит, Стрелец, Змееносец, Южная Корона, Скорпион, Наугольник, Волк, Южный Треугольник, Кентавр, Южный Крест, Муха, Киль, Паруса и Корма. Средняя линия Млечного Пути является большим кругом, наклоненным к плоскости небесного экватора под углом в 62°.
Наша Галактика содержит около 150 миллиардов звезд. Основная масса звезд Галактики, образующих Млечный Путь, расположена вблизи галактической плоскости.
Наше Солнце находится вблизи галактической плоскости. По своей форме Галактика напоминает двояковыпуклую линзу. В центральных частях Галактики звезд больше, а на окраинах – меньше. Диаметр Галактики в ее основной галактической плоскости составляет около 86 000 световых лет. Расстояние от Солнца до центра Галактики равно 26 000 световых лет, а до края – около 16 600 световых лет.
Ядро (центр) Галактики расположено в направлении созвездия Стрельца. По своему строению Галактика сходна с внегалактическими спиральными туманностями.
Повинуясь закону всемирного тяготения, все звезды, в том числе и Солнце с планетами, обращаются вокруг центра тяжести Галактики. Движения звезд в Галактике напоминают движения планет вокруг Солнца, - чем дальше от центра вращения, тем медленнее движение. Солнце движется по своей орбите вокруг центра Галактики со средней скоростью около 250 км/сек и совершает полный оборот примерно за 260 миллионов лет.
Расстояние до ближайшей к нам и похожей галактики в созвездии Андромеды » 750 000 св. лет. ("Туманность Андромеды" – видна глазом в виде пятнышка).
Для определения места судна и поправки компаса в судовождении используют наиболее яркие, так называемые навигационные звезды. Яркость звезд характеризуют их звездной величиной, причем наиболее яркие из них имеют отрицательную звездную величину, а менее яркие – нулевую и, затем, положительную. Звездные величины 159 наиболее ярких навигационных звезд, а также 4 планет приведены в МАЕ. Самая яркая звезда Сириус имеет звездную величину – 1,6, звезда Полярная +2,1, самые слабые звезды, еще различимые невооруженным глазом, +6.
В глубокой древности многие звезды были объединены в группы, называемые созвездиями. Происхождение названий большинства из них связано с древними легендами. Наиболее яркие звезды, входящие в созвездия, обозначаются буквами греческого алфавита, а также имеют собственные названия. (см. таблицу).
На отдельном вкладыше в МАЕ дана карта звездного неба, разделенная на три части. На первой карте показаны звезды со склонением d от 30 до 90°N, на второй – от 30 до 90°S и на третьей, включающей экваториальную зону, от 60°N до 60°S.
Судоводитель должен уметь ориентироваться на звездном небе, правильно определять наименования звезд. Практически для получения места судна достаточно знать ~ 20 наиболее ярких звезд.
Список имен навигационных звезд
| N Рос. МАЕ МАЕ | Русское Название | Латинское название | N Naut.Alman. | Звездн.велич. | Созвездия Русские | Созвездия Латинские |
| Акрукс | Acrux | 1.1 | a Юж.Креста | a Crucis | ||
| Алиот | Alioth | 1.7 | e Б.Медведицы | e Ursac Majoris | ||
| Ал Наир | Al Na¢ir | 2.2 | a Журавля | a Gruis | ||
| Альдебаран | Aldebaran | 1.1 | a Тельца | a Tauri | ||
| Альтаир | Altair | 0.9 | a Орла | aAquilae | ||
| Альфакка | Alphecca | 2.3 | a Сев.Короны | a Coronas Bovealis | ||
| Альфард | Alphard | 2.2 | a Гидры | a Hydrae | ||
| Альферас | Alpheratz | 2.2 | a Андромеды | a Andromedae | ||
| Антарес | Antares | 1.2 | a Скорпиона | a Scorpii | ||
| Арктур | Arcturus | 0,2 | a Волопаса | a Bootis | ||
| Атриа | Atria | 1.9 | a Юж.Треугольн. | a Trianq. Aust | ||
| Ахернар | Achernar | 0.6 | a Эридана | a Eridani | ||
| Бетельгейзе | Betelgense | 0.1- 1.2 | a Ориона | a Orionis | ||
| Вега | Vtga | 0.1 | a Лиры | a Lyrae | ||
| Денеб | Deneb | 1.3 | a Лебедя | a Cygni | ||
| Денебола | Denebola | 2.2 | b Льва | b Leonis | ||
| Дуббе | Dubhe | 2.0 | a Б.Медведицы | a Ursee Majoris | ||
| Жаула | Shaula | 1.7 | l Скорпиона | l Scorpii | ||
| Канопус | Canopus | -0.9 | a Арго | a Carinae (argo) | ||
| Капелла | Capella | 0.2 | a Возничего | a Anrigae | ||
| Миаплацидус | Miaplacidus | 1.8 | b Арго | b Carinae (argo) | ||
| Кафф | Kaph | 2.4 | b Кассиопеи | b Cassiopeiae | ||
| Мимоза | Mimosa | 1.5 | b Юж.Креста | b Crucis | ||
| Маркаб | Markab | 2.6 | a Пегаса | a Pegasi | ||
| Мирфак | Mirfak | 1.9 | a Персея | a Persei | ||
| Нунки | Nunki | 2.1 | t Стрельца | t Sagittariis | ||
| Пикок | Peacock | 2.1 | a Павлина | a Pavonis | ||
| Поллукс | Pollux | 1.2 | b Близнецов | b Geminorum | ||
| Процион | Procyon | 0.5 | a Мал.Пса | a Canis Minoris | ||
| Расальхагуэ | Rasalhague | 2.1 | a Змееносца | a Ophiuchi | ||
| Регул | Regulus | 1.3 | a Льва | a Leonis | ||
| Ригель | Rigel | 0.3 | b Ориона | b Orionis | ||
| Ригил- Кентавр | Rigil- Kentaurus | 0.1- 1.7 | a Центавра | a Centauri | ||
| Сириус | Sirius | -1.6 | a Бол.Пса | a Canis Majoris | ||
| Спика | Spica | 1.2 | a Девы | a Virginis | ||
| Фомольхаут | Fomalhaut | 1.3 | a Юж.Рыбы | a Piscis Aust | ||
| Хадар | Hadar | 0.9 | b Центавра | b Centauri | ||
| Хамаль | Hamal | 2.2 | a Овна | a Arictis | ||
| Шедар Полярная | Schedar Polaris | 2.5 2.1 | a Кассиопеи a Мал.Медведиц. | a Cassiopeiae a Ursae Minoris |
Картина звездного неба, которую можно наблюдать в ясную, безоблачную ночь, содержит около 3000 звезд - ничтожную часть из 150-миллионного скопления звезд нашей Галактики.
Для навигационных целей из всего множества светил используйся их малая часть - наиболее яркие звезды, планеты, а также Солнце и Луна.
Из 9 планет солнечной системы представляют интерес те, которые видны невооруженным глазом: Венера, Марс, Юпитер и Сатурн; их называют навигационными.
Перечень из 160 навигационных звезд приводится во многих пособиях и документах, например: МАЕ, Мореходные таблицы (MT-2000), МАЛ.
Наиболее ярких и удобных для определения места судна насчитывается 25-30 звезд, что облегчает задачу их опознания на небосводе.
Опознание навигационных звезд производится в первую очередь по конфигурации созвездий, в которых они расположены. В северных широтах ориентирование по звездам удобнее всего начинать с отыскания на северной половине неба известного всем созвездия Большой Медведицы, напоминающего очертание ковша. Далее, соединив условной линией крайние звезды ковша аир Большой Медведицы (Дубхе и Мсрак), следует отложить полученный отрезок 5 раз, в конце этой продленной линии обнаружится а Малой Медведицы - Полярная звезда. Полярная звезда находится практически в точке северного полюса мира, поэтому направление на нее соответствует направлению на север (N), а высота Полярной звезды над горизонтом соответствует географической широте (ср) наблюдателя (рис. 6.1).
В ряде случаев в качестве опорного созвездия удобнее использовать созвездие Ориона (рис. 6.2).
В северо-западных районах России в начале зимы это созвездие в виде мощного суженого четырехугольника с характерным косым поясом находится в южной части неба. К северу от Ориона находятся созвездия Тельца, Возничего и Близнецов, к западу и юго-западу созвездия Малого пса и Большого пса. Наиболее яркие звезды из этих созвездий: Ригель, Бетельгейзе, Альдебаран, Капелла, Кастор, Поллукс, Процион и Сириус.
Другим важным признаком опознания звезд служит видимая яркость (блеск) звезды. Блеск звезды оценивается ее «видимой величиной» т, приводимой в справочных пособиях. Блеск m = 0 имеют очень яркие звезды (например, Вега и Арктур); самая яркая звезда Сириус имеет блеск m= -2. Звезды с блеском m = 2 в шесть раз слабее по блеску, чем звезды с m=0. На звездных картах, звездном глобусе блеск звезд показан размерами их изображений.
Дополнительным признаком опознания звезд служит их цвет. Возможны следующие цвета: голубой, белый, оранжевый, желтый, красный, темно-желтый.
Существенная помощь в опознания светил - это использование звездного глобуса.
Для применения астрономических приборов необходимо уметь безошибочно находить на небесной сфере нужные звезды и планеты.
Наблюдая звездное небо, нельзя не заметить большого разнообразия звезд. Многие звезды выделяются своей яркостью или цветом. Среди большого множества звезд выделяются отдельные группы звезд, имеющие характерные очертания и называемые созвездиями.
Созвездия, участвуя в суточном вращении небесной сферы, сохраняют свое взаимное расположение друг относительно друга и очертания характерных фигур. Наличие таких особенностей позволяет легко ориентироваться среди тысяч звезд, несмотря на кажущуюся хаотичность в их расположении. Наиболее характерными признаками, по которым отыскиваются навигационные звезды, являются конфигурации созвездий, взаимное расположение и видимая яркость звезд.
Для того чтобы найти на небе нужную звезду, сначала находят созвездие, которому она принадлежит, а затем, зная расположение нужной звезды в данном созвездии и ее видимую яркость, отыскивают звезду. Наиболее яркие звезды в созвездиях служат надежными ориентирами для нахождения более слабых звезд.
По решению Международного астрономического союза все небо разделено на 88 участков-созвездий, из которых более 60 могут быть видимы с территории СССР. Каждое из созвездий имеет название. Большинство созвездий получили названия в глубокой древности и связаны с легендами и мифами.
Яркие звезды каждого созвездия обозначаются буквами греческого алфавита, как правило, в порядке уменьшения их видимой яркости. Самая яркая звезда в созвездии обозначается буквой а, следующая за ней по яркости - буквой (3 и т. д. В некоторых созвездиях такой порядок обозначения звезд нарушается. Наиболее яркие звезды созвездий, кроме буквенных обозначений, имеют собственные названия. Так, например, звезда а созвездия Лиры называется Вега, звезда созвездия Ориона называется Ригель.
В Северном и Южном полушариях используются определенные навигационные звезды, для которых составлены таблицы высот и азимутов.
Навигационные звезды, используемые в Северном полушарии, приведены в табл. 2.1.
Отыскание нужных для наблюдений звезд проще всего производить от опорных созвездий, имеющих знакомые всем очертания. Наиболее выразительные созвездия служат отправными пунктами, позволяющими переходить от них к соседним созвездиям и звездам.
Таблица 2.1. Навигационные звезды, используемые в Северном полушарии
Отыскание навигационных звезд, видимых в Северном полушарии, производится по следующим правилам. Звездное небо условно делится на три участка (рис. 2.1).
На первом участке неба расположены созвездия Большой Медведицы, Малой Медведицы, Волопаса, Девы, Скорпиона и Льва.
Общеизвестным созвездием на этом участке является созвездие Большой Медведицы. От него начинают отыскание других созвездий. Семь наиболее ярких звезд этого созвездия образуют характерную фигуру ковша с ручкой, самую запоминающуюся фигуру на звездном небе. Третья звезда от конца ручки является навигационной звездой Алиот. Следует иметь в виду, что ручка ковша вследствие вращения звездного неба в разное время имеет различное направление к линии горизонта.
Для отыскания Полярной звезды нужно мысленно провести прямую через две крайние звезды ковша созвездия Большой Медведицы в направлении внешней части ковша, а затем на этой линии отложить пять расстояний между указанными звездами. В конце отложенного расстояния обнаружится Полярная, наиболее яркая звезда, входящая в созвездие Малой Медведицы. Семь звезд этого созвездия образуют малый ковш с ручкой, на конце которой располагается Полярная звезда. Эта звезда очень важная из-за своего особого положения на небе. Она почти точно совпадает с полюсом мира, и поэтому по ней всегда можно указать направление на север и определить широту места наблюдателя. Большинство звезд малого ковша слабые.
Рис. 2. 1. Правила отыскания навигационных звезд в Северном полушарии
Среди них выделяются только две крайние звезды ковша. Их называют «стражами» полюса, так как они ходят вокруг полюса, как часовые.
Для отыскания навигационных звезд Арктур и Спика необходимо продолжить взглядом дугообразную линию ручки ковша Большой Медведицы. Сначала эта линия пройдет через созвездие Волопаса, имеющее форму парашютного значка, в которое входит звезда Арктур, самая яркая не только в этом созвездии, но и на всем первом участке неба. Арктур очень заметная звезда с оранжевым оттенком. Дальше на продолжении дугообразной линии находится единственная яркая звезда Спика, входящая в большое созвездие Девы, которое состоит преимущественно из слабых звезд.
Чтобы найти звезду Антарес созвездия Скорпиона, нужно провести прямую линию через звезды ручки ковша Большой Медведицы. Эта линия пройдет мимо хорошо видимого серпообразного созвездия Северной Короны.
На расстоянии примерно в два раза большем, чем расстояние от ковша Большой Медведицы до Северной Короны, расположена звезда Антарес.
Для отыскания звезды Регул нужно провести прямую линию через две звезды ковша Большой Медведицы, ближайшие к ручке, в направлении, противоположном Полярной звезде. Отложив на этой линии расстояние, примерно в 1,5 раза больше, чем расстояние от Большой Медведицы до Полярной звезды, отыскивают звезду Регул созвездия Льва, имеющего фигуру трапеции.
На втором участке неба находятся созвездия Ориона, Тельца, Возничего, Близнецов, Малого Пса и Большого Пса. На этом участке опорным созвездием является созвездие Ориона, которое почти также общеизвестно, как и созвездие Большой Медведицы. Это созвездие очень богато яркими звездами. Столько ярких звезд нет ни в одном другом созвездии: пять звезд второй звездной величины и две первой. Четыре его яркие звезды образуют трапецию, внутри которой расположены рядом три тоже яркие звезды, носящие название пояса Ориона. Две самые яркие звезды этого созвездия, находящиеся в противоположных углах трапеции, являются навигационными.
Звезда, которая находится ближе к Полярной, называется Бетельгейзе, а противоположная ей - Ригель. Бетельгейзе красная звезда, а Ригель белая.
На продолжении спиральной линии, начатой в поясе Ориона, в направлении против хода часовой стрелки последовательно расположены звезды Альдебаран (а Тельца), Капелла (а Возничего), Поллукс ( Близнецов), Процион (а Малого Пса) и Сириус (а Большого Пса) - самая яркая звезда всего неба.
На третьем участке неба расположены созвездия Лиры, Кассиопеи, Лебедя, Орла, Пегаса, Андромеды, Овна и Южной Рыбы. На этом участке выделяется созвездие Кассиопеи и блестящая звезда Вега созвездия Лиры. Звезда Вега является самой яркой звездой третьего участка неба.
Созвездие Кассиопеи, имеющее очертание латинской буквы W, хотя и не содержит навигационной звезды, но зато является характерным ориентиром.
Вега находится на продолжении прямой линии, проведенной через две звезды у основания ручки ковша Большой Медведицы в сторону, противоположную Регулу. Рядом с Вегой четыре слабые звезды маленького созвездия Лиры образуют характерную фигуру параллелограмма.
Вблизи созвездия Лиры расположены созвездия Лебедя и Орла. Наиболее яркие звезды созвездия Лебедя образуют фигуру креста, известную под названием Северный Крест, в вершине которого выделяется яркая звезда Денеб.
Созвездие Орла напоминает фигуру самолета. Его самая яркая звезда является навигационной звездой Альтаиром. Альта-ир, Вега и Денеб образуют большой летний треугольник, известный всем штурманам.
Если провести прямую линию через две крайные звезды ковша Большой Медведицы и Полярную, то она пройдет через созвездие Пегаса. Группа звезд созвездий Пегаса и Андромеды образуют ковш, который значительно больше ковша Большой Медведицы. У основания ручки этого ковша расположена звезда Альферац (а Андромеды). В ясную и безлунную ночь недалеко от звезды Альферац в сторону созвездия Кассиопеи можно увидеть туманность Андромеды - ближайшую к нам галактику.
Чтобы найти звезду Фомальгаут созвездия Южной Рыбы, нужно продолжить прямую линию, идущую от Полярной через созвездие Пегаса.
Для отыскания звезды Хамаль, входящей в созвездие Овна, нужно провести прямую линию от Полярной звезды мимо легко опознаваемого созвездия Кассиопеи в сторону созвездия Андромеды, вблизи которого и расположена звезда Хамаль.
При полетах в Южном полушарии используется 24 навигационные звезды, из которых 16 те же, что применяются в Северном полушарии и 8 дополнительных: Хамаль (а Овна), Канопус (а Арго), Ахернар (а Эридана), Пикок (а Павлина), Южного Креста, а Центавра, а Южного Треугольника и 8 Стрельца.
В Южном полушарии из общего количества навигационных звезд не используются только две - Полярная и Бетельгейзе.
Навигационные звезды, расположенные в Южном полушарии, начинают обычно отыскивать от легко опознаваемой группы созвездий Киль, Корма, Компас и Паруса, которые раньше входили в одно большое созвездие Корабль Аргонавтов (рис. 2.2).
В созвездии Киля выделяется желтая звезда Канопус, которая по яркости уступает лишь только Сириусу. Яркие звезды Сириус, Канопус и Ригель образуют треугольник, который выделяется при первом взгляде на небо.
Известным созвездием Южного полушария является также знаменитое созвездие Южного Креста. Его более длинная перекладина почти точно указывает на Южный полюс мира, который в отличие от Северного полюса мира не отмечен никакой звездой. Созвездие Южного Креста небольшое, но состоит из ярких звезд. Наиболее яркая звезда является навигационной.
В этой же части неба расположена большая и выразительная группа звезд, входящих в созвездие Центавра. В этом созвездии выделяются две звезды, расположенные на небольшом удалении друг от друга. Навигационной является а Центавра, которая более яркая. Недалеко от этой звезды расположено приметное созвездие Южный Треугольник с навигационной звездой а.
К числу созвездий, имеющих хорошо заметные конфигурации и содержащих яркие звезды, относятся Павлин и Стрелец. В созвездии Павлина находится навигационная звезда Пикок, а в созвездии Стрельца - звезда . Эти звезды с навигационной звездой а Южного Треугольника образуют легко различимый треугольник. Эти три звезды имеют примерно одинаковую яркость и выделяются в этой части неба среди более слабых звезд.
Рис. 2.2. Правила отыскания навигационных звезд в Южном полушарии
Очень большую часть неба Южного полушария занимает большое, но слабое и бесформенное созвездие Эридан. Оно простирается по одной из самых пустынных областей неба. Его единственная яркая звезда Ахернар является навигационной. В связи с тем, что в данной части неба, кроме звезды Ахернар, нет других ярких звезд, приходится использовать звезду Хамаль, расположенную в Северном полушарии вблизи экватора, хотя она и не очень яркая.
Почти все перечисленные навигационные звезды расположены на одной дугообразной линии, идущей вокруг Южного полюса мира.
Чтобы овладеть рассмотренными правилами отыскания навигационных звезд, необходимо не только изучать их, но и провести ряд тренировок по применению этих правил непосредственно на звездном небе.
Наиболее рациональным способом изучения звездного неба является изучение его в планетарии, где можно имитировать вид звездного неба для любого времени суток и разных широт. Каждый штурман должен натренировать себя так, чтобы находить нужные созвездия и звезды не только при видимости всего неба, но и отдельных его участков. Для безошибочного отыскания и опознавания навигационных звезд, кроме особенностей конфигураций созвездий и взаимного расположения их, нужно учитывать цвет и звездные величины отыскиваемых звезд и звезд, расположенных рядом.
Все рассмотренные навигационные звезды могут быть использованы для самолетовождения. Однако следует иметь в виду, что возможность их видимости на небе зависит от широты места наблюдения, времени года и суток.
В середине ночи доступны наблюдению те созвездия, которые находятся в части неба, противоположной Солнцу. Зная даты нахождения Солнца в основных точках эклиптики, можно по картам звездного неба, прилагаемым к ААЕ, легко определить созвездия, расположенные на ночной стороне звездного неба, видимые в данное время года.
Отыскание планет производится по другим правилам, чем отыскание звезд, так как у них нет постоянного места на небе. Они непрерывно блуждают среди звезд. Из четырех планет, используемых для самолетовождения, обычно бывает видна одна, часто - две, иногда - три, а случается, что и все четыре одновременно. Планеты всегда наблюдаются вблизи эклиптики, которую легче всего найти на небе по навигационным звездам Антаресу, Сгшке, Регулу и Альдебарану (см. рис. 2.1). Эти звезды расположены почти на эклиптике и часто две или даже три бывают видны одновременно. Недалеко от линии, проходящей через указанные звезды, наблюдается одна или две планеты.
Положение планет, применяемых для самолетовождения, на дату наблюдения определяют по специальным схемам, прилагаемым к ААЕ. Зная, в какой части неба расположены планеты, их всегда легко узнать по ровному немерцающему свету и яркости. Этим они отличаются от звезд.
Венера по яркости намного превосходит все звезды. Она светит серебристо-белым светом. Наблюдается после захода Солнца или перед его восходом. При максимальном удалении от Солнца она заходит не позднее чем через 3-4 часа после заката Солнца или восходит не ранее чем за 3-4 часа до восхода Солнца.
Марс легко узнать по красноватому оттенку. Яркость Марса сильно меняется в зависимости от его расстояния до Земли. Иногда он значительно ярче Сириуса, а иногда его яркость ослабевает до второй звездной величины и он наблюдается как Полярная.
Юпитер имеет желтоватый цвет. Он менее ярок, чем Венера, но тоже светит ярче всех звезд.
Сатурн по яркости слабее Юпитера. Его видимая яркость примерно равна яркости звезд первой величины. Он, как и Юпитер, имеет желтоватый цвет. Возможность видимости планет зависит от их положения относительно Солнца. Если планета находится поблизости или в том же созвездии, что и Солнце, то дневной свет не позволит наблюдать ее. Поэтому при выборе планет для самолетовождения всегда необходимо учитывать взаимное положение планет и Солнца.
Рассмотрим на примере, как узнать, какие созвездия и планеты будут наблюдаться в данную ночь, как отыскать и опознать нужную звезду. Дата полета 5 января 1975 г. Время использования астрономических средств с 22 до 24 ч. Географическая широта наблюдателя 50° с.
Известно, что видимая картина звездного неба зависит от положения Солнца на эклиптике. По ежедневным таблицам ААЕ находим, что 5 января прямое восхождение Солнца равно 286°. Используя приложение 3, определяем, что Солнце в указанную дату находится в созвездии Стрельца. Поэтому это созвездие и созвездия соседние с ним будут находиться на небе днем. В обычных условиях увидеть их нельзя. Ночью будут видны те созвездия, которые расположены в диаметрально противоположной Солнцу части неба, т. е. созвездия, прямое восхождение которых отличается на 180° от прямого восхождения Солнца. Это будут созвездия Близнецов, Возничего, Тельца, М. Пса и Ориона.
Пусть требуется отыскать навигационную звезду Поллукс. Эта звезда входит в созвездие Близнецов, характерное своими двумя яркими звездами - Поллуксом и Кастором. Чтобы не перепутать их, нужно посмотреть в таблицу, приведенную в ААЕ, и узнать, какие звездные величины имеют данные звезды. Звездная величина Поллукса 1,21, а Кастора 1,99-2,85. По этим данным видим, что звезда Поллукс ярче звезды Кастор. Кроме того, известно, что Поллукс желтая звезда, а Кастор белая. И, наконец, звезда Поллукс находится ближе к созвездию М. Пса, чем звезда Кастор. Все указанные выше особенности помогают отыскать и безошибочно опознать звезду Поллукс.
По схемам, приведенным в ААЕ, узнаем, что 5 января в созвездии Близнецов находится планета Сатурн. Зная склонение этой планеты и звезды Поллукс, а также широту места наблюдателя, находим, что высота указанных светил в момент их кульминации не превышает 70°. Следовательно, они удобны для наблюдения для данных в примере условий.
