Созвездие в зените как найти

Как узнать с помощью звездной карты, какие звезды сейчас видны на небе, а какие не видны?

Ориентирование по звездной карте: Точка севера, юга, востока и запада, а также зенит

О том что представляет собой звездная карта, как и о принципах её составления, мы уже узнали. Сейчас поговори о том, как её использовать для наблюдения звездного неба.

Ответим для начала на два вопроса: Как узнать по карте, какие звезды сейчас видны на небе, какие не видны? Какие звезды видны на востоке и на западе?

Обе задачи решаются сразу, но сначала надо условиться в том, что считать за восток и запад. Обыкновенно мы делим видимый небесный свод и видимую часть земной поверхности на две половины: либо на северную и южную, либо на восточную и западную. Говорят, например: «Солнце восходит на востоке, а заходит на западе». Это верно, но слишком неточно, так как Солнце восходит и заходит каждый день в разных местах. Лучше вместо довольно абстрактных сторон — южной и северной, восточной, и западной взять четыре вполне определенные точки. Их можно наметить таким способом.

Вечером, став под открытым небом, найдите Полярную звезду и встаньте к ней лицом – так вы встанете по направлению точно к северу. Проведите на земле длинную прямую черту прямо вперед, и вообразите, что вы довели эту черту до видимого края неба. Та точка, в которой ваша воображаемая черта встретится с видимой вдали чертой горизонта, будет точка севера.

Пройдя несколько шагов вдоль вашей черты, обернитесь назад и смотрите прямо вдоль черты. Так вы наметите точку юга на линии горизонта.

Проведите другую черту поперек вашей черты так, чтобы получился правильный крест с совершенно ровными, прямыми углами. Станьте в середине креста, в точке пересечения двух проведенных вами линий, и вообразите, что концы поперечной черты креста также доведены до линии горизонта. Те точки, в которых они встречаются с линией горизонта, это будут точка востока и точка запада.

Запомните раз навсегда в вашей местности точки юга, севера, востока и запада, чтобы не намечать их каждый раз. Для этого заметьте в этих точках какое- нибудь дерево, куст, строение, но только выбирайте эти цели как можно дальше от себя: иначе, если вы выберете цели близкие, то стоит вам немного сойти с места, и они уж не совпадут с точками севера, юга, востока и запада.

Припомните еще пятую точку неба – зенит: если вы поставите в середине вашего креста из двух линий высокий прямой отвесный столб и вообразите себе, что вершина этого столба уперлась в небо, то точка, в которую она упрется, это и будет зенит. Наконец, если вы вообразите себе, что ваш столб пророс вниз сквозь землю, прошел сквозь центр земного шара, вышел наружу на той стороне и там уперся в небо, то получится еще пятая точка неба, противоположная зениту, в астрономии она называется надиром.

Определяем положение звезд по звездной карте

Возвратимся к нашей задаче. Какие звезды видны у нас, например, в 11 часов вечера в середине июля, и в какой части неба искать каждую из них?

Северные околополярные звезды, до 30-й северной параллели, изображенные на круглой карте, видны все, как и во всякое время. Поставьте карту в положение 22 июня (Малая Медведица — вверх) и поверните ее против часовой стрелки на два часовых деления: получится положение звезд 22 июля в 9 ч. вечера. Поверните еще на два часовых деления: получится положение звезд в 11 часов. Внизу карты, в точке севера, будет 7-й час, а вверху, в зените, — 19-й час. Между 60-й и 45-й параллелями, то есть в зенитах разных мест от Санкт-Петербурга до Крыма, будут мелкие звездочки созвездия Дракона, а прямо к югу от зенита будет стоять Лира.

Из звезд же, изображенных на четырехугольной карте, будет видна ровно половина. В зените, как вы помните, стоит 19-й час. Положите четырехугольную карту перед собой так, чтобы против вас был 19-ый час (созвездие Стрельца). Здесь и будет точка юга — на нижнем краю карты и на 19-м часовом делении. На юге, и только на юге, над точкой юга, вы увидите на небе всю карту, с верху до низу.

Отсчитайте от точки юга шесть часов влево и шесть часов вправо: там будут точки востока (1-й час) и запада (13-й час). Но эти точки при­дется поставить уж не на нижнем краю карты, а посредине, на экваторе: на востоке и западе уж видны только созвездия севернее экватора, то есть с верху до середины карты.

Отсчитайте еще шесть часов влево от точки востока и вправо от точки запада: тот и другой отсчет сойдутся на 7 часу – там будет точка севера. Ее придется поставить на верхнем краю карты: над точкой севера не видно ни одной из звезд, изображенных на длинной карте под 7 часом, — они все будут ниже горизонта, а над горизонтом на севере будут только звезды, изображенные на круглой карте северных созвездий.

Вот способ еще короче и прямее. Установив точку юга и отметив ее на нижнем краю карты, отсчитайте от нее 12 часовых делении вправо: там будет точка севера, на верхнем краю карты. Проведите на карте прямую черту от точки юга к точке севера. Эта черта будет изображать линию горизонта. Что выше этой черты, то видно на западной стороне неба; что ниже, то скрывается под горизонтом.

Так же чертится и восточная половина линии горизонта, только надо отсчитывать от точки юга 12 часов влево. Все это понятнее на чертеже, особенно если вы сравните этот чертеж с чертежом, изображающим полный глобус, не разложенный на карты, и внутри его круг — горизонт. Этим способом нетрудно рассчитать, какие звезды видны, в какой стороне и на какой высоте над горизонтом.

Особенности ориентирования по звездной карте

Другая задача: где восходят разные звезды, где они заходят, как они идут по видимому небу и сколько времени от их восхода до заката?

Надо запомнить, что линия экватора пересекается с линией горизонта в точках востока и запада, так, например, звезда, находящаяся на Экваторе глобуса (хотя бы бета Ориона), восходит в точке востока, а заходит в точке запада и описывает дугу, наклоненную над точкою юга. Дуга эта и есть линия экватора. В Крыму линия экватора проходит по середине видимого расстояния между зенитом и точкой юга, а в Санкт-Петербурге гораздо ниже — на высоте в одну треть расстояния между зенитом и точкой юга. Звезда, находящаяся на экваторе, идет по видимому нами небу ровно 12 часов — и в Санкт-Петербурге, и в Крыму, и где бы то ни было.

Звезда, помещенная на глобусе южнее экватора, очевидно, восходит уж не на востоке, а где-нибудь на юго-востоке, между точкой востока и точкой юга. Она описывает по южной стороне видимого неба дугу ниже линии экватора и заходит на юго-востоке. Такие звезды видны на небе в течение времени меньше 12 часов. Чем южнее звезда, тем ближе к точке юга она восходит и заходит, и тем ниже, короче и кратче ее видимый путь.

Звезды, находящиеся к северу от экватора, восходят в промежутке между точкой востока и точкой севера, одним словом, — в северо-восточной четверти горизонта. Оттуда они движутся вверх и в то же время к югу, переходят в южную сторону неба, описывают дугу, наклоненную над линией экватора и заходят на северо-западе. Они описывают на видимом небесном своде дугу больше, чем в пол-круга, и остаются на небо дольше двенадцати часов.

Наконец, звезды, которые находятся еще ближе к полюсу, описывают на небесном своде полные круги около Полярной звезды и совсем не заходят, так что их можно видеть на небе во всякое время года, ночи и дня, если у вас есть телескоп.

В Крыму Полярная звезда видна посередине расстояния между зенитом и точкой севера, так что там круг, проходящий своим нижним краем через точку севера, верхним краем проходит через зенит. Этот круг, описывают звезды Капелла и Денеб: они помещаются на глобусе на 45-ой параллели, следовательно, на середине расстояния между экватором и полюсом, и сам Крым находится на середине расстояния между экватором и полюсом, приблизительно 5000 километров от того и другого.

Санкт-Петербурге ближе к полюсу, он стоит под 60-й параллелью. Здесь Полярная звезда видна на высоте в две трети расстояния от точки севера до зенита. Потому-то в Санкт-Петербурге круг незаходящих околополярных звезд в полтора раза шире, чем в Крыму.

Круги, описываемые незаходящими звездами на здешнем небе, помещаются внутри 30-й северной параллели. Они переходят своим верхним краем в южную сторону небосклона, южнее зенита, и представляются на ней в виде дуг, проходящих выше экватора. Только одна Малая Медведица здесь никогда не переходит в южную сторону неба и, даже протянувшись вверх, не достает до зенита.

Итак, на южной стороне неба все звезды описывают дуги, наклоненные серединой над точкой юга. На северной стороне неба немногие звезды, близкие к Полярной, описывают полные круги, более отдаленные звезды — тоже полные круги, но часть этих кругов проходит дугой через верх южной стороны неба.

Звезды, самые отдаленные от Полярной и близкие к экватору, чертят наклонные линии — начала и концы больших дуг, середина которых проходит по южной стороне неба выше экватора. Так изображаются пути звезд на бумаге. А на настоящем небе, как мы его видим, пути звезд представляются в виде кругов и дуг, поднимающихся наклонно от севера к югу и параллельных друг другу.

Страницы: [1]   Вниз

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

---

---

---

---

---

---

---

---

Страницы: [1]   Вверх

Изучение звездного неба с помощью подвижной карты

Лабораторная работа.

“Изучение
звездного неба с помощью подвижной
карты”

Цель:

Научиться определять
вид звездного неба в любой момент суток
произвольного дня года.

Научиться находить
на карте созвездия, туманности, млечный
Путь, Северный полюс мира, Полярную
звезду, точки весеннего равнодействия,
небесный экватор, эклиптику, положение
Солнца на эклиптике, видимую и невидимую
части небосвода.

Научиться находить
зенит и определять созвездия в зените.

Научиться определять
координаты звезд.

Теория:

Подвижная карта
звездного неба позволяет определить
вид звездного неба в любой момент суток
произвольного дня года и быстро решать
ряд практических задач на условия
видимости небесных светил.

На карте показаны
созвездия, состоящие из ярких звезд до
3-ей звездной величины, а также некоторые
более слабые звезды, дополняющие
первичные очертания созвездий. Звезды
изображены черными кружечками разных
размеров: чем ярче звезда, тем более
крупные кружки их изображают. Основные
звезды созвездий обозначены буквами
греческого алфавита. Крупными тесно
расположенных точек представлены яркие
звездные скопления, а штриховой – яркие
туманности. Полоса, выполненная в виде
точек, изображает МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ.

В центре карты
расположен Северный полюс мира и рядом
с ним Полярная звезда (α Малой медведицы).
От Северного полюса мира расходятся
радиусы, изображающие прямое восхождение
(α), выраженное в часах. Начальный круг
склонения, оцифрованный нулем (0)”,
проходит через точку весеннего
равноденствия, обозначенная знаком .
Диаметрально противоположный круг
склонения с прямым восхождением α = 12 ч
проходит через точку осеннего равнодействия
.

Концентрические
окружности на карте изображают небесные
параллели, а числа у точек их пересечения
с нулевым (0 ч) и 12-ти часовым кругами
склонения показывают их склонение (δ),
выраженное в градусах. Третья по счету
от Полюса мира окружность, оцифрованная
0⁰, представляет собой небесный
экватор, внутри которого расположена
северная небесная полусфера, а вне его
– пояс южной небесной полусферы до
склонения δ = (-45⁰). Так как в
действительности диаметры небесных
параллелей меньше диаметра небесного
экватора, а на карте небесные параллели
южной полусферы вынужденно изображены
больших размеров, то вид созвездий
южного неба несколько искажен, что
следует иметь в виду при изучении
звездного неба.

Эклиптика изображена
на карте эксцентрическим овалом,
пересекающимся с небесным экватором в
двух равнодействующих точках.

На обрезе карты
нанесены названия месяцев года и даты.
Направление счета месяцев, дат и прямого
восхождения – по вращению часовой
стрелки. В этом же направлении следует
изображать перемещение Солнца по
эклиптике.

В карте приложен
накладной круг, внутри которого начерчены
оцифрованные пересекающиеся овалы, а
по обрезу нанесен часовой лимб,
изображающий часы суток по среднему
солнечному времени T .
Направление счета времени на этом лимбе
– против часовой стрелки.

Внутренний вырез в
накладном круге делается по овалу,
оцифрованному числом наиболее близким
к географической широте местности, в
которой карта будет использоваться.

Контур овального
выреза в наклонном круге изображает
горизонт, и его основные точки обозначены
буквами Ю (точка юга), З (точка запада),
С (точка севера) и В (точка востока). Между
точками Ю и С необходимо натянуть темную
нить, который изображают небесный
меридиан. При работе с картой, накладной
круг накладывается на карту всегда
концентрично, причем нить (небесный
меридиан) должна обязательно проходить
через Северный полюс мира. Тогда отрезок
нити, расположенный между Северным
полюсом мира и точкой Ю, представит
южную половину небесного меридиана, а
остальной ее отрезок – северную ее
половину.

Наложив круг
концентрично на карту, необходимо на
нити отметить (хотя бы узелком) точку
ее пересечения с небесной параллелью,
склонение которой равно географической
широте (или близко к ней) места наблюдений.
Эта точка, лежащая вблизи центра
накладного круга, изобразит зенит.

Чтобы определить вид
звездного неба на интересующий момент
суток определенного дня года (даты),
достаточно наложить круг концентрично
на карту (нить – меридиан проходит через
Полюс мира) так, чтобы штрих момента
времени совпадал со штрихом заданной
карты, и тогда звезды, находящиеся в
данный момент над горизонтом, окажутся
расположенными внутри овального выреза.

Звезды, закрытые
накладным кругом, в этот момент не видны,
так как находятся под горизонтом.
Северный полюс мира изображен в центре
карты. Линии, исходящие от Северного
полюса мира, показывают расположение
кругов склонения. На звездной карте для
двух ближайших кругов склонение угловое
расстояние равно 2 часам. Небесные
параллели нанесены через 30. С их помощью
производят отсчет склонения светил δ.
Точки пересечения эклиптики с экватором,
для которых прямое восхождение 0 и 12
часов, называются соответственно точками
весеннего  и осеннего
равноденствий. По краю звездной карты
нанесены месяцы и числа, а накладном
круге – часы.

Для определения
местоположения небесного светила
необходимо месяц, число, указанные на
звездной карте, совместить с часом
наблюдения на накладном круге.

На карте зенит
расположен вблизи центра выреза (в точке
пересечения нити, изображающий небесный
меридиан с небесной параллелью, склонение
которой равно географической широте
места наблюдения).

Оборудование:

Подвижная карта
звездного неба.

Накладной круг.

Порядок
выполнения работы:

Установить подвижную
карту звездного неба на день и час
наблюдения и назвать созвездия,
расположенные в южной части неба от
горизонта до полюса мира; на востоке –
от горизонта до полюса мира.

Найти созвездия,
расположенные между точками запада и
севера 10 октября в 21 час. Проверить
правильность определения визуальным
наблюдением звездного неба.

Найти на звездной
карте созвездия с обозначенными в них
туманностями и проверить, можно ли их
наблюдать невооруженным глазом.

Определить, будут
ли видны созвездия Девы, Рака, Весов в
полночь 15 сентября? Какое созвездие в
это же время будет находиться вблизи
горизонта на севере?

Определить, какие
из перечисленных созвездий: Малая
Медведица, Волопас, Возничий, Орион –
для данной широты будут незаходящими?

Ответить на вопрос:
может ли для вашей широты 20 сентября
Андромеда находиться в зените?

На карте звездного
неба найти любые из перечисленных
созвездий: Большая Медведица, Кассиопея,
Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес,
Северная корона – и определить
приближенно небесные координаты
(склонение и прямое восхождение) звезд
этих созвездий.

Определить, какое
созвездие будет находиться вблизи
горизонта 5 мая в полночь?

Отчет по данной
работе должен включать письменные
ответы на все пункты порядка выполнения
работы.

Лабораторная работа.

“Изучение
звездного неба с помощью подвижной
карты”

Цель:

Научиться определять
вид звездного неба в любой момент суток
произвольного дня года.

Научиться находить
на карте созвездия, туманности, млечный
Путь, Северный полюс мира, Полярную
звезду, точки весеннего равноденствия,
небесный экватор, эклиптику, положение
Солнца на эклиптике, видимую и невидимую
части небосвода.

Научиться находить
зенит и определять созвездия в зените.

Научиться определять
координаты звезд.

Оборудование:

Подвижная карта
звездного неба.

Накладной круг.

Ход
работы:

В южной части
звездного неба 11 октября в 13 часов можно
наблюдать созвездия: Гидра, Дева,
Волопас, Гончие псы. Границы созвездий:
Большая Медведица и Дракон, Малая
Медведица. На востоке: Дельфин, Лисичка,
Лебедь, Дракон (граница) и Цефей (граница).

10 октября в 21 час
между точками Запада и Севера можно
наблюдать созвездия: Змея (г), Геркулес
(г), Северная Корона, Дракон, Малая
Медведица (г), Цефей (г), Жираф (г), Персей
(г), Телец (г).

Туманности
невооруженным глазом можно наблюдать
в созвездиях Андромеда и Орион.

15 сентября в полночь
видны созвездия: Рак (частично), на
севере вблизи горизонта находится
Большая Медведица.

Для широты 55⁰
незаходящими будут созвездия: Малая
Медведица и Волопас.

20 сентября в
Калининграде Андромеда находится в
зените в полночь.

Звезда	Название	α (ч, мин)	δ (о;)
α Лира	Вега	18 ч 33мин	+390
α Лебедь	Денеб	204 38мин	+430
β Персей	Алголь	3ч 00мин	+450
α Малая Медведица	Полярная	12ч 00мин	+320
ε Большая Медведица	Мицар	13ч 23мин	+560
α Андромеда		0ч 5мин	+320

5 мая в полночь
вблизи горизонта на Севере находится
созвездие Персей.

Вывод:

В ходе
работы мы научились определять вид
звездного неба в любой момент суток
произвольного дня года, находить на
карте звездные объекты: созвездия,
туманности, Северный полюс и т. д.,
определять координаты небесных объектов
и по координатам находит эти объекты.

Лабораторная работа.

“Изучение
звездного неба с помощью подвижной
карты”

Цель:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оборудование:______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ход
работы:

Задание 1. _____________
в Калининграде можно наблюдать созвездия…

В южной части
неба:___________________________________________________________

В восточной части
неба:_______________________________________________________

Задание 2. Найти
созвездия, расположенные между севером
и югом 10 октября в 21 час.

Созвездия:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 3. Найдите
на звездной карте созвездия с обозначенными
в них туманностями и проверьте, можно
ли их наблюдать невооруженным
глазом.__________________________

_____________________________________________________________________________

Задание 4. Будут
ли видны созвездия Девы, Рака, Весов в
полночь 15 сентября? Какое созвездие в
это же время будет находиться вблизи
горизонта на севере?________________

_____________________________________________________________________________

Задание 5. Какие
из перечисленных созвездий: Малая
Медведица, Волопас, Возничий, Орион для
данной широты будут
незаходящими?___________________________________

_____________________________________________________________________________

Задание 6. Может
ли для вашей широты 20 сентября Андромеда
находиться в зените? Когда?
_______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Задание 7. На карте
звездного неба найдите пять созвездий
Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь,
Лира и определить приближенно небесные
координаты (склонение и прямое восхождение)
α – звезд этих созвездий.

Название	Склонение	Прямое восхождение

Задание 8. Какое
созвездие будет находиться в близи
горизонта 5 мая в полночь? _______

_____________________________________________________________________________

Вывод:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Практическая работа № 1

Тема: Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты звёздного неба

Цель: познакомиться с подвижной картой звёздного неба,

            научиться определять условия видимости созвездий

            научиться определять координаты звезд по карте

Ход работы:

Теория.

Вид звёздного неба изменяется из-за суточного вращения Земли. Изменение вида звёздного неба в зависимости от времени года происходит вследствие обращения Земли вокруг Солнца. Работа посвящена знакомству со звёздным небом, решению задач на условия видимости созвездий и определении их координат.

Подвижная карта звёздного неба изображена на рисунке.

(Распечатать)

Перед началом работы распечатать подвижную карту звездного неба, овал накладного круга вырезать по линии, соответствующей географической широте места наблюдения. Линия выреза накладного круга будет изображать линию горизонта. Звёздную карту и накладной круг наклеить на картон. От юга к северу накладного круга натянуть нить, которая покажет направление небесного меридиана.

На карте:

• звёзды показаны чёрными точками, размеры которых характеризуют яркость звёзд;
• туманности обозначены штриховыми линиями;
• северный полюс мира изображён в центре карты;
• линии, исходящие от северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звёздной карте для двух ближайших кругов склонения угловое расстояние равно 1 ч;
• небесные параллели нанесены через 30°. С их помощью можно произвести отсчёт склонение светил δ;
• точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 ч., называются точками весеннего g и W равноденствий;
• по краю звёздной карты нанесены месяцы и числа, а на накладном круге – часы;
• зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающей небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанное на звёздной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

Небесный экватор — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора. Небесный экватор делит небесную сферу на два полушария: северное полушарие, с вершиной в северном полюсе мира, и южное полушарие, с вершиной в южном полюсе мира. Созвездия, через которые проходит небесный экватор, называют экваториальными. Различают созвездия южные и северные.

Созвездия Северного полушария: Большая и Малая Медведицы, Кассиопея, Цефей, Дракон, Лебедь, Лира, Волопас и др.

К южным относятся Южный Крест, Центавр, Муха, Жертвенник, Южный Треугольник.

Полюс мира — точка на небесной сфере, вокруг которой происходит видимое суточное движение звёзд из-за вращения Земли вокруг своей оси. Направление на Северный полюс мира совпадает с направлением на географический север, а на Южный полюс мира — с направлением на географический юг. Северный полюс мира находится в созвездии Малой Медведицы с поляриссимой (видимая яркая звезда, находящаяся на оси вращения Земли) — Полярной звездой, южный — в созвездии Октант.

Туманность — участок межзвёздной среды, выделяющийся своим излучением или поглощением излучения на общем фоне неба. Ранее туманностями называли всякий неподвижный на небе протяжённый объект. В 1920-е годы выяснилось, что среди туманностей много галактик (например, Туманность Андромеды). После этого термин «туманность» стал пониматься более узко, в указанном выше смысле. Туманности состоят из пыли, газа и плазмы.

Эклиптика — большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое годичное движение Солнца. Плоскость эклиптики — плоскость обращения Земли вокруг Солнца (земной орбиты).

В зависимости от места наблюдателя на Земле меняется вид звездного неба и характер суточного движения звезд. Cуточные пути светил на небесной сфере — это окружности, плоскости которых параллельны небесному экватору.

Рассмотрим, как изменяется вид звездного неба на полюсах Земли. Полюс — это такое место на земном шаре, где ось мира совпадает с отвесной линией, а небесный экватор — с горизонтом.

Для наблюдателя, находящегося на Северном полюсе Земли, Полярная звезда будет располагаться в зените, звёзды будут двигаться по кругам, параллельным математическому горизонту, который совпадает с небесным экватором. При этом над горизонтом будут видны все звёзды, склонение которых положительно (на Южном полюсе, наоборот, будут видны все звезды, склонение которых отрицательно), а их высота в течение суток не будет изменяться.

Переместимся в привычные для нас средние широты. Здесь уже ось мира и небесный экватор наклонены к горизонту. Поэтому и суточные пути звёзд также будут наклонены к горизонту. Следовательно, на средних широтах наблюдатель сможет наблюдать восходящие и заходящие звёзды.

Под восходом  понимается явление пересечения светилом восточной части истинного горизонта, а под заходом — западной части этого горизонта.

Помимо этого, часть звёзд, располагающихся в северных околополярных созвездиях, никогда не будут опускаться за горизонт. Такие звёзды принято называть незаходящими.

А звёзды, расположенные около Южного полюса мира для наблюдателя на средних широтах будут являться невосходящими.

Отправимся дальше — на экватор, географическая широта которого равна нулю. Здесь ось мира совпадает с полуденной линией (то есть располагается в плоскости горизонта), а небесный экватор проходит через зенит.

Суточные пути всех, без исключения, звёзд перпендикулярны горизонту. Поэтому находясь на экваторе, наблюдатель сможет увидеть все звёзды, которые в течение суток восходят и заходят.

Вообще, для того, чтобы светило восходило и заходило, его склонение по абсолютной величине должно быть меньше, чем  .

Если  , то в Северном полушарии она будет являться незаходящей (для Южного — невосходящей).

Тогда очевидно, что те светила, склонение которых  , являются невосходящими для Северного полушария (или незаходящими для Южного).

Экваториальная система координат — это система небесных координат, основной плоскостью в которой является плоскость небесного экватора.

Экваториальные небесные координаты:

1. Склонение (δ) — угловое расстояние светила М от небесного экватора, измеренное вдоль круга склонения. Обычно выражается в градусах, минутах и секундах дуги. Склонение положительно к северу от небесного экватора и отрицательно к югу от него. Объект на небесном экваторе имеет склонение 0°. Склонение северного полюса небесной сферы равно +90° Склонение южного полюса равно −90°.

2. Прямое восхождение светила (α) — угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора, от точки весеннего равноденствия до точки пересечения небесного экватора с кругом склонения светила.

Последовательность выполнения практической работы:

Задачи практической работы:

Задача 1. Определите экваториальные координаты Альтаира (α Орла), Сириуса (α Большого Пса) и Веги (α Лиры).

Задача 2. Используя карту звёздного неба, найдите звезду по её координатам: δ = +35о; α = 1ч 6м.

Задача 3. Определите, какой является звезда δ Стрельца, для наблюдателя, находящего на широте 55о 15ʹ. Определить, восходящей или невосходящей является звезда двумя способами: с использованием накладного круга подвижной карты звездного неба и с использованием формул условия видимости звезд.

Практический способ. Располагаем подвижный круг на звездной карте и при его вращении определяем, является звезда восходящей или невосходящей.

Теоретичекий способ.

Используем формулы условия видимости звезд:

Если , то звезда является восходящей и заходящей.

Если , то звезда в Северном полушарии является незаходящей

Если , то звезда в Северном полушарии является невосходящей.

Задача 4. Установить подвижную карту звёздного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия, расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – от горизонта до полюса мира.

Задача 5. Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера, 10 октября в 21 час. Проверить правильность определения визуальным наблюдением звёздного неба.

Задача 6. Найти на звёздной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным глазом глазом на день и час выполнения лабораторной работы.

Задача 7. Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака. Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?

Задача 8. Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион – для вашей широты будут незаходящими?

Задача 9. На карте звёздного неба найти пять любых перечисленных созвездий: Большая Медведица, Малая Медведица, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес, Северная корона – и определить приближённо небесные координаты (склонение, и прямое восхождение) a-звёзд этих созвездий.

Задача 10. Определить, какие созвездия будут находиться вблизи горизонта на Севере, Юге, Западе и Востоке 5 мая в полночь.

Контрольные вопросы для закрепления теоретического материала к практическому занятию:

1. Что такое звёздное небо? (Звёздное небо – множество небесных светил, видимых с Земли ночью, на небесном своде. В ясную ночь человек с хорошим зрением увидит на небосводе не более 2—3 тысяч мерцающих точек. Тысячи лет назад древние астрономы разделили звездное небо на двенадцать секторов и придумали им имена и символы, под которыми они известны и поныне.)

2. Что такое созвездия? (Созвездия –  участки, на которые разделена небесная сфера для удобства ориентирования на звёздном небе. В древности созвездиями назывались характерные фигуры, образуемые яркими звёздами. )

3. Сколько на сегодняшний день созвездий? (Сегодня есть 88 созвездий. Созвездия различны по занимаемой площади на небесной сфере и количеству звезд в них.)

4. Перечислить основные созвездия или те, которые вы знаете. (Существуют большие созвездия и маленькие. К первым относятся Большая Медведица, Геркулес, Пегас, Водолей, Волопас, Андромеда. Ко вторым – Южный Крест, Хамелеон, Летучая Рыба, Малый Пёс, Райская Птица. Конечно, мы назвали лишь малую толику, наиболее известные.)

5. Что такое карта неба? ( Это изображение звёздного неба или его части на плоскости. Карту неба астрономы разделили на 2 части: южную и северную (по аналогии с полушариями Земли.)

6. Что такое небесный экватор? (Большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна оси мира и совпадает с плоскостью земного экватора.)

По окончанию практической работы студент должен представить отчет.

Отчёт должен включать ответы на все указанные пункты порядка выполнения работы и ответы на контрольные вопросы.

Список литературы

1. Воронцов-Вельяминов Б. А., Страут Е. К. «Астрономия. 11 класс». Учебник с электронным приложением — М.: Дрофа, 2017

2. Р. А. Дондукова «Изучение звёздного неба с помощью подвижной карты» Руководство по проведению лабораторных работ М.: «Высшая школа» 2000

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ «КУПИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Для самостоятельной работы студентов

По дисциплине: АСТРОНОМИЯ

Тема: «Изучение звездного неба с помощью подвижной карты»

Специальность: 34.02.01 Сестринское дело Курс: 1

(базовой подготовки)

Купино

2020

Рассмотрено на заседании предметной цикловой

Методической комиссии по общеобразовательным дисциплинам,

общему гуманитарному и социально-экономическому, математическому и

естественно-научному циклу

Протокол № _____ от «_____» _________20____г.

Автор – составитель: преподаватель математики высшей категории Тюменцева О.Н.

Купино

2020 г

Пояснительная записка к методическому пособию

Методическое пособие предназначено для повторения теоретических и практических знаний по теме.

Цель пособия – повторить понятия: звездного неба, подвижной карты и подготовится к занятию по теме «Звездное небо».

Данное пособие рекомендовано для студентов первого курса специальности 34.02.01 Сестринское дело. Пособие содержит изучение звездного неба с помощью подвижной карты и лабораторную работу.

Пособие направлено на формирование навыков самостоятельной работы с учебным материалом, формирование навыков решения задач, формирование и развитие творческого потенциала, повышение интереса к дисциплине.

Изучение звездного неба с помощью подвижной карты

Подвижная карта звездного неба позволяет определить вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года и быстро решать ряд практических задач на условия видимости небесных светил.

На карте показаны созвездия, состоящие из ярких звезд до 3-ей звездной величины, а также некоторые более слабые звезды, дополняющие первичные очертания созвездий. Звезды изображены черными кружечками разных размеров: чем ярче звезда, тем более крупные кружки их изображают. Основные звезды созвездий обозначены буквами греческого алфавита. Крупными тесно расположенных точек представлены яркие звездные скопления, а штриховой – яркие туманности. Полоса, выполненная в виде точек, изображает МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ.

В центре карты расположен Северный полюс мира и рядом с ним Полярная звезда (α Малой медведицы). От Северного полюса мира расходятся радиусы, изображающие прямое восхождение (α), выраженное в часах. Начальный круг склонения, оцифрованный нулем (0)”, проходит через точку весеннего равноденствия, обозначенная знаком . Диаметрально противоположный круг склонения с прямым восхождением α = 12 ч проходит через точку осеннего равнодействия .

Концентрические окружности на карте изображают небесные параллели, а числа у точек их пересечения с нулевым (0 ч) и 12-ти часовым кругами склонения показывают их склонение (δ), выраженное в градусах. Третья по счету от Полюса мира окружность, оцифрованная 0⁰, представляет собой небесный экватор, внутри которого расположена северная небесная полусфера, а вне его – пояс южной небесной полусферы до склонения δ = (-45⁰). Так как в действительности диаметры небесных параллелей меньше диаметра небесного экватора, а на карте небесные параллели южной полусферы вынужденно изображены больших размеров, то вид созвездий южного неба несколько искажен, что следует иметь в виду при изучении звездного неба.

Эклиптика изображена на карте эксцентрическим овалом, пересекающимся с небесным экватором в двух равнодействующих точках.

На обрезе карты нанесены названия месяцев года и даты. Направление счета месяцев, дат и прямого восхождения – по вращению часовой стрелки. В этом же направлении следует изображать перемещение Солнца по эклиптике.

В карте приложен накладной круг, внутри которого начерчены оцифрованные пересекающиеся овалы, а по обрезу нанесен часовой лимб, изображающий часы суток по среднему солнечному времени T . Направление счета времени на этом лимбе – против часовой стрелки.

Внутренний вырез в накладном круге делается по овалу, оцифрованному числом наиболее близким к географической широте местности, в которой карта будет использоваться.

Контур овального выреза в наклонном круге изображает горизонт, и его основные точки обозначены буквами Ю (точка юга), З (точка запада), С (точка севера) и В (точка востока). Между точками Ю и С необходимо натянуть темную нить, который изображают небесный меридиан. При работе с картой, накладной круг накладывается на карту всегда концентрично, причем нить (небесный меридиан) должна обязательно проходить через Северный полюс мира. Тогда отрезок нити, расположенный между Северным полюсом мира и точкой Ю, представит южную половину небесного меридиана, а остальной ее отрезок – северную ее половину.

Наложив круг концентрично на карту, необходимо на нити отметить (хотя бы узелком) точку ее пересечения с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте (или близко к ней) места наблюдений. Эта точка, лежащая вблизи центра накладного круга, изобразит зенит.

Чтобы определить вид звездного неба на интересующий момент суток определенного дня года (даты), достаточно наложить круг концентрично на карту (нить – меридиан проходит через Полюс мира) так, чтобы штрих момента времени совпадал со штрихом заданной карты, и тогда звезды, находящиеся в данный момент над горизонтом, окажутся расположенными внутри овального выреза.

Звезды, закрытые накладным кругом, в этот момент не видны, так как находятся под горизонтом. Северный полюс мира изображен в центре карты. Линии, исходящие от Северного полюса мира, показывают расположение кругов склонения. На звездной карте для двух ближайших кругов склонение угловое расстояние равно 2 часам. Небесные параллели нанесены через 30. С их помощью производят отсчет склонения светил δ. Точки пересечения эклиптики с экватором, для которых прямое восхождение 0 и 12 часов, называются соответственно точками весеннего  и осеннего равноденствий. По краю звездной карты нанесены месяцы и числа, а накладном круге – часы.

Для определения местоположения небесного светила необходимо месяц, число, указанные на звездной карте, совместить с часом наблюдения на накладном круге.

На карте зенит расположен вблизи центра выреза (в точке пересечения нити, изображающий небесный меридиан с небесной параллелью, склонение которой равно географической широте места наблюдения).

Оборудование:

1. Подвижная карта звездного неба.

2. Накладной круг.

Порядок выполнения работы:

1. Установить подвижную карту звездного неба на день и час наблюдения и назвать созвездия, расположенные в южной части неба от горизонта до полюса мира; на востоке – от горизонта до полюса мира.

2. Найти созвездия, расположенные между точками запада и севера 10 октября в 21 час. Проверить правильность определения визуальным наблюдением звездного неба.

3. Найти на звездной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверить, можно ли их наблюдать невооруженным глазом.

4. Определить, будут ли видны созвездия Девы, Рака, Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?

5. Определить, какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион – для данной широты будут незаходящими?

6. Ответить на вопрос: может ли для вашей широты 20 сентября Андромеда находиться в зените?

7. На карте звездного неба найти любые из перечисленных созвездий: Большая Медведица, Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира, Геркулес, Северная корона – и определить приближенно небесные координаты (склонение и прямое восхождение) звезд этих созвездий.

8. Определить, какое созвездие будет находиться вблизи горизонта 5 мая в полночь?

Отчет по данной работе должен включать письменные ответы на все пункты порядка выполнения работы.

Лабораторная работа

Изучение звездного неба с помощью подвижной карты

Цель:

1. Научиться определять вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года.

2. Научиться находить на карте созвездия, туманности, млечный Путь, Северный полюс мира, Полярную звезду, точки весеннего равноденствия, небесный экватор, эклиптику, положение Солнца на эклиптике, видимую и невидимую части небосвода.

3. Научиться находить зенит и определять созвездия в зените.

4. Научиться определять координаты звезд.

Оборудование:

1. Подвижная карта звездного неба.

2. Накладной круг.

Ход работы:

1. В южной части звездного неба 11 октября в 13 часов можно наблюдать созвездия: Гидра, Дева, Волопас, Гончие псы. Границы созвездий: Большая Медведица и Дракон, Малая Медведица. На востоке: Дельфин, Лисичка, Лебедь, Дракон (граница) и Цефей (граница).

2. 10 октября в 21 час между точками Запада и Севера можно наблюдать созвездия: Змея (г), Геркулес (г), Северная Корона, Дракон, Малая Медведица (г), Цефей (г), Жираф (г), Персей (г), Телец (г).

3. Туманности невооруженным глазом можно наблюдать в созвездиях Андромеда и Орион.

4. 15 сентября в полночь видны созвездия: Рак (частично), на севере вблизи горизонта находится Большая Медведица.

5. Для широты 55⁰ незаходящими будут созвездия: Малая Медведица и Волопас.

6. 20 сентября в Калининграде Андромеда находится в зените в полночь.

7. Звезда	Название	α (ч, мин)	δ (о;)
   α Лира	Вега	18 ч 33мин	+390
   α Лебедь	Денеб	204 38мин	+430
   β Персей	Алголь	3ч 00мин	+450
   α Малая Медведица	Полярная	12ч 00мин	+320
   ε Большая Медведица	Мицар	13ч 23мин	+560
   α Андромеда		0ч 5мин	+320

8. 5 мая в полночь вблизи горизонта на Севере находится созвездие Персей.

Вывод:

В ходе работы мы научились определять вид звездного неба в любой момент суток произвольного дня года, находить на карте звездные объекты: созвездия, туманности, Северный полюс и т. д., определять координаты небесных объектов и по координатам находит эти объекты.

Лабораторная работа

Изучение звездного неба с помощью подвижной карты

Цель:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оборудование:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ход работы:

Задание 1. _____________ в Купино можно наблюдать созвездия…

В южной части неба:___________________________________________________________

В восточной части неба:_______________________________________________________

Задание 2. Найти созвездия, расположенные между севером и югом 10 октября в 21 час.

Созвездия:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 3. Найдите на звездной карте созвездия с обозначенными в них туманностями и проверьте, можно ли их наблюдать невооруженным глазом.________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 4. Будут ли видны созвездия Девы, Рака, Весов в полночь 15 сентября? Какое созвездие в это же время будет находиться вблизи горизонта на севере?______________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 5. Какие из перечисленных созвездий: Малая Медведица, Волопас, Возничий, Орион для данной широты будут незаходящими?__________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 6. Может ли для вашей широты 20 сентября Андромеда находиться в зените? Когда? __________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Задание 7. На карте звездного неба найдите пять созвездий Кассиопея, Андромеда, Пегас, Лебедь, Лира и определить приближенно небесные координаты (склонение и прямое восхождение) α – звезд этих созвездий.

Название	Склонение	Прямое восхождение

Задание 8. Какое созвездие будет находиться в близи горизонта 5 мая в полночь?

____________________________________________________________________________________________________________________________________Вывод:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________