ПОДВИЖНАЯ КАРТА ЗВЕЗДНОГО НЕБА

Подвижная карта звездного неба служит пособием для общей ориентировки по небу и, в частности, для определения расположения созвездий относительно истинного горизонта. На карте изображены сетка небесных экваториальных координат и основные созвездия, состоящие из сравнительно ярких звезд.

Карта составлена в проекции А.А. Михайлова, в которой небесные параллели изображаются концентрическими окружностями, а Круги склонения – лучами, выходящими из северного полюса мира, расположенного в центре карты. Рядом с ним находится главная звезда a созвездия Малой Медведицы, называемая Полярной звездой α созвездия Малой Медведицы, называемая Полярной звездой. Круги склонения проведены через 30° (2ч) и оцифрованы в часах по одной из небесных параллелей, вблизи внутреннего обреза карты. Небесный экватор и три небесных параллели с интервалами в 30° оцифрованы в точках их пересечения с начальным кругом склонения (α=0ч) и с диаметрально противоположным ему кругом склонения (α=12ч). Оцифровка кругов склонения и небесных параллелей позволяет грубо оценивать значения экваториальных координат небесных светил.

Эксцентрический овал, пересекающийся с небесным экватором в двух диаметрально противоположных точках, изображает эклиптику. Точки пересечения небесного экватора с эклиптикой, называемые точками равноденствий, обозначаются значками (точка весеннего равноденствия: α=0ч, δ=0°) и (точка осеннего равноденствия: α=12ч, δ=0°).

  Область карты, заключенная в нутрии небесного экватора, представляет северную небесную полусферу; остальная часть карты изображает пояс южной небесной полусферы, заключенный между небесным экватором и небесной параллелью со склонением δ=–45°. Небесные параллели южной небесной полусферы изображаются на карте окружностями большего радиуса, нежели небесный экватор. Поэтому изображения созвездий южной полусферы растянуты, и их вид несколько отличается от привычного вида тех же созвездий на небе.

 По наружному обрезу карты, называемому лимбом дат, нанесены календарные числа и названия месяцев года.

Накладной круг, прилагаемый к карте, позволяет установить вид звездного неба для любого времени суток произвольного дня года. Для этой цели внешний образ круга, называемый часовым лимбом, разделен на 24 часа, по числу часов в сутках. Штрихи на часовом лимбе нанесены через каждые 10 мин. Часовой лимб оцифрован в системе среднего времени, и, строго говоря, это обстоятельство должно учитываться при пользовании подвижной картой. Однако в самом начале изучения звездного неба можно, с некоторой погрешностью, полагать, что часовой лимб оцифрован в системе счета времени, по которой живет Советский Союз. По изучении же систем счета времени нужно пользоваться часовым лимбом в системе среднего времени.

В накладном круге имеется овальный вырез, положение которого определяется географической широтой места наблюдения. Он вырезается по тому овалу (из числа начерченных на накладном круге), который оцифрован значением географической широты, близкой к географической широте места наблюдения. Контур овального выреза изображает истинный или математический горизонт, и на нем нанесены названия четырех его главных точек – точек юга, запада, севера и востока. Между точками юга и севера полезно натянуть нить, изображающую небесный меридиан, т.е. большой круг небесной сферы, проходящий через полюс мира и зенит и пересекающийся с истинным горизонтом в точках севера и юга.

   Положение зенита на нити определяется точкой ее пересечения с небесной параллелью, склонение δ которой равняется географической широте φ места наблюдения (δ=φ). В частности, если овал в накладном круге карты вырезан для широты φ=+56°, то нужно наметить на карте небесную параллель с δ=+56° и отметить на нити ту точку ее пересечения с этой небесной параллелью, которая лежит вблизи центра выреза.

У овального выреза (горизонта) накладного круга проставлена оцифровка в градусах – лимб азимутов, по которому можно приближенно оценивать азимуты небесных светил.

     Подвижная карта звездного неба позволяет приближенно решать ряд задач практической астрономии. Так для определения вида звездного неба в некоторый момент времени Т заданного дня года (даты) п, нужно наложить накладной круг концентрично на звездную карту таким образом, чтобы штрих часового лимба, указывающий данный момент времени Т , совпадал со штрихом заданной даты п, а небесныймеридиан (нить) – всегда проходил через северный полюс мира. Тогдав асимметрично расположившемся овальном вырезе окажутся те звезды, которые в заданный момент времени Т видны над горизонтом. Звезды, находящиеся под горизонтом (и, следовательно, недоступные наблюдениям), будут закрыты накладным кругом. Над серединой овального выреза располагаются созвездия, находящиеся в близи зенита. По направлениям от зенита к разным точкам истинного горизонта можно установить область небосвода, в которых находятся те или иные созвездия (южная, северо-восточная, юго-западная область и т.д.). При ориентировочной оценке допустимо делить небосвод на четыре области – восточную, южную, западную и северную, причем границами этих областей являются направления от зенита на точки северо-востока, юго-востока, юго-запада и северо-запада, лежащие на истинном горизонте.

Светила, которые окажутся на нити, проходят в данный момент времени Т через небесный меридиан (кульминируют). В верхней кульминации, т.е. к югу от северного полюса мира, находятся те светила, которые располагаются на нити между северным полюсом мира и точкой юга. Одни из них проходят через небесный меридиан к югу от зенита (между зенитом и точкой юга), другие – к северу от зенита (между зенитом и северным полюсом мира).

Те светила, которые располагаются на нити между северным полюсом мира и точкой севера (а также под ней) находятся в данный момент времени Т в нижней кульминации и проходят небесный меридиан к северу от северного полюса мира.

Созвездия, восходящие в заданный момент времени над горизонтом или заходящие за горизонт, следует искать соответственно на восточной или западной половине истинного горизонта. Восточной половиной является дуга истинного горизонта от точки севера, через точку востока, до точки юга. Западной половиной является дуга истинного горизонта от точки юга, через точку запада, до точки севера.

По подвижной карте звездного неба можно приблизительно указать день года (дату) п, в которой то или иное светило восходит, кульминирует или заходит в заданный момент времени Т суток. В этом случае, поворачивая накладной круг, устанавливают его на карте так, чтобы выбранное светило заняло заданное положение (восход, кульминация, заход). Тогда штрих часового лимба, обозначающий заданный момент времени Т, совпадает с искомым днем п на лимбе дат.

Аналогично по заданной дате п можно определить приближенные моменты времени суток Т интересующих явлений (обратная задача).

   Многие звезды в момент нижней кульминации оказываются под горизонтом и их закрывает накладной круг карты. В этом случае для определения п и Т накладной круг из своего нормального, симметричного положения сдвигается в направлении невидимой звезды до ее появления в точке севера. Нить (небесный меридиан) проводится через эту звезду и северный полюс мира и затем весь накладной круг аккуратно сдвигается вдоль нити в обратном направлении, в сторону точки юга, до прежнего концентричного расположения (данная звезда опять окажется под горизонтом), и уже после этого с часового лимба и с лимба дат снимаются необходимые отсчеты.

  Конечно, определение дат п и моментов времени Т по подвижной карте звездного неба является весьма приближенным, но вполне достаточным для уяснения общей картины явлений. Точные же их определения производятся соответствующими вычислениями.

Определяя по подвижной карте вид звездного неба в различные моменты суток, можно выяснить условия видимости созвездий, т.е. установить, все ли созвездия восходят над горизонтом и заходят за горизонт данного места Земли.