Картина зоряного неба, яку можна спостерігати в ясну, безхмарну ніч, містить близько 3000 зірок - мізерну частину зі 150-мільйонного скупчення зірок нашої Галактики.
Для навігаційних цілей з усієї величезної кількості світил використовуйся їх мала частина - найяскравіші зірки, планети, також Сонце і Місяць.
З 9 планет сонячної системицікаві ті, які видно неозброєним оком: Венера, Марс, Юпітер і Сатурн; їх називають навігаційними.
Перелік із 160 навігаційних зірок наводиться у багатьох посібниках та документах, наприклад: МАЕ, Морехідні таблиці (MT-2000), МАЛ.
Найбільш яскравих та зручних для визначення місця судна налічується 25-30 зірок, що полегшує завдання їхнього пізнання на небосхилі.
Упізнання навігаційних зірок проводиться у першу чергу за конфігурацією сузір'їв, в яких вони розташовані. У північних широтах орієнтування за зірками найзручніше починати з відшукання на північній половині неба відомого всім сузір'я Великої Ведмедиці, що нагадує контур ковша. Далі, з'єднавши умовною лінією крайні зірки ковша аїр Великої Ведмедиці (Дубхе і Мсрак), слід відкласти отриманий відрізок 5 разів, наприкінці цієї продовженої лінії виявиться а Малої Ведмедиці - Полярна зірка. Полярна зірка знаходиться практично в точці північного полюса світу, тому напрямок на неї відповідає напрямку на північ (N), а висота Полярної зірки над горизонтом відповідає географічній широті (СР) спостерігача (рис. 6.1).
У ряді випадків як опорний сузір'я зручніше використовувати сузір'я Оріона (рис. 6.2).
У північно-західних районах Росії на початку зими це сузір'я у вигляді потужного звуженого чотирикутника з характерним косим поясом знаходиться у південній частині неба. На північ від Оріона знаходяться сузір'я Тельця, Возничого та Близнюків, на захід та південний захід сузір'я Малого пса та Великого пса. Найбільш яскраві зірки з цих сузір'їв: Рігель, Бетельгейзе, Альдебаран, Капелла, Кастор, Поллукс, Проціон та Сіріус.
Іншою важливою ознакою пізнання зірок є видима яскравість (блиск) зірки. Блиск зірки оцінюється її «видимою величиною» т, що наводиться у довідковій допомозі. Блиск m = 0 мають дуже яскраві зірки (наприклад, Вега та Арктур); найяскравіша зірка Сіріус має блиск m=-2. Зірки з блиском m = 2 у шість разів слабші за блиском, ніж зірки з m=0. На зоряних картах, зірковому глобусі блиск зірок показаний розмірами їх зображень.
Додатковою ознакою пізнання зірок є їх колір. Можливі такі кольори: блакитний, білий, оранжевий, жовтий, червоний, темно-жовтий.
Істотна допомога у пізнанні світил – це використання зоряного глобусу.
Блискучі досягнення радянської науки і техніки в галузі космічних польотів – перший у світі супутник Землі, перша ракета на Місяці, перша ракета на шляху до Венери, перший космічний корабель-супутник та перша людина на борту космічного корабля, що здійснив політ у Всесвіт, - залучають все більше людей до вивчення практичної астрономії.
У пропонованій увазі читачів книзі розповідається про те, яке велике практичне значення для людини має орієнтування за зірками та іншими небесними світилами, як самостійно відшукати на небі найбільш яскраві сузір'я та зірки, як визначити час за зірками та Сонцем, а також про астрономічні методи орієнтування на місцевості, визначення курсу та місця літака в польоті, про орієнтування під час космічного польоту.
Деякий фактичний матеріал ( загальні відомостіпро Галактику, про рух Сонця, Місяця та планет, основні системи небесних координат) розширює загальний кругозір читача.
У книзі у науково-популярній формі узагальнено останні дані радянської та зарубіжної авіаційної астрономії. Вона написана доступною мовою і розрахована на широке коло читачів - льотний склад, курсантів та слухачів середніх та вищих навчальних закладівВПС, ГВФ та ДТСААФ, а також осіб, які цікавляться питаннями орієнтування по небесних світилах.
Книга:
ЗОРЯНЕ НЕБО
| <<< Назад
|
Уперед >>> |
ЗОРЯНЕ НЕБО
У ясну безмісячну ніч над нашою головою видно і яскраві зірки, що відразу привертають до себе увагу, і менш яскраві, ледь помітні неозброєним оком. З одного боку неба одні зіркові малюнки, з іншого - інші (див. додаток). Деякі групи зірок своїми малюнками нагадують якісь постаті: ковша, хреста, серпа тощо.
Найбільш яскраві зірки відрізняються одна від одної та кольором. Через різницю температури поверхні зірок одні їх випромінюють біле світло, інші - жовтуватий, треті- червонуватий чи помаранчевий тощо.
З Землі здається, що зоряне небо як одне ціле, як внутрішня поверхня величезної кулі, постійно обертається навколо осі. Обертання небесного склепіння, на якому зірки нерухомі одна щодо іншої, можна помітити протягом одного - двох годин. За добу небесне склепіння робить повний обіг. Якщо сфотографувати це обертання зоряного неба, на знімку зірки прокреслять лінії, що відповідають їхньому руху. Особливо наочне обертання зоряного піднебіння поблизу полюса світу (рис. 13).
Але обертання небесної сфери здається. Насправді обертається навколо осі Земля.
Внаслідок обертання Землі навколо своєї осі видиме добове обертання небесної сфери навколо осі світу відбувається з кутовою швидкістю, що дорівнює швидкості обертання Землі, але у зворотному напрямку. У цьому кожна зірка описує малий круг; площини цих кіл паралельні площині небесного екватора.
На різних географічних широтах картина обертання небесного склепіння різна. У середніх широтах (рис. 14, а) зірки, розташовані неподалік Полярної зірки, описують навколо неї коло, не заходячи за горизонт. Для цієї широти це звані незаходящие світила. Деякі зірки показуються через обрій і, пройшовши небозводом, ховаються. Світила, розташовані неподалік південного полюса світу, зовсім не видно, тому що при обертанні не виходять через горизонт. Це несхідні світила.
З рис. 14 видно, що незахідними світилами в Північній півкулі будуть такі, у яких? ? (90° - ?), невисхідними - такі, які? ? - (90 ° -?). Умовою сходу та заходу світил буде
- (90 ° -?)? ? ? (90 ° -?).
Зі збільшенням широти місця спостереження кількість незахідних, отже, і невисхідних зірок збільшується.
На Північному полюсі Землі (рис. 14, б) можна спостерігати лише одну небесну півсферу. Там полюс світу збігається з зенітом, справжній горизонт – з небесним екватором, горизонтна система координат-секваторіальної. Явищ сходу та заходу зірок немає. Усі видимі зірки обертаються навколо Полярної зірки паралельно до справжнього горизонту. Висоти зірок постійні і рівні їх відмінам, а азимути змінюються рівномірно від 0° до 360° (для вимірювання азимуту треба трохи відійти від точки полюса).
На земному екваторі (рис. 14 в) для спостереження доступна вся небесна сфера. Усі зірки сходять і заходять, причому напрямок їх руху перпендикулярно до площини істинного горизонту. Полярна зірка видно біля точки півночі, тобто біля самого горизонту у північному напрямку.
По яскравості (блиску) зірки поділяються на групи відповідно до зіркових величин. До зірок 1-ї величини відносяться ті, які у 100 разів яскравіші за найслабші за яскравістю зірок, видимих при нормальному зорі неозброєним оком; зірки, яскравість яких у 2,5 рази менша, ніж зірок 1-ї величини, вважаються зірками 2-ї величини, а ті, які за яскравістю в 2,5 рази слабші від зірок 2-ї величини, відносяться до зірок 3-ї величини і т. д., тобто кожна наступна група слабша за попередню за яскравістю в 2,5 рази. Найслабші зірки, видимі за нормального зору неозброєним оком, є зірками 6-ї величини.
Для точного визначення яскравості застосовуються дробові позначення зоряних величин. Наприклад, зоряна величина Полярної зірки 2,1; Аліота 1,7; Біжи 0,1 і т. д. Є зірки, зіркова величина яких менше одиниці і навіть менша за нуль.
Найяскравіші зірки на небі – це Сіріус та Канопус. Їхня величина виражається негативним числом: у Сіріуса вона дорівнює-1,3; у Канопуса -0,9. Десять зірок мають розмір від нуля до одиниці. Це Бега, Арктур, Капелла, Проціон, Альтаїр, Бетельгейзе, Рігель, Ахернар, ? і? Центра. Яскравіше зірок 2-ї величини 41 зірка-, яскравіше 3-ї - 138, яскравіше 4-ї - 357, яскравіше 5-ї - 1030 зірок і т. д. Хоча сучасні телескопи дозволяють бачити зірки лише до 23-ї зіркової величини, шляхом математичних розрахунків встановлено, що існують зірки щонайменше 50-ї зіркової величини та що найбільша кількістьзірок 27-ї зіркової величини. Людина з нормальним зором бачить над обрієм одночасно близько 2500 зірок (до 6-ї зіркової величини).
Яскравість найяскравіших небесних світил, виражена в зоряних величинах, становить: Сонця -26,7, Місяця (повного) -12,6, Венери -4,3, Марса -2,8, Юпітера -2,5 (зіркові величини планет дані відповідно до їх найбільшого блиску).
Зоряне небо умовно поділено ділянки різноманітної форми, звані сузір'ями. Кожна з них має свою назву. Ці назви були дані сузір'ям ще за давніх часів і відбивають подібність змін окремих груп зірок з контурами деяких предметів, з фігурами тих чи інших тварин і казкових героїв. У зв'язку з цим на старовинних картах зоряного неба сузір'я зображувалися як контурів відповідних фігур.
У кожному сузір'ї яскраві зірки позначаються літерами грецького алфавіту, а найяскравіші мають, крім того, і свої назви. Менш яскраві зірки найчастіше позначаються буквами латинського алфавіту чи цифрами.
Приналежність зірок одному сузір'ю - це їх «видима» близькість. Насправді зірки одного сузір'я знаходяться на різних відстанях від нас.
Для визначення навігаційних елементів у літаководженні використовується відносно невелика кількість небесних світил: вдень - Сонце та іноді Місяць; вночі- Місяць, найбільш яскраві планети (Марс, Юпітер, Сатурн, Венера) і так звані аеронавігаційні зірки, для яких складені спеціальні астрономічні таблиці: це Сіріус, Канопус, Вега, Арктур, Капела, Рігель, Проціон, Ахернар, Бетельгейзе, Альтаїр, Альдебаран, Антарес, Поллукс, Спіка, Денеб, Регул, Фомальгаут, ? Хреста, ? Південного Трикутника, Ригіль, Аліот, Каус Астралія, Пікок, Полярна зірка, Альферац, Хамаль та Ель Сухейль.
Існує кілька способів відшукання зірок. Один із них полягає в наступному.
У північній півкулі зоряне небо умовно поділяється на три великі ділянки з яскравими сузір'ями та зірками.
У першому з них (рис. 15) відправним пунктом для відшукання багатьох аеронавігаційних зірок служить сузір'я Великої Ведмедиці, сім найбільш яскравих зірок якого утворюють характерну фігуру ковша або каструлі. За давнім переказом, Велика Ведмедиця (рис. 16) - це перетворена богинею Герой на ведмедицю Каллісто, дочку царя Лікаона, мало не зацькована на полюванні псами пастуха Волопаса. Сузір'я Великої Ведмедиці, Волопасу та Гончих Псів розташовані поблизу один від одного. Стародавні араби називали сузір'я Великої Ведмедиці Семібратієм.
Внаслідок обертання зоряного неба ручка ковша сузір'я Великої Ведмедиці у різний час буває спрямована то вліво, то вниз, то вгору, а іноді ковш як би перекинутий і видно майже над головою (рис. 13).
Третя від кінця ручки ковша зірка – Аліот – аеронавігаційна зірка. Справжня яскравість її у 3500 разів перевершує яскравість нашого Сонця. Здається ж вона невеликою точкою, що світиться, тому що знаходиться від нас на величезній відстані - 50 світлових років, хоча є найближчою із зірок Великої Ведмедиці.
Друга від кінця ручки ковша зірка називається Міцар. Якщо уважно вдивитися в навколишній простір, то в безмісячну ніч і при гарній прозорості атмосфери можна побачити поряд з нею ледь помітну зірочку. звану Алькор. Ця зірка 6-ї величини; Оскільки яскравість її стоїть на межі видимості неозброєним оком, то нею можна перевіряти свій зір.
Якщо подумки провести пряму лінію через дві крайні зірки в «передній стінці ковша», то на цій лінії на відстані приблизно п'яти відстаней між тими ж зірками, вгору від дна ковша можна побачити Полярну зірку. Вона знаходиться майже біля точки північного полюса світу (менше ніж 1° від нього) і тому може бути надійним орієнтиром визначення напрями північ. Недарма народи Середньої Азії назвали Полярну зірку "Темір-козух", що означає "залізний цвях". Вона знаходиться від нас у 6 разів далі, ніж Аліот. Полярна зірка входить у сузір'я Малої Ведмедиці, яскраві зірки якого, хоч і слабші за зірок Б. Ведмедиці, нагадують ківш, але меншого розміру.
Якщо через зірки, що утворюють ручку ковша Б. Ведмедиці, провести дугу і продовжити її тим же радіусом, то на цій лінії будуть яскраві зірки: Арктур, що входить до сузір'я Волопаса, і далі Спіка, що входить до сузір'я Діви.
Арктур по діаметру в 26 разів більший за Сонце, знаходиться від Землі на відстані 36,2 світлового року. Його справжня яскравість у 78 разів більша за яскравість Сонця.
Спика по діаметру в 5 разів більша за Сонце, її дійсна яскравість у 575 разів більша за яскравість Сонця. Вона віддалена від нас на колосальну відстань - 155 світлових років.
Продовжимо ручку ковша Б. Ведмедиці по прямій, проведеній через крайню та середню зірки. Ця пряма пройде повз добре видимого на небі серпоподібного сузір'я Північної Корони, і на відстані приблизно вдвічі більшій, ніж відстань від Північної Корони до середньої зірки ковша Б. Медведиці, можна побачити аеронавігаційну зірку Антарес, що входить до сузір'я Скорпіона. Північна Корона - одне з найменших і найпомітніших сузір'їв північного неба. У центрі сузір'я виділяється найяскравіша зірка – Гемма, що у перекладі з давньогрецької означає «перлина».
Антарес – одна з найбільших зірок-гігантів. Вона за обсягом в 36 000 000 разів більша за Сонце і могла б включити Сонце разом із земною орбітою. Справжня її яскравість у 690 разів перевищує яскравість Сонця. Антарес віддалений від нас на відстань у 172 світлові роки. У перекладі з грецької Антарес означає «суперник Марса». Як і планета Марс, Антарес має червоний колір.
Щоб знайти останню аеронавігаційну зірку цієї ділянки неба – Регул, потрібно провести пряму лінію через дві внутрішні зірки (біля основи ручки) ковша Б. Ведмедиці у бік, протилежний Полярній зірці. На цій лінії на відстані приблизно в 1,5 рази більшій, ніж відстань від Б. Ведмедиці до Полярної зірки, і буде знаходитися Регул, що входить до сузір'я Лева, найбільш яскраві зірки якого утворюють фігуру, що трохи нагадує подовжену трапецію. Справжня яскравість Регулу в 145 разів перевершує яскравість Сонця, відстань до нього 83,6 світлового року.
Внаслідок видимого річного руху Сонця вид зоряного неба залежить від пори року. Навесні небесне склепіння виглядає інакше, ніж влітку, а влітку інакше, ніж восени. восени з'являється з вечора в західній частині неба, потім йде під горизонт, а до ранку знову піднімається в східній частині неба.Взимку Арктур чудово видно в другій половині ночі.
Зірка Антарес добре видно біля самого горизонту навесні після опівночі» і влітку до півночі, коли хвіст сузір'я Б. Ведмедиці опущений на південь. Особливо добре вона помітна у південних республіках Радянського Союзу.
Зірка Регул, як і всі сузір'я Лева, - одне з найкрасивіших сузір'їв, що легко відшукуються, добре видно навесні і взимку.
На другому ділянці неба (рис. 17) знаходиться одне з найкрасивіших сузір'їв Оріон. Чотири його яскраві зірки утворюють великий чотирикутник, усередині якого близько одна до одної розташовані ще три зірки – пояс Оріона. За давньогрецьким міфом, Оріон - велетень-мисливець, наділений винятковою красою (рис. 18).
Дві найяскравіші зірки цього сузір'я, що у протилежних кутах чотирикутника, є аеронавігаційними. Зірка, що знаходиться ближче до Полярної, називається Бетельгейзою, а протилежна їй - Рігель. На продовженні спіральної лінії, розпочатої в поясі та проведеної через крайні зірки сузір'я Оріон у напрямку проти ходу годинної стрілки, послідовно можна побачити Альдебаран, Капеллу, Поллукс, Проціон та Сіріус.
Бетельгейзе (у перекладі з арабської означає «зірка в плечі гіганта») – величезне світило, зірка-надгігант. За обсягом вона у багато мільйонів разів більша за Сонце, дійсна її яскравість у 13 000 разів перевищує яскравість Сонця. Температура поверхні невелика - близько 3000 °, чим і пояснюється червоний колір цієї зірки. Бетельгейзе віддалена від нас на величезну відстань – 652 світлові роки. Власне, зараз ми бачимо не справжню зірку Бетельгейзе, а ту, якою вона була понад шість століть тому. Бетельгейзе - зимова зірка, але вона добре видно восени після опівночі та на початку весни до опівночі.
Рігель - друга по видимій яскравості зірка з сузір'я Оріон, що володіє дуже (високою світністю: вона в 23 000 разів яскравіша за Сонце, температура її поверхні вдвічі вища за температуру поверхні Сонця. За своєю дійсною яскравістю, що характеризує потужність світлового випромінювання, Рігель перевершує всі відомі Джерелом такого потужного світлового і теплового випромінювання є, як і в інших зірок, внутрішньоядерна енергія, що вивільняється при перетворенні одних хімічних елементів на інші, ці процеси відбуваються під впливом величезних тисків у надрах зірок і великих температур, що досягають багатьох мільйонів градусів.
Зірка Рігель знаходиться від Землі на відстані 652 світлових років. Як і всі сузір'я Оріон, вона помітна на зимовому небі, а також восени після опівночі.
Альдебаран – прикраса зодіакального сузір'я Тельця. Стародавнім людям тут неба представлялася постать дикого бика. По блиску ця зірка поступається Бетельгейзе, але перевершує Арктур, Спіку та Рігель. Альдебаран-зірка подвійна. Одна з її зірок перевершує Сонце у 120 разів за яскравістю та у 40 разів за діаметром; інша-маленька зірка: її яскравість становить лише 0,002 яскравості Сонця. Обидві зірки обертаються одна довкола іншої.
Альдебаран видно на небі взимку, восени до півночі та напровесні.
У сузір'я Тельця входить одне з численних зоряних скупчень – Плеяди. Плеяди, за переказами,- дев'ять дочок велетня Атланта, які рятувалися втечею від мисливця Оріона, що переслідував їх, і були перетворені на зірки. Зоряне скупчення Плеяди знаходиться від нас на відстані кілька сотень світлових років. Воно налічує близько 130 зірок, проте неозброєним оком можна побачити трохи більше дев'яти. Людина з нормальним зором за добрих умов спостереження може побачити 5-6 зірок, і з більш гострим зором - 7-9 зірок.
Капелла (у перекладі з латинського «козочка») - найяскравіша зірка сузір'я Возничого, найяскравіші зірки якого утворюють добре помітний на небі п'ятикутник, трохи витягнутий у напрямку сузір'я Б. Ведмедиці. Капелу віддалено від Землі на відстань 44,6 світлового року; дійсна яскравість її у 125 разів перевищує яскравість Сонця. Це зірка потрійна, навколо неї обертаються дві відносно невеликі зірочки, які не видно неозброєним оком. Капела в середніх географічних широтах видно у всі пори року.
Поллукс - зірка зодіакального сузір'я Близнюків, що знаходиться від нас на відстані 32,9 світлового року.
Сонце проходить через сузір'я Близнюків у червні (тут розташована точка літнього сонцестояння). У грудні, коли Сонце перебуває у протилежній частині неба, сузір'я Близнюків добре спостерігати опівночі. Поллукс видно взимку, майже всю весну та восени у другій половині ночі.
У сузір'ї Близнюків неподалік Поллукса (що, очевидно, і визначило назву сузір'я) добре видно ще одна яскрава зірка - Кастор (Кастор і Поллукс - це імена сіамських близнюків).
Проціон - найяскравіша зірка сузір'я Малого Пса. Вона належить до середніх зірок, температура її поверхні близько 7000 °, яскравість в 5,9 рази перевершує яскравість Сонця. Це найближча до нас аеронавігаційна зірка після Ригіля (? Центавра) та Сіріуса (11,3 світлового року).
Проціон - зірка зимового неба, вона видно також рано навесні до півночі і в другій половині осені після опівночі.
Сіріус (у перекладі з грецького «палаючий», «іскристий») - найяскравіша зірка небесного склепіння і одна з найближчих до Землі зірок. Вона знаходиться на відстані 8,7 світлового року.
Наше око сприймає лише вузький пучок видимих променів. З усіх електромагнітних хвиль, але якби він мав здатність відчувати і теплові випромінювання, то найяскравішими зірками були б Антарес, Альдебаран та Бетельгейзе, максимум випромінювання яких лежить у невидимій інфрачервоній області. Зірка Сіріус за яскравістю тоді була на четвертому місці.
Сіріус у 17 разів яскравіший за Сонце; діаметр Сиріуса в 1,6 рази більший за діаметр Сонця. Температура поверхні Сіріуса досягає 10000 °.
При спостереженні в бінокль у Сіріуса можна виявити слабку біленьку зірочку. Це супутник Сіріуса, що обертається навколо нього з періодом 40 років.
Сиріус буває видно восени і на початку зими після опівночі, а також наприкінці зими та на початку весни до опівночі. У стародавньому Римі перша після періоду невидимості ранкова поява Сиріуса в променях Вранішнього Сонця збігалася з настанням спеки, часу тропічних лихоманок та інших епідемій. Цієї пори оголошувалась перерва у роботі всіх установ - наставав відпускний період. Сузір'я Великий Пес, в яке входить Сіріус, латиною називається Каніс Майор, що означає літню перерву в заняттях, або канікули. Школярі та студенти, вживаючи слово «канікули», очевидно, і не підозрюють, що воно пов'язане із назвою сузір'я Великого Пса.
На третій ділянці неба (рис. 19) добре видно утворене п'ятьма зірками W-подібне сузір'я Кассіопеї та блискуча зірка Вега, єдина яскрава зірка сузір'я Ліри. У сузір'ї Кассіопеї немає аеронавігаційних зірок, але може служити відмінним орієнтиром. Це яскраве красиве навколополюсне сузір'я розташоване на ділянці Чумацького Шляху і тому виблискує на фойє світлого, сріблястого туману. Від сузір'я Кассіопеї до нас йде найпотужніше з відомих космічне радіовипромінювання, джерелом якого є ледь видима кільцева туманність, що утворилася понад півтори тисячі років тому в результаті спалаху наднової зірки. Подібні спалахи в космосі не поодинокі і є винятково цікавим і динамічним фізичним процесом. За рахунок швидкого вивільнення з надр зірки ядерної енергії зірка раптом починає розширитися зі старістю кілька тисяч кілометрів на секунду. Розміри зірки збільшуються у багато тисяч разів, справжня яскравість її досягає яскравості мільйонів Сонців. Через деякий час зірка тьмяніє і стає невидимою для неозброєного ока, хоча її газова оболонка продовжує розширюватися ще протягом багатьох тисячолітній випромінювати у світовий простір радіосигнали, що свідчать про катастрофу, що сталася в космосі.
На прямій лінії, що йде через дві зірки Кассіопеї, найбільш віддалені від Полярної зірки, знаходиться зірка Вега; її можна також знайти на продовженні прямої лінії, проведеної через дві внутрішні зірки у підстави ручки ковша Б. Ведмедиці у бік, протилежний Регулу. Поруч із Вегою чотири слабкі зірки сузір'я Ліри утворюють характерну фігуру маленького паралелограма. Вега за розмірами близька до Сонця, температура її поверхні близько 10 000 °, від нас вона знаходиться на відстані 26,5 світлового року.
Внаслідок прецесії земної осі полюс світу переміщається серед зірок і за 26 000 років описує коло проти ходу годинникової стрілки. Приблизно до 22-го сторіччя відстань від Полярної зірки до полюса світу зменшиться вдвічі і становитиме 28', а через 12 000 років полюс світу буде знаходитися біля зірки Вега на відстані 6°. Вега стане ніби «полярною» зіркою.
До сузір'я Ліри примикає хрестоподібна фігура сузір'я Лебедя (рис. 20). У вершині хреста знаходиться зірка Денеб, яка разом з Вегою та Альтаїром - найбільш яскравою зіркою сузір'я Орла, що нагадує фігуру літака, - утворює майже рівнобедрений трикутник.
Сузір'я Лебедя розташоване в області Чумацького Шляху і тому дуже багате на зірки. Найяскравіша зірка сузір'я – Денеб – гігант серед зірок. Її дійсна яскравість у 9400 разів більша за яскравість Сонця, а діаметр - у 35 разів більша за сонячне. Температура поверхні досягає 11000 °. Денеб знаходиться від нас на відстані 652 світлових років. У середніх географічних широтах Денеба можна спостерігати цілий рік.
Альтаїр у 8,3 рази яскравіший за Сонце і в два з лишком рази більший за його діаметром. Температура поверхні Альтаїра 10000 °; відстань до Землі 16,6 світлового року. Альтаїр - зірка літнього неба, вона видна також восени до півночі, у першій половині зими відразу ж після настання темряви та у другій половині зими перед світанком, навесні- у другій половині ночі.
Недалеко від розглянутих сузір'їв, у протилежній Б. Ведмедиці стороні від Полярної зірки, знаходиться група зірок сузір'їв Пегаса та Андромеди, що утворюють фігуру ковша, який значно більший за ковш Б. Ведмедиці. Найбільш яскрава зірка біля основи ручки цього ковша -? Андромеди (? Пегаса), або Альферац, є аеронавігаційною зіркою.
Справжня яскравість Альфераца в 130 разів перевершує яскравість Сонця, але здається він нам точкою, що світиться, так як відстань до нього 120 світлових років. Альферац видно влітку, восени та першій половині ночі взимку. Весною він видно перед світанком, а деякий час і після настання темряви (у березні).
Неподалік Альфераца у бік сузір'я Кассіопеї знаходиться маленька слабка мерехтлива хмарка. За хорошої прозорості атмосфери його легко знайти неозброєним оком. Це знаменита спіральна туманність Андромеди – наш найближчий позагалактичний сусід (рис.2).
За стародавніми переказами, Андромеда - дочка ефіопського царя Цефея та його дружини Кассіопеї - була прикута на березі моря до скелі і її повинен був роздерти страшний Кіт. Герой Персей, який проїжджав повз на крилатому коні Пегасі, вирішив врятувати Андромеду. У нього в сумці була голова страшного чудовиська - Медузи, що звертав кожного, хто дивився на неї, в камінь. Персей же, дивлячись у свій блискучий, як дзеркало, щит, переміг Медузу, відрубавши їй голову. Відрубану голову Медузи він показав Кіту і тим навернув його в камінь. Врятовану Андромеду Персей повернув батькам. Сузір'я Кассіопеї, Цефея, Пегаса, Персея та Кита розташовані на небі навколо сузір'я Андромеди.
На продовженні прямої, що йде від ковша Б. Ведмедиці через Полярну зірку та сузір'я Пегаса, знаходиться красива біла зірка Фомальгаут (рот риби), що входить до сузір'я Південної Риби. Більшість цього південного сузір'я не видно у північних широтах, оскільки перебуває під горизонтом. Торішнього серпня, вересні, жовтні Фомальгаут добре видно біля самого горизонту. Яскравість Фомальгаута в 11 разів більша за яскравість Сонця, відстань до нього 23 світлові роки.
Між зірками Альферац та Альдебаран знаходиться ще одна невелика аеронавігаційна зірка цієї ділянки неба – Хамаль, що входить до сузір'я Овна. Вона розташована у вершині прямокутного трикутника, складеного зіркою Альферац та однією з яскравих зірок сузір'я Кассіопеї. Ручка ковша сузір'їв Пегаса та Андромеди проходить між сузір'ями Кассіопеї та Овна. Хамаль - осіння зірка, у жовтні-листопаді вона видна всю ніч, взимку - у першій половині ночі, влітку -у другій.
Південний полюс світу на відміну північного не позначений яскравими зірками. Але, як і північне, південне зоряне небо дуже гарне своїми своєрідними сузір'ями та яскравими зірками. Деякі з них також використовуються як аеронавігаційні. Це Канопус, Ахернар, Рігіль, Пікок, Ель Сухейль, Каус Астралія, ? Хреста та? Південний трикутник.
Велике гарне сузір'я, відоме насамперед під назвою Арго (корабель Аргонавтів), тепер поділено на окремі сузір'я: Кіль, Корма, Компас та Вітрило. Воно справді нагадує старовинний вітрильний корабель із дуже яскравою зіркою Канопус у його кілі та із зіркою Ель Сухейль на вітрилах.
Разом із Сіріусом та Фомальгаутом, Пікок, Ригіль, ? Хреста та Ель Сухейль розташовані на одній дугоподібній лінії, що йде навколо південного полюса світу. Біля цієї лінії, між зірками Пікок і Ригіль, знаходиться невелике сузір'я Південний Трикутник з найбільш яскравою зіркою а Ю. Трикутника, а приблизно посередині між Фомальгаутом та Канопусом можна побачити Ахернар.
Аеронавігаційна зірка Каус Астралія разом із зірками Пікок та Антарес утворює характерний рівнобедрений трикутник.
Зірка Канопус віддалена від нас на 181 світловий рік, її яскравість у 5400 разів перевершує яскравість Сонця.
Ригіль (? Центавра) – найближча до нас зірка (4,24 світлового року). Температура її поверхні досягає 5000 °, а яскравість приблизно дорівнює яскравості Сонця.
Зірка Ахернар знаходиться на відстані від Землі приблизно в 96 світлових років, температура її поверхні перевищує 16 000 °, а яскравість у 370 разів більша за яскравість Сонця.
Аеронавігаційні зірки південного неба (мал. 21) на великих широтах - незахідні світила. Тому вони видно цілий рік протягом усієї ночі. На середніх і малих широтах (приблизно від 0 до 60 південної широти) видимість їх на небі визначається часом року. Канопус видно взимку всю ніч, навесні - у першій половині ночі та восени - у другій. Ригіль видно навесні всю ніч, влітку-у першій половині ночі та взимку - у другій. Ахернар видно восени всю ніч, взимку - у першій половині ночі і влітку-у другій, ? Хреста видно всю ніч наприкінці зими та на початку весни, влітку – у першій половині ночі, восени та на початку зими – у другій, а Ю. Трикутника видно всю ніч навесні, влітку – у першій половині ночі, взимку – у другій. Пікок видно всю ніч влітку, восени – у першій половині ночі та навесні – у другій. Ель Сухейль видна взимку всю ніч, навесні - у першій половині ночі та восени - у другій. Каус Астралія видно всю ніч влітку, восени - в першій половині ночі та навесні - в другій.
Ми розглянули основні зірки для навігаційних визначень.
При вивченні зірок треба натренувати себе так, щоб уміти швидко знаходити потрібні сузір'я та зірки в окремих ділянках зоряного неба навіть у тих випадках, коли інші ділянки закриті хмарами. Зазвичай кілька ретельних тренувань дають хороші результати, і, зазвичай, практично освоєні прийоми відшукання зірок залишаються у пам'яті все життя.
У табл. 1, мета якої полегшити відшукання аеронавігаційних зірок на небі, зірки дано у порядку зменшення яскравості. Поряд з назвою кожної з них у дужках зазначено, яке сузір'я вона входить і якою літерою грецького алфавіту позначається.
Таблиця 1
: Сіріус (? Б. Пса)
Зоряна величина : -1,3
Колір зірки : Білий
Спосіб відшукання: За яскравістю та за розташуванням щодо сузір'я Оріон. Знаходиться на спіралеподібної лінії, що йде від сузір'я Оріон; остання, найнижча зірка на цій спіралі. Вона також знаходиться на прямій, що йде через пояс Оріона (мал. 17)
Найменування аеронавігаційної зірки : Канопус (? Кіля)
Зоряна величина : -0,9
Колір зірки : Жовтий
Спосіб відшукання: За яскравістю. Знаходиться на вершині прямого кута прямокутного трикутника, утвореного зірками Сіріус, Канопус, Ель Сухейль (мал. 21)
Вега (? Ліри)
Зоряна величина: 0,1
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: За яскравістю. Знаходиться в продовженні лінії, проведеної через дві внутрішні зірки ковша Б. Ведмедиці, або від двох крайніх, найбільш віддалених від Полярної зірки зірок Кассіопеї. Прямі, що йдуть через Бігу, Полярну зірку та Аліот, утворюють прямий кут. Біля Біги розташований маленький паралелограм із чотирьох неяскравих зірок. Поблизу сузір'я Лебедя, що має характерну форму хреста (рис. 19)
Найменування аеронавігаційної зірки: Капела (? Візничого)
Зоряна величина: 0,2
Колір зірки: Жовтий
Спосіб відшукання: За яскравістю. Знаходиться на спіралеподібній лінії, що йде від сузір'я Оріон, між цим сузір'ям та Полярною зіркою, а також на прямій, що йде від ковша сузір'я Б. Ведмедиці (рис. 17)
Найменування аеронавігаційної зірки: Арктур (? Волопаса)
Зоряна величина: 0,2
Колір зірки: Помаранчевий
Спосіб відшукання: За яскравістю. Лежить на продовженні дугоподібної лінії ручки ковша сузір'я Б. Ведмедиці (рис. 15)
Найменування аеронавігаційної зірки: Рігель (? Оріона)
Зоряна величина: 0,3
Колір зірки: Блакитний
Спосіб відшукання: Знаходиться в нижньому правому кутку сузір'я Оріон (рис. 17)
Найменування аеронавігаційної зірки: Проціон (? М. Пса)
Зоряна величина: 0,5
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Знаходиться на спіралеподібній лінії, що йде від сузір'я Оріон до зірки Сіріус (рис. 17)
Найменування аеронавігаційної зірки: Ахернар (? Ерідана)
Зоряна величина: 0,6
Колір зірки: Жовтий
Спосіб відшукання: Знаходиться приблизно на середині прямої, що сполучає зірки Капопус і Фомальгаут (мал. 21)
Найменування аеронавігаційної зірки: Альтаїр (? Орла)
Зоряна величина: 0,9
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: За характерним сузір'ям Орла, чотири зірки якого нагадують фігуру літака. Поблизу хрестоподібна фігура сузір'я Лебедя та яскрава зірка Вега (рис. 19)
Найменування аеронавігаційної зірки: Бетельгейзе (? Оріона)
Зоряна величина: 0,9
Колір зірки: червоний
Спосіб відшукання: За кольором. Знаходиться у верхньому лівому кутку сузір'я Оріон, найяскравіша з двох його верхніх зірок (мал. 17)
Найменування аеронавігаційної зірки: Альдебаран (? Тельця)
Зоряна величина: 1,1
Колір зірки: Червоний
Спосіб відшукання: За кольором. Знаходиться на спіралеподібній лінії, що йде від сузір'я Оріон. Неподалік знаходиться характерна група неяскравих зірок Плеяди (рис. 17)
Найменування аеронавігаційної зірки: Поллукс (? Близнюків)
Зоряна величина: 1,2
Колір зірки: Жовтий
Спосіб відшукання: Знаходиться на спіралеподібній лінії, що йде від сузір'я Оріон, а також на прямій, що йде через ківш сузір'я Б. Ведмедиці (рис. 17)
Найменування аеронавігаційної зірки: Спіка (? Діви)
Зоряна величина: 1,2
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Знаходиться на продовженні дуги ручки ковша сузір'я Б. Ведмедиці, наступна яскрава зірка за Арктуром (рис. 15)
Найменування аеронавігаційної зірки: Антарес (? Скорпіона)
Зоряна величина: 1,2
Колір зірки: червоний
Спосіб відшукання: Знаходиться на продовженні прямої лінії, що йде від ручки ковша сузір'я Б. Медведиці, поблизу сузір'я Північної Корони (рис. 15)
Найменування аеронавігаційної зірки: Фомальгаут (? Південної Риби)
Зоряна величина: 1,3
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Знаходиться на продовженні прямої, що йде від сузір'я Б. Ведмедиці через Полярну зірку і крайні дві зірки ковша сузір'їв Пегаса та Андромеди (мал. 19)
Найменування аеронавігаційної зірки: Денеб (? Лебедя)
Зоряна величина: 1,3
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: За характерною хрестоподібною фігурою сузір'я Лебедя та за зірками Вега та Альтаїр, з якими Денеб утворює майже рівнобедрений трикутник (рис. 19)
Найменування аеронавігаційної зірки: Регул (? Лева)
Зоряна величина: 1,3
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Знаходиться на продовженні прямої, проведеної через дві внутрішні зірки у підстави ручки ковша сузір'я Б. Ведмедиці у бік, приблизно протилежний Полярній зірці (рис. 15)
Найменування аеронавігаційної зірки: ? Хреста
Зоряна величина: 1,5
Колір зірки: Блакитний
Спосіб відшукання: За характерним розташуванням найяскравіших зірок цього сузір'я, що утворюють форму хреста (мал. 21)
Найменування аеронавігаційної зірки: Ригіль (? Центавра)
Зоряна величина: 0,3-1,7
Колір зірки: Жовтий
Спосіб відшукання: Знаходиться на дугоподібній лінії, що йде через зірки Фомальгаут, Піхок, Ригіль, ? Хреста та Ель Сухейль, а також у вершині прямого кута прямокутного трикутника, утвореного зірками Ригіль, Антарес, Спіха (мал. 21)
Найменування аеронавігаційної зірки: Аліот (? Б. Ведмедиці)
Зоряна величина: 1,7
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Найяскравіша зірка сузір'я Б. Меддзедиці, третя від кінця ручки ковша (рис. 15)
Найменування аеронавігаційної зірки: ? Південного Трикутника
Зоряна величина: 1,9
Колір зірки: червоний
Спосіб відшукання: За характерним трикутником яскравих зірок. Знаходиться поблизу дугоподібної лінії, що проходить через зірки Фомальгаут, Пікок, Ригіль, ? Хреста, Ель Сухейль, між зірками Пікок та Ригіль (мал. 21)
Найменування аеронавігаційної зірки: Каус Астралія (? Стрільця)
Зоряна величина: 2,0
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Разом з Пікоком та Антаресом утворює майже рівнобедрений тупокутний трикутник (мал. 21)
Найменування аеронавігаційної зірки: Пікок (? Павлина)
Зоряна величина: 2,1
Колір зірки: Блакитний
Спосіб відшукання: Знаходиться на дугоподібній лінії, що проходить через зірки Фомальгаут, Пікок, Ригіль, ? Хреста, Ель Сухейль. Разом з Антаресом та Каус Астралія утворює майже рівнобедрений тупокутний трикутник (мал. 21)
Найменування аеронавігаційної зірки: Альферац (? Андромеди)
Зоряна величина: 2,1
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Середня і найяскравіша із зірок ковша, утвореного сузір'ями Пегаса і Андромеди і що знаходиться на продовженні прямої, що йде від сузір'я Б. Ведмедиці через Полярну зірку (мал. 19)
Найменування аеронавігаційної зірки: Полярна (? М. Ведмедиці)
Зоряна величина: 2,1
Колір зірки: Білий
Спосіб відшукання: Знаходиться на продовженні прямої, проведеної через дві крайні зірки ковша сузір'я Б. Ведмедиці (рис. 15).
Найменування аеронавігаційної зірки: Хамаль (? Овна)
Зоряна величина: 2,2
Колір зірки: червоний
Спосіб відшукання: Знаходиться в одній із вершин прямокутного трикутника, утвореного зірками Хамаль, Альферац та однією з крайніх зірок сузір'я Кассіопеї (рис. 19)
Найменування аеронавігаційної зірки: Ель Сухейль (? Парусів)
Зоряна величина: 2,2
Колір зірки: червоний
Спосіб відшукання: Знаходиться на дугоподібній лінії зірок Фомальгаут, Пікок, Ригіль, (? Хреста, Ель Сухейль, Сіріус, (рис. 21)
У процесі вивчення зоряного неба, щоб полегшити відшукання та розпізнавання зірок, користуються картами (атласами) зоряного неба.
В авіаційній астрономії застосовується рухлива карта зоряного піднебіння, відома під назвою бортової карти піднебіння - БКН (рис. 22). Вона складається з нерухомої основи, на якій обертається навколо полюса світу зоряна карта із зірками до четвертої величини, і накладного листа з вирізом, що зображає обрій для заданої широти місця. На зірковій карті нанесено чотири кола відмін, які відповідають прямим сходженням 0, 90, 180 і 270 °, і небесний екватор зі шкалою прямих сходження через кожні 10 °. Два кола відмінень мають шкалу через 10°. По краю овального вирізу нанесені ризики, що показують положення точок півночі, півдня, сходу та заходу, а також шкала азимутів через 30 °.
У дугоподібному вирізі накладного листа видно шкалу на 365 поділів з оцифровкою по днях і місяцях року, нанесена на карті, що обертається. По краю дугоподібного вирізу нанесено поділ годин і десятків хвилин, що припадають на нічний час. Якщо, обертаючи карту, поєднати розподіл заданого дня з розподілом заданої години спостереження за місцевим часом, то в овальному вирізі буде видно картину зоряного неба, що відповідає заданому моменту спостереження за місцевим громадянським часом.
Для зручності користування БКН видано для різних широт Північної півкулі: БКН-I - для 37 ° (від 30 до 44 °); БКН-II - для 53 ° (від 46 до 60 °) і БКН-III - для 69 ° (від 62 до 72 °). Вони відрізняються один від одного розмірами та конфігурацією овального вирізу, що обмежує видиму частину зоряного неба для обраної широти.
Для менших північних широт і південних широт існують спеціальні карти неба.
Перед тим як користуватися бортовою картою піднебіння, необхідно нанести на зображення видимої частини неба положення планет. Як було сказано вище, становище планет серед зірок непостійне, вони блукають зоряним небом, і тому їх неможливо заздалегідь, разом із зірками, нанести на карту. А наносити їх слід не тільки тоді, коли ми збираємося їх спостерігати, але й щоразу перед тим, як користуватися БКН. Адже поява планети в якомусь сузір'ї дещо змінює його загальний вигляд і цим може ускладнити відшукання та розпізнавання необхідних аеронавігаційних зірок.
При орієнтуванні карти її слід тримати приблизно вертикально перед собою, поєднуючи позначення точок горизонту з відповідними фактичними напрямками країн світу.
За допомогою БКН можна отримати вид зоряного неба для заданого моменту часу (місяця, дня і години), а й вирішувати наступні завдання.
1. Намітити землі, до польоту, зірки, якими найзручніше проводити навігаційні визначення повітря. Для цього карту встановлюють на заданий момент місцевого часу і за видимим становищем зірок в овалі БКН в залежності від курсу польоту вибирають для вимірювань найзручніші аеронавігаційні зірки. Для більшої точності астрономічних навігаційних визначень за декількома зірками вибирають такі з них, різниця азимутів між якими близька до 90°.
2. Визначити горизонтальні та екваторіальні координати світил. Для визначення екваторіальних координат треба карту встановити на заданий момент часу та відрахувати: годинний кут - по дузі екватора від південної частини небесного меридіана до кола відмінювання світила, тобто до прямої, що проходить через полюс світу та світило; відмінювання- по колу відмінювання від небесного екватора до світила.
Для визначення горизонтальних координат треба позначити зеніт у центрі овалу. Положення світила між лінією горизонту (краєм овального вирізу) та зенітом характеризує висоту світила. Величина азимуту звітує на краю овального вирізу від точки півночі у східному напрямку до вертикалу (пряма на карті, що з'єднує світило з зенітом); висота – по вертикалі від горизонту до світила.
3. Визначити моменти сходу та заходу світил у певний день. Для цього обертанням карти зображення даного світила встановлюють під обріз овалу у східній частині, якщо потрібно визначити схід світила, або в західній, якщо потрібно визначити захід світила. На дугоподібному вирізі проти заданої дати можна прочитати момент сходу (заходу) світила за місцевим часом.
4. Визначити моменти кульмінацій світил. Для цього зображення світила встановлюється на небесний меридіан по лінії С-Ю між полюсом і точкою півдня, якщо потрібно визначити верхню кульмінацію, або між полюсом і точкою півночі, якщо потрібно визначити нижню кульмінацію. На дугоподібному вирізі проти заданої дати можна прочитати момент кульмінації за місцевим часом.
| <<< Назад
|
Уперед >>> |
Для застосування астрономічних приладівНеобхідно вміти безпомилково знаходити на небесній сфері потрібні зірки та планети.
Спостерігаючи зоряне небо, не можна не помітити великої різноманітності зірок. Багато зірок виділяються своєю яскравістю або кольором. Серед великої кількості зірок виділяються окремі групи зірок, що мають характерні обриси та звані сузір'ями.
Сузір'я, беручи участь у добовому обертанні небесної сфери, зберігають своє взаємне розташування одне щодо одного та обриси характерних фігур. Наявність таких особливостей дозволяє легко орієнтуватися серед тисяч зірок, незважаючи на хаотичність у їхньому розташуванні. Найбільш характерними ознаками, якими перебувають навігаційні зірки, є зміни сузір'їв, взаємне розташування і видима яскравість зірок.
Щоб знайти на небі потрібну зірку, спочатку знаходять сузір'я, якому вона належить, а потім, знаючи розташування потрібної зірки в даному сузір'ї та її видиму яскравість, відшукують зірку. Найбільш яскраві зірки у сузір'ях служать надійними орієнтирами для знаходження слабкіших зірок.
За рішенням Міжнародного астрономічного союзу все небо поділено на 88 ділянок-сузір'їв, з яких понад 60 може бути видно з території СРСР. Кожен із сузір'їв має назву. Більшість сузір'їв отримали назви в давнину і пов'язані з легендами і міфами.
Яскраві зірки кожного сузір'я позначаються буквами грецького алфавіту, зазвичай, як зменшення їх видимої яскравості. Найяскравіша зірка в сузір'ї позначається буквою а, що йде за нею по яскравості - буквою (3 і т. д. У деяких сузір'ях такий порядок позначення зірок порушується. Найбільш яскраві зірки сузір'їв, крім літерних позначень, мають власні назви. Так, наприклад, зірка сузір'я Ліри називається Вега, зірка сузір'я Оріона називається Рігель.
У Північній та Південній півкулях використовуються певні навігаційні зірки, для яких складені таблиці висот та азимутів.
Навігаційні зірки, що використовуються в Північній півкулі, наведено в табл. 2.1.
Знаходження необхідних для спостережень зірок найпростіше проводити від опорних сузір'їв, що мають знайомі всім контури. Найбільш виразні сузір'я є відправними пунктами, що дозволяють переходити від них до сусідніх сузір'їв і зірок.
Таблиця 2.1. Навігаційні зірки, що використовуються в Північній півкулі
Пошук навігаційних зірок, видимих у Північній півкулі, проводиться за такими правилами. Зоряне небо умовно поділяється на три ділянки (рис. 2.1).
На першій ділянці неба розташовані сузір'я Великої Ведмедиці, Малої Ведмедиці, Волопаса, Діви, Скорпіона та Лева.
Загальновідомим сузір'ям на цій ділянці є сузір'я Великої Ведмедиці. Від нього починають пошук інших сузір'їв. Сім найбільш яскравих зірок цього сузір'я утворюють характерну фігуру ковша з ручкою, фігуру, що найбільше запам'ятовується, на зоряному небі. Третя зірка від кінця ручки є навігаційною зіркою Аліоту. Слід пам'ятати, що ручка ковша внаслідок обертання зоряного піднебіння у різний час має різний напрямок до лінії горизонту.
Для пошуку Полярної зірки потрібно подумки провести пряму через дві крайні зірки ковша сузір'я Великої Ведмедиці у напрямку зовнішньої частини ковша, а потім на цій лінії відкласти п'ять відстаней між зазначеними зірками. Наприкінці відкладеної відстані виявиться Полярна, найяскравіша зірка, що входить до сузір'я Малої Ведмедиці. Сім зірок цього сузір'я утворюють малий ківш із ручкою, на кінці якої розташовується Полярна зірка. Ця зірка дуже важлива через своє особливого становищана небі. Вона майже точно збігається з полюсом світу, і тому нею завжди можна вказати напрямок на північ і визначити широту місця спостерігача. Більшість зірок малого ковша слабкі.
Рис. 2. 1. Правила відшукання навігаційних зірок у Північній півкулі
Серед них виділяються лише дві крайні зірки ковша. Їх називають «вартовими» полюси, оскільки вони ходять навколо полюса, як вартові.
Для пошуку навігаційних зірок Арктур і Спіка необхідно продовжити поглядом дугоподібну лінію ручки ковша Великої Ведмедиці. Спочатку ця лінія пройде через сузір'я Волопаса, що має форму парашутного значка, до якого входить зірка Арктур, найяскравіша не тільки в цьому сузір'ї, а й на всій першій ділянці неба. Арктур дуже помітна зірка із помаранчевим відтінком. Далі на продовженні дугоподібної лінії знаходиться єдина яскрава зірка Спіка, що входить у велике сузір'я Діви, яке складається переважно із слабких зірок.
Щоб знайти зірку Антаресу сузір'я Скорпіона, потрібно провести пряму лінію через зірки ручки ковша Великої Ведмедиці. Ця лінія пройде повз добре видимий серпоподібний сузір'я Північної Корони.
На відстані приблизно вдвічі більшій, ніж відстань від ковша Великої Ведмедиці до Північної Корони, розташована зірка Антарес.
Для відшукання зірки Регул потрібно провести пряму лінію через дві зірки ковша Великої Ведмедиці, найближчі до ручки, у протилежному напрямку Полярній зірці. Відклавши на цій лінії відстань, приблизно в 1,5 рази більше, ніж відстань від Великої Ведмедиці до Полярної зірки, відшукують зірку Регул сузір'я Лева, що має фігуру трапеції.
На другому ділянці неба знаходяться сузір'я Оріона, Тельця, Возничого, Близнюків, Малого Пса та Великого Пса. На цій ділянці опорним сузір'ям є сузір'я Оріона, яке майже так само загальновідоме, як і сузір'я Великої Ведмедиці. Це сузір'я дуже багате на яскраві зірки. Стільки яскравих зірок немає в жодному іншому сузір'ї: п'ять зірок другої зіркової величини та дві першої. Чотири його яскраві зірки утворюють трапецію, всередині якої розташовані поруч три теж яскраві зірки, що мають назву пояса Оріона. Дві найяскравіші зірки цього сузір'я, що у протилежних кутах трапеції, є навігаційними.
Зірка, що знаходиться ближче до Полярної, називається Бетельгейзою, а протилежна їй - Рігель. Бетельгейзе — червона зірка, а Рігель — біла.
На продовженні спіральної лінії, розпочатої в поясі Оріона, у напрямку проти ходу годинникової стрілки послідовно розташовані зірки Альдебаран (а Тельця), Капелла (а Возничого), Поллукс (Близнюків), Проціон (а Малого Пса) та Сіріус (а Великого Пса). найяскравіша зірка всього неба.
На третій ділянці неба розташовані сузір'я Ліри, Кассіопеї, Лебедя, Орла, Пегаса, Андромеди, Овна та Південної Риби. На цій ділянці виділяється сузір'я Кассіопеї та блискуча зірка Вега сузір'я Ліри. Зірка Вега є найяскравішою зіркою третьої ділянки неба.
Сузір'я Кассіопеї, що має обрис латинської літери W, хоч і не містить навігаційної зірки, але є характерним орієнтиром.
Вега знаходиться на продовженні прямої лінії, проведеної через дві зірки біля ручки ковша Великої Ведмедиці в бік, протилежну Регулу. Поруч із Вегою чотири слабкі зірки маленького сузір'я Ліри утворюють характерну фігуру паралелограма.
Поблизу сузір'я Ліри розташовані сузір'я Лебедя та Орла. Найбільш яскраві зірки сузір'я Лебедя утворюють фігуру хреста, відому під назвою Північний Хрест, у вершині якого виділяється яскрава зірка Денеб.
Сузір'я Орла нагадує фігуру літака. Його найяскравіша зірка є навігаційною зіркою Альтаїром. Альта-ір, Вега та Денеб утворюють великий літній трикутник, відомий усім штурманам.
Якщо провести пряму лінію через дві крайні зірки ковша Великої Ведмедиці та Полярну, вона пройде через сузір'я Пегаса. Група зірок сузір'їв Пегаса та Андромеди утворюють ківш, який значно більший за ковш Великої Ведмедиці. В основі ручки цього ковша розташована зірка Альферац (а Андромеди). У ясну та безмісячну ніч неподалік зірки Альферац у бік сузір'я Кассіопеї можна побачити туманність Андромеди – найближчу до нас галактику.
Щоб знайти зірку Фомальгаут сузір'я Південної Риби, потрібно продовжити пряму лінію, що йде від Полярної через сузір'я Пегаса.
Для відшукання зірки Хамаль, що входить до сузір'я Овна, потрібно провести пряму лінію від Полярної зірки повз сузір'я Кассіопеї, що легко впізнається, у бік сузір'я Андромеди, поблизу якого і розташована зірка Хамаль.
При польотах у Південній півкулі використовується 24 навігаційні зірки, з яких 16 ті ж, що застосовуються у Північній півкулі та 8 додаткових: Хамаль (а Овна), Канопус (а Арго), Ахернар (а Ерідана), Пікок (а Павлина), Південного Хреста, а Центавра, а Південного Трикутника та 8 Стрільця.
У Південній півкулі із загальної кількості навігаційних зірок не використовуються лише дві - Полярна та Бетельгейзе.
Навігаційні зірки, розташовані в Південній півкулі, починають зазвичай відшукувати від групи сузір'їв Кіль, Корма, Компас і Вітрила, які раніше входили в одне велике сузір'я Корабель Аргонавтів (рис. 2.2).
У сузір'ї Кіля виділяється жовта зірка Канопус, яка за яскравістю поступається лише Сиріусу. Яскраві зірки Сіріус, Канопус і Рігель утворюють трикутник, що виділяється при першому погляді на небо.
Відомим сузір'ям Південної півкулі є також знамените сузір'я Південного Хреста. Його довша поперечина майже точно вказує на Південний полюс світу, який, на відміну від Північного полюса світу, не відзначений жодною зіркою. Сузір'я Південного Хреста невелике, але складається із яскравих зірок. Найяскравіша зірка є навігаційною.
У цій же частині неба розташована велика та виразна група зірок, що входять до сузір'я Центавру. У цьому сузір'ї виділяються дві зірки, розташовані на невеликій відстані один від одного. Навігаційною є Центавра, яка більш яскрава. Неподалік цієї зірки розташоване помітне сузір'я Південний Трикутник з навігаційною зіркою а.
До сузір'їв, мають добре помітні конфігурації і містять яскраві зірки, відносяться Павич і Стрілець. У сузір'ї Павлина знаходиться навігаційна зірка Пікок, а в сузір'ї Стрільця – зірка. Ці зірки з навігаційною зіркою а Південного Трикутника утворюють легко помітний трикутник. Ці три зірки мають приблизно однакову яскравість і виділяються у цій частині неба серед слабших зірок.
Рис. 2.2. Правила відшукання навігаційних зірок у Південній півкулі
Дуже більшу частину неба Південної півкулі займає велика, але слабка і безформна сузір'я Ерідан. Воно простягається по одній з найпорожніших областей неба. Його єдина яскрава зірка Ахернар є навігаційною. У зв'язку з тим, що в цій частині неба, крім зірки Ахернар, немає інших яскравих зірок, доводиться використовувати зірку Хамаль, розташовану в Північній півкулі поблизу екватора, хоча вона не дуже яскрава.
Майже всі ці навігаційні зірки розташовані на одній дугоподібній лінії, що йде навколо Південного полюса світу.
Щоб опанувати розглянуті правила пошуку навігаційних зірок, необхідно як вивчати їх, а й провести ряд тренувань із застосування цих правил безпосередньо на зоряному небі.
Найбільш раціональним способом вивчення зоряного неба є вивчення його в планетарії, де можна імітувати вид зоряного неба для будь-якого часу доби та різних широт. Кожен штурман повинен натренувати себе так, щоб знаходити потрібні сузір'я та зірки не тільки при видимості всього неба, а й окремих його ділянок. Для безпомилкового відшукання та розпізнавання навігаційних зірок, крім особливостей змін сузір'їв і взаємного розташування їх, необхідно враховувати колір і зоряні величини знайдених зірок і зірок, розташованих поруч.
Усі розглянуті навігаційні зірки можуть бути використані для літаководіння. Однак слід мати на увазі, що можливість їхньої видимості на небі залежить від широти місця спостереження, пори року та доби.
У середині ночі доступні спостереженню ті сузір'я, що у частині неба, протилежної Сонцю. Знаючи дати знаходження Сонця в основних точках екліптики, можна за картами зоряного неба, що додаються до ААЕ, легко визначити сузір'я, розташовані на нічному боці зоряного неба, видимі в цю пору року.
Відшукання планет проводиться за іншими правилами, ніж відшукання зірок, тому що вони не мають постійного місця на небі. Вони безперервно блукають серед зірок. З чотирьох планет, що використовуються для літаководіння, зазвичай буває видно одна, часто - дві, іноді - три, а трапляється, що всі чотири одночасно. Планети завжди спостерігаються поблизу екліптики, яку найлегше знайти на небі за навігаційними зірками Антаресу, Сгшке, Регулу та Альдебарану (див. рис. 2.1). Ці зірки розташовані майже на екліптиці і часто дві чи навіть три бувають видно одночасно. Неподалік лінії, що проходить через зазначені зірки, спостерігається одна або дві планети.
Положення планет, що застосовуються для літаководіння, на дату спостереження визначають за спеціальними схемами, що додаються до ААЕ. Знаючи, в якій частині неба розташовані планети, їх завжди легко впізнати по рівному мерехтливому світлу та яскравості. Цим вони відрізняються від зірок.
Венера за яскравістю набагато перевершує всі зірки. Вона світить сріблясто-білим світлом. Спостерігається після заходу Сонця або перед сходом сонця. При максимальному віддаленні від Сонця вона заходить не пізніше ніж через 3-4 години після заходу Сонця або піднімається не раніше ніж за 3-4 години до сходу Сонця.
Марс легко впізнати по червоному відтінку. Яскравість Марса сильно змінюється залежно від відстані до Землі. Іноді він значно яскравіший за Сіріус, а іноді його яскравість слабшає до другої зіркової величини і він спостерігається як Полярна.
Юпітер має жовтуватий колір. Він менш яскравий, ніж Венера, але теж світить яскравіше за всіх зірок.
Сатурн за яскравістю слабший за Юпітера. Його видима яскравість приблизно дорівнює яскравості зірок першої величини. Він, як і Юпітер, має жовтуватий колір. Можливість видимості планет залежить від їхнього положення щодо Сонця. Якщо планета знаходиться поблизу або в тому самому сузір'ї, що й Сонце, то денне світло не дозволить спостерігати її. Тому при виборі планет для літаководіння завжди необхідно враховувати взаємне становище планет та Сонця.
Розглянемо на прикладі, як дізнатися, які сузір'я і планети будуть спостерігатися цієї ночі, як знайти і впізнати необхідну зірку. Дата польоту 5 січня 1975 р. Час використання астрономічних засобів з 22 до 24 год. Географічна широта спостерігача 50 ° пн.
Відомо, що видима картина зоряного піднебіння залежить від положення Сонця на екліптиці. За щоденними таблицями ААЕ знаходимо, що 5 січня пряме сходження Сонця дорівнює 286 °. Використовуючи додаток 3, визначаємо, що Сонце у зазначену дату перебуває у сузір'ї Стрільця. Тому це сузір'я та сузір'я сусідні з ним будуть на небі вдень. У звичайних умовах їх не можна побачити. Вночі будуть видні ті сузір'я, які розташовані в діаметрально протилежній Сонцю частині неба, тобто сузір'я, пряме сходження яких відрізняється на 180 ° від прямого сходження Сонця. Це будуть сузір'я Близнюків, Возничого, Тельця, М. Пса та Оріона.
Нехай потрібно знайти навігаційну зірку Поллукс. Ця зірка входить у сузір'я Близнюків, характерне своїми двома яскравими зірками – Поллуксом та Кастором. Щоб не переплутати їх, потрібно подивитися в таблицю, наведену в ААЕ, і дізнатися, які величини мають дані зірки. Зоряна величина Поллукса 1,21, а Кастора 1,99-2,85. За цими даними бачимо, що зірка Поллукс яскравіша за зірку Кастор. Крім того, відомо, що Поллукс - жовта зірка, а Кастор - біла. І, нарешті, зірка Поллукс знаходиться ближче до сузір'я М. Пса, ніж зірка Кастор. Всі зазначені вище особливості допомагають знайти і безпомилково впізнати зірку Поллукс.
За схемами, наведеними в ААЕ, дізнаємося, що 5 січня у сузір'ї Близнюків знаходиться планета Сатурн. Знаючи відміну цієї планети та зірки Поллукс, а також широту місця спостерігача, знаходимо, що висота зазначених світил у момент їх кульмінації не перевищує 70°. Отже, вони є зручними для спостереження для даних у прикладі умов.
Ще в давнину люди вміли орієнтуватися за зірками. Це дозволяло вирушати в далеку дорогу правильно вибрати напрямок на суші на морі.
Астронавігація– орієнтування за зірками – зберегла своє значення й у наші дні. В авіації, мореплаванні, сухопутних експедиціях та в космічних польотах без неї не обійтися.
Хоча літаки та морські суднаобладнані новітньою радіонавігаційною та радіолокаційною технікою, бувають ситуації, коли приладами скористатися неможливо: наприклад, вони вийшли з ладу або в магнітному полі Землі розігралася буря. У таких випадках штурман літака або корабля повинен уміти визначати його положення та напрямок руху по Місяцю, зіркам або Сонцю. І космонавту не обійтися без астронавігації. Іноді їм необхідно розвернути станцію певним чином: наприклад, так, щоб телескоп дивився на досліджуваний об'єкт, або для стикування з транспортним кораблем, що прибув.
Навігаційні зірки - зірки, за допомогою яких в авіації, мореплаванні та космонавтиці визначають місцезнаходження та курс корабля.
З 6 тисяч зірок, видимих неозброєним оком, навігаційними вважають 26. Це найбільш яскраві зірки, приблизно другої зіркової величини. Для всіх цих зірок складені таблиці висот та азимутів, що полегшують вирішення навігаційних завдань.
Для орієнтування у Північній півкулі Землі використовуються 18 навігаційних зірок. У північній небесній півкулі це Полярна, Арктур, Вега, Капелла, Аліот, Поллукс, Альтаїр, Регул, Альдебаран, Денеб, Бетельгейзе, Проціон та Альферац (зірка α Андромеди має три назви: Альферац, Альфарет та Сіррах): у штуров . До цих зірок додаються 5 зірок південної півкулі неба: Сіріус, Рігель, Спіка, Антарес та Фомальгают.
Розглянемо карту зірок північної небесної півкулі.
У центрі її – Полярна зірка, а внизу Велика Ведмедиця із сусідніми сузір'ями. Вчитимемося орієнтуватися тільки за характерними обрисами сузір'їв та положеннями яскравих зірок.
Щоб зручніше було знайти навігаційні зірки, видимі в Північній півкулі Землі, зоряне небо поділяють на три ділянки (сектори): нижню, праву та ліву.
У нижньому секторі розташовані сузір'я Великої Ведмедиці, Малої Ведмедиці, Волопаса, Діви, Скорпіона та Лева. Умовні межі сектора йдуть від Полярної зірки вправо вниз та вліво вниз. Найяскравіша зірка тут Арктур (ліворуч унизу). На нього вказує продовження «ручки» Ківша Великої Ведмедиці. Яскрава зірка праворуч унизу – Регул (α Лева).
У правому секторі знаходяться сузір'я Оріона, Тельця, Возничого, Близнюків, Великого Пса та Малого Пса. Найяскравіші зірки – Сіріус (він потрапляє на карту південної небесної півкулі) та Капелла, далі Рігель (теж потрапляє на коту Південної півкулі) та Бетельгейзе з Оріона. Трохи вище – Альдебаран із Тельця, а нижче біля краю – Проціон із Малого Пса.
У лівому секторі розташовані сузір'я Ліри, Лебедя, Орла, Пегаса, Андромеди, Овна та Південної риби. Найяскравішою зіркою тут є Вега, яка разом із Альтаїром та Денебом утворює характерний трикутник.
Для навігації в Південній півкулі Землі використовуються 24 навігаційні зірки, з яких 16 – ті ж, що й у Північній півкулі (крім Полярної та Бетельгейзі). До них додаються ще 8 зірок. Одна з них – Хамаль – із північного сузір'я Овна. Інші сім – з південних сузір'їв: Канопус (α Кіля), Ахернар (α Ерідана), Пікок (α Павлина), Мімоза (β Південного Хреста), Толіман (α Центавра), Атрія (α Південного Трикутника) та Каус Аустраліс (ε Стрільця) ).
Найвідоміше навігаційне сузір'я тут – Південний Хрест. Його довша «перекладина» майже точно вказує на південний полюс світу, що лежить у сузір'ї Октанта, де немає помітних зірок.