Лекция № 1

Астрономия пәні. Астрономия аспан денелері мен олардың жүйелерін және бүкіл Әлемнің физикалық құрылысын, қозғалысын, пайда болуын және дамуын зерттейтін ғылым.

Астрономия қарастыратын объектілер әртүрлі. Олардың саны астрономияның дамуына байланысты үздіксіз өсіп отырады және материалдық өмірдің (дүниенің) көпжақты және таусылмайтындығын үнемі дәлелдейді. Астрономиялық зерттеулердің дәстүрлі объектілері Күн, жұлдыздар, планеталар және олардың серіктері, метеорлық денелер, тұмандықтар, жұлдыздар жиыны, жұлдыздар жүйелері және барлық бүтіндей Әлем. Ғылымның дамуына байланысты жаңа объектілер ашылуда. Мыс.-пульсарлар, квазарлар, космостық сәулелер және т.б. сонымен бүкіл Әлем құрылысы теориясы тұрғысынан алғанда астрономия Әлемнің кеңістіктік-уақыттық құрылысын қарастырады. Астрономия гректің «астрон»-жұлдыз, шырақ және «номос»- заң деген сөзінен шыққан.

Космостық дәуірдің басталуына дейін астрономия табиғаттың Жерден тыс (жерлік емес) объектілерін зерттейтін бірден-бір ғылым болды. Енді космостық зерттеулермен астрономия ғана емес ғылымның басқа да көптеген салалары айналысады. Мыс. Космостық биология, космостық медицина, спутниктік геодезия және т.с.с.

Аспан денелерін зерттеуде астрономия алдына шешілуі тиіс негізгі үш мәселені қойды:

1. Аспан денелерінің кеңістіктегі көрінерлік, сосын нақты орны мен қозғалысын зерттеу, олардың өлшемі мен пішінін анықтау.

2. Аспан денелерінің физикалық құрылысын, яғни химиялық құрамын және аспан денелері беті мен қойнауларындағы физикалық жағдайларды (тығыздығы, температурасы және т.б.) зерттеу.

3. Аспан денелерінің пайда болуы және дамуы, яғни жеке аспан денелерімен олардың жүйелерінің тағдыры мәселелерін шешу.

Астрономия құрылымы. Қазіргі астрономия Әлемді танып білуде әртүрлі әдістер қолданушы кең салалы ғылым. Астрономияның бөлімдері бір-бірімен тығыз байланысқан және оларды алты негізгі бөлімге бөлуге болады.

1. Астрономия. Аспан сферасында өлшеудің техникасын, теориялық және оларды математикалық өңдеу әдістерін жасайды. Астрономияны жүргізуге уақыт қызметін, яғни астрономиялық бақылаулардан оны анықтау жатады және календарлар (күнтізбе) жатады.

астрономияны екі бөлімге бөлуге болады:

а) сфералық астрономия- аспан шырақтарының көрінерлік орны мен қозғалысын анықтаудың математикалық әдістерін және уақытты есептеу жүйесін жасайды.

б) практикалық астрономия- астрономиялық құралдардың теориясын және оларды өңдеу бақылау әдістерін жасайды.

2. Аспан механикасы- аспан денелері мен олардың жүйелерінің өзара тартылыс және басқа физикалық күштер әсерімен кеңістіктік қозғалысы туралы ғылым. Аспан механикасы аспан денелерінің фигурасын және олардың орнықтылығын зерттейді. Зерттеу аспан денелері мен олардың жүйелерінің пайда болуы мен даму процесстерін түсінуге мүмкіндік жасайды. Аспан механикасы практикалық мақсаты бақылау нәтижелері бойынша аспан денелерінің орбитасының элементтерін анықтау және алдын- ала аспан денелерінің көрінерлік орнын анықтау.

Аспан денелерінің көрінерлік орнын есептеу және орбиталық аспан мехиникасының негізгі бөлімін құрайды және теориялық астрономия деп аталады.

Қазіргі кезде орбитаны анықтаудың радиотехникалық және лазерлік өлшеулерге негізделген жаңа әдістері жасалуда. Аспан механикасы космонавтиканың сұранысы сәйкес қарқынды дамуда.

3. Астрофизика- қазіргі астрономияның көлемді бөлімінің бірі. Оның мақсаты аспан денелері бетінің және қойнауларының, физикалық күйі мен оларда болып жатқан процесстерді, химиялық құралдарын, аспан денелері аралығындағы орта қасиеттерін зерттеу.

Астрофизика практикалық және теориялық болып бөлінеді.

Практикалық астрофизика астрономиялық бақылаулар және оларды өңдеу әдістерін жасайды, астрофизикалық құралдарды практикада қолданумен айналысады.

Теориялық астрофизика-аспан денелерінде болып жатқан физикалық процесстермен бақыланған құбылыстарды теориялық физика негізінде түсіндірумен айналысады.

4. Жұлдыздық астрономия жұлдыздардың газ-тозаң тұмандықтар мен жұлдыздар жүйесінің кеңістіктегі қозғалысын, олардың құрылысы мен дамуын, олардың тұрақтылығы проблемаларын қарастырады.

5. Космология- аспан денелері мен олардың жүйелерінің пайда болу және даму проблемаларын, сонымен қатар Күн системасының пайда болу мәселелерін қарастыратын астрономия бөліім. Космогония зерттеулерінің дұрыс шешімдері Жер қойнауында болып жатқан геологиялық және геофизикалық процестерді түсінуге маңызы зор. Комоногия жұлдыз түзілу проблемасымен де айналысады.

6. Космология- астрономияның қарқынды дамып келе жатқан бөлімі. Оның мақсаты Әлемді біртіндей алып, Әлемнің геометриялық құрылысын анықтау, оны толтырушы барлық объектілердің дамуы мен пайда болуын анықтау. Космологияның бақылау негіздері астрофизика мен жұлдыздың астрономия нәтижелеріне, ол теориялық негіздері жалпы салыстырмалық теорияға элементар бөлшектер физикасына, электродинамикаға сүйенеді.

Жұлдызды аспан және шоқжұлдыздар. Жердің кез-келген жерінен бақылаушы сфералық бет түрінде (аспан күмбезін) аспанды көреді. Күндіз бұлтсыз күні аспан түсі көгілдір, себебі күн сәулесі түсіп тұрған Жер атмосферасы молекулалары негізінен көк сәулелерді шашыратады. Күндізгі ашық көгілдір аспан жұлдыздарды көруге мүмкіндік бермейді. Түнде күн сәулесімен жарықтандыру болмаған кезде аспанда көптеген жұлдыздар көрінеді. Бақылаушы центрінде орналасқан өте үлкен сфераның ішкі бетіне аспан шырақтары орналасқан секілді де, бақылаушы сфераның жартысын ғана көретін сияқты, ал екінші жартысы Жердің бетінен көрінбейтін сияқты. Шындығында ешқандай сфера жоқ. Аспан денелері Жерден әртүрлі қашықтыққа шексіз дүние кеңістігінде қозғалыста болады. Бұл арақашықтықтар көзге елестетуге болмайтындай үлкен, оны біздің көзіміз көріп бағалай алмайды. Сондықтан барлық аспан шырақтары бізге бірдей қашықтықта орналасқан сияқты болып көрінеді.

Жерден жұлдыздардың арақашықтығы өте үлкен болғандықтан олардың өзара орналасуы мыңдаған жылдар бойы өзгермейтін сияқты, сондықтан бұдан 3-4 мың жыл бұрынғы адамдар қазір аспан көрінісі қандай болса, сондай жұлдызды аспанды көрген. Ертедегі өркениетті мемлекеттің халықтары жұлдызды аспанды уақытты есептеу жүйесін жасау мақсатында, жылдық мерзімдерінің ауысуын есептеу және алыс жолдарда бағдарлау үшін зерттеген. Олар тек қана өте күшті жарқыраған, ерекшеленіп тұрған жұлдыздардың орналасуын, топқа біріктіріп немесе белгілі-бір бейнелерге келтіріп қарастырған. Бұндай өте жарық жұлдыздардан тұратын бейнелер шоқжұлдыздар деп аталған, кейін олардың қатарына әлсіздеу жұлдыздар да кірген. Шоқжұлдыздар аттары аңыздардан алынған, кейбіреулері жарық жұлдыздар құрайтын шоқжұлдыздардың кескін-кейпіне ұқсас нәрселермен, жануарлармен аталған. Мыс. жеті жарық жұлдыздан тұратын шоқжұлдыздар кескіні ожауға ұқсас, өте ертедегі гректер оны Үлкен Аю деп , ал ертедегі орыстар Ковуш, Кастрюля т.б. деп әртүрлі атаған, сібірліктер Лос (жолбарыс) деп, ал қазақтар оны Кіші Аю шоқжұлдызына қосып Ат деп атаған. Оны қазір қазақтар Жеті қарақшы деп те атайды.

Б.э.д. ІІІ ғ. грек астрономдары шоқжұлдыздар атауларын бір жүйеге келтірген. Сондықтан осы уақытқа дейін жарық жұлдыздар мен шоқжұлдыздардың грекше аттары сақталған. Кейін зерттеу нәтижесінде аспанда бірден байқалмайтындай әлсіздеу жұлдыздар құрайтын шоқжұлдыздар анықталды: Жираф, Кесіртке, Түлкі т.б. XVIII ғасырда техникалық атаулармен аталған шоқжұлдыздар да анықталды: Телескоп, микроскоп, Насос.

Қазіргі кезде шоқжұлдыздар деп белгілі-бір шекарадағы аспанның бір аймағын ұғады. Бүкіл аспан 88 шоқжұлдызға бөлінген ТМД территориясынан оның 54-ін көруге болады. Осы кездегі шоқжұлдыздардың шекарасы мен аттары Халықаралық астрономиялық Одақтың І съезінде 1922 жылы бекітілген.

Шоқжұлдыздардың көптеген жұлдыздары грек әріптерімен белгіленген. Шоқжұлдыздардың ең жарық жұлдызы α, одан соң β,γ т.т. грек алфавиті ретімен жарық мөлшерінің бәсеңдеуіне қарай белгіленеді. Ертеде шоқжұлдыздағы өте жарық жұлдыздарға меншікті ат берілген , мысалы Лира шоқжұлдызында Вега деген жұлдыз, Үлкен төбет шоқжұлдызында Сириус. Аспан күмбезіндегі шоқжұлдызды іздеп тапқанда, олардың ең жарық жұлдыздарын, жұлдыздар карталарында, белгілі- бір пішінге келтіріп, түзулермен ойша қосады.

Жұлдыздардың жарқырауы «жұлдыздық шамамен» өлшенеді. «Жұлдыздық шама» (m әрпімен белгіленеді) деген атаудың жұлдыздың шын шамасына қатысы жоқ, ол жұлдыздан Жерге келетін жарық ағынын сипатайды. Оның мағынасы кейін түсіндіріледі.

Жұлдыз жарық болған сайын оның жұлдыздық шамасы соғұрлым аз болады: ең жарық жұлдыздың жұлдыздық шамасы нольдік болады (0^m), ал құралсыз көзге әзер көрінетін жұлдыздар 6-шы жұлдыздық шамадағы (6^m) жұлдыздар. Егер екі жұлдыздың жұлдыздық шамаларының айырмасы бір жұлдыздық шамаға тең болса, жұлдыздардың көрінерлік жарықтығының өзгешелігі шамамен 2,5 есе болады. Қазіргі астрономия фотометрлерді қолданып жұлдыздық жарықтығын 0^m , 01 дәлдікпен анықтайды. Мыс. Үлкен Аю шоқжұлдызының алты жарық жұлдызы жуықтап 2^m жұлдыздар деп есептеледі (α,β,γ,ξ,η,ε). Ал дәл өлшеулер : 1^m,77 (ε), 1^m,79 (α), 1^m,86 (п), 2^m06(ξ) , 2^m37(β) және 2^m44(γ) көрсетеді. Қазіргі кездегі бақылаулар әдісі 25 жұлдыздық шамаға дейінгі жұлдыздарды көрсетіп білдіре алады.

Аспан сферасы. Жұлдызды аспанға қарасақ, барлық жұлдыздар бізден бердей қашықтықтарда орналасқан сияқты. Біз шындығында олай еместігіне көзіміз жетіп отырғанымен бізге аспан бізді айнала қоршап тұрған сфера сияқты көрінеді. Осы көрінерлік сфералық бет аспан денелерінің көрінерлік орнын анықтау үшін математикалық бейнелеу ретінде қолданылады және аспан сферасы деп аталады.

Аспан сферасы дегеніміз центрі бақылаушыда орналасқан кез-келген радиуспен алынған жорамал сфералық бет . Аспан денелері аспан сферасына проекцияланады.

Бақыланатын астрономиялық құбылысты дұрыс елестету үшін аспан сферасының R радиусын ең қашық деген шыраққа дейінгі ара қашықтықтан да үлкен деп есептеу қажет дегенмен шексіздікке тең болмауы керек. Себебі сфера радиусы шексіз болғанда сфералық бет жазықтыққа айналады, сфера өз мағынасын жояды.

Жердің өлшемі Жердің әртүрлі жерінде орналасқан бақылаушыдан жұлдызға дейінгі арақашықтықпен салыстырғанда өте кішкене болғандықтан бақылаушы аспан сферасының центрінде орналасқан деп есептеуге болады. Бұдан аспан сферасының берілген нүктесі Жер бетінің әртүрлі нүктелерінен параллель бағыттар бойымен көрінеді деген аспан сферасының ерекше қасиетін тұжырымдауға болады.

Аспан сферасы стереометриядағы сфераның барлық қасиеттеріне ие .Келешек қажет болатындарын атап айтсақ:

1. Сфералың центрі арқылы өтетін жазықтық сфераны екі бірдей жарты сфераға бөледі, және сфералық бетті радиусы сфера радиусына тең үлкен дөңгелекпен қиып өтеді.

2. Екі үлкен дөңгелек әрқашан диаметральды қарама-қарсы екі нүктеде қиылысады, олардың жазықтығы сфераның диаметрі бойымен қиылысады.

3. Бір диаметрдің бойында жатпайтын сфераның бетіндегі екі нүкте арқылы тек бір ғана үлкен дөңгелек жүргізуге болады. Оның үшінші нүктесі сфера центрі 0 болып табылады.

4. Сфераның диаметральды екі нүктесі арқылы шексіз көп үлікен дөңгелектер жүргізуге болады.

5. Сфераны оның центрінен тыс нүктеде қиятын жазықтық сфера бетінде радиусы сфера радиусынан кіші r>R кіші дөңгелектер сызады.

Аспан сферасындағы барлық өлшеулер тек бұрыштық немесе доғалық бірліктермен , яғни бұрыштық градус, бұрыштық минут және бұрыштық секундпен өлшенеді. Аспан сферасының центрінде орналасқан бақылаушы тек бағыттар арасындағы бұрыштарды ғана өлшей алады. Аспан сферасындағы А және В нүктелері арасындағы қашықтық, яғни доғасы осы нүктелерге жүргізілген бағыттар арасындағы орталық бұрыш Р-мен өлшенеді. Сондықтан сызбаларда, Р емес сәйкес келетін доға көрсетіледі.

Аспан сферасындағы бұрыштық қашықтықты көзге елестету үшін Күн мен толық Айдың көрінерлік диаметрі 0, 5⁰-қа жуық екенін білген жөн.

Аспан сферасының негізгі элементтері және тәуліктік айналысы. Жер бетінің бір О нүктесінде аспан сферасының центрі, яғни бақылаушы орналассын. Оған аспан сферасының көрінерлік солтүстік жарты шары көрінеді делік (сурет а).

б) суретінде центрі О нүктесі болатын аспан сферасы көрсетілген. Жер бетінің кез-келген О нүктесінде СОZ тік сызығының бағыты сол нүктедегі жердің радиусы СО бағытымен сәйкес келеді. Тік сызық аспан сферасын (Z) зенит және (Z^/) надир деп аталатын диаметральды қарама қарсы екі нүктеде қиып өтеді. Зенит бақылаушының нақ төбесінд болады, ал надир жер бетінің астында көрінбейді.

А спан сферасының жазықтығы тік сызыққа перпендикуляр NESW үлкен шеңбері нақты немесе математикалық горизонт деп аталады. Нақты горизонт аспан сферасын екі жарты сфераға бөледі. Оның біреуі бақылаушыға көрінеді (төбесі зенит), ал екіншісі көрінбейді (төбесі надир). Нақты горизонт жазықтығы жер бетіне бақылау О нүктесі арқылы жүргізілген жанама жазықтық болып табылады.

Ж ұлдызда аспанды бақылау, аспан сферасы шығыстан батысқа қарай жаймен айналатындығын көрсетеді. Аспанның шығыс жағында шоқжұлдыздар горизонттан көтеріліп батыс жағында горизонттан төмен түседі. Шындығында Жер өз осінен батыстан шығысқа қарай аналады. Ал аспан сферасының шығыстан батысқа қарай айналуы жердің батыстан шығысқа қарай айналуының көрінісі болып табылады.

Аспан сферасының көрінерлік айналысы оның айналу периоды бір тәулікке тең болғандықтан тәуліктік айналыс деп аталады.

Бұл айналыс жер осі рр^/ айналасында болады, бірақ аспан сферасының ерекше қасиеті бойынша жер осіне параллель дүние осі деп аталатын оның рр^/ диаметрі айналасында айналатын сияқты көрінеді. Дүние осі аспан сферасын диаметрді қарама-қарсы екі нүктеде қияды, Р- солтүстік дүние осі деп, ал Р^/ оңтүстік дүние осі деп аталады . Екі дүние полюсі жер осінің созындысының аспан сферасымен қиылысу нүктесі болғандықтан тәуліктік айналуға қатысайды. Жердің солтүстік жарты шарында горизонттан жоғары солтүстік дүние полюсі орналасқан, одан 1⁰-қа, дәлірек айтқанда 52^/ аралықта Кіші Аю шоқ жұлдыздың жарық жұлдызы (α) орналасқан. Сондықтан оны Темірқазық деп атайды. Дүние осіне жазықтығы перпендикуляр, QQ^/ аспан сферасы үлкен шеңбері аспан экваторы деп аталады. Ол аспан сферасын екі жарты шарға бөледі, сотүстік жарты шар төбесі солтүстік дүние полюсі, оңтүстік жарты шардың төбесі Р^/ оңтүстік дүние полюсі болады.

Үлкен шеңбелер қасиеті бойынша аспан экватоы нақты горизонтпен диаметральды қарама-қарсы екі нүктеде қиылысады, Е-шығыс W- батыс нүктесі деп аталады.

Зенит, надир және нақты горизонттағы барлық нүктелер бақылаушыға қатысты қозғалмайды, яғни аспан сферамен бірге айналмайды.

Дүние полюстері және зенит, надир арқылы өтетін (РZSР^/ Z^/N) аспан сферасының үлкен шеңбері аспан меридианы деп аталады. Ол нақты горизонтпен оңтүстік S және солтүстік N нүктелерінде қиылысады. Олар шығыс (Е), батыс (W) нүктелерінен 90⁰ қашықтықта орналасқан. Солтүстік нүктесі N солтүстік дүние полюсіне, ал оңтүстік нүктесі S оңтүстік дүние полюсін жақын орналасқан. Тік сызық және дүние осі меридиан жазықтығында орналасқан. Меридиан жазықтығы нақты горизонт жазықтығымен N ОS диаметрі бойымен қиылысады. N ОS-диаметрі Күн тал түсте аспан меридианында жататын болатындықтан талтүстік сызық деп аталады.

Аспан меридианы аспан сферасын шығыс және батыс жарты шарға бөледі. Аспан меридианы зенит , надир, оңтүстік нүкте арқылы өтетін ZSZ^/ оңтүстік жартысына, солтүстік N нүкте арқылы өтетін ZNZ^/ солтүстік жартысына бөлінеді. Дүние полюстері аспан меридианының оңтүстік (РZSP^/) және солтүстік (PZNP^/) жартысына бөледі.

Аспан сферасының тәуліктік айналысында аспан шырақтары дүние осі айналасында кіші шеңберлер бойымен қозғалады, оларды тәуліктік немесе аспан параллельдері деп атайды. Олардың жазықтығы аспан экваторы жазықтығына параллель болады.

Дүние полюсі биіктігі туралы теорема. Дүние полюсінің нақты горизонттан бұрыштық қашықтығы дүние полюсінің биіктігі деп аталады. Суретте солтүстік дүние полюсінің (Р) биіктігі h_p бұрышына тең екендігі көрсетілген, немесе NP=h_p доғасымен көрсетілген.

h_p=<qCO географиялық φ ендікке тең екендігі оңай көрінеді. Бұдан: Жер бетінің әрбір нүктесінде дүние полюсінің биіктігі сол нүктенің географиялық ендігіне тең:

h_p= φ

Онда аспан экваторының нақты горизонтқа көлбеулігі

i= 90⁰- φ

Аспан параллельдері де нақты горизонтқа осындай бұрышпен көлбеу болады.

Географиялық координаталар. Сфералың бетіндегі кез-келген нүктенің орны екі сфералық координатамен анықталады. Ол үшін сферада координаталар жүйесінің негізгі шеңбері таңдап алынады. Негізгі шеңберден 90⁰ бұрыштық қашықтықтағы сфераның диаметральды қарама-қарсы екі нүктесі координаталар жүйесінің полюстері деп аталады.

Астрономиялық бақылаулардың көпшілігі дерлік Жер бетінен жүргізіледі және бақылаушының Жер бетіндегі орнына байланысты. Сондықтан географиялық координаттарды еске түсірейік.

Егер негізгі шеңберге Жер шарының экваторын алсақ, онда солтүстік (Р) және оңтүстік (Р^/) полюстер географиялық координаттар жүйесінің полюстер болып табылады. Жердің географиялық полюстерін жер бетіндегі М нүкте арқылы қосатын үлкен жарты шеңбер РММ^/Р^/ М нүктесінің географиялық меридианы деп аталады. Англиядағы Гринвич (G) обсерваториясы арқылы өтетін PGG^/P^/ географиялық меридиан нольдік немесе бастапқы меридиан деп аталады.Жер бетіндегі кез-келген пункттің (М) орны екі координатамен - географиялық ендік (φ) және географиялық бойлықпен (λ) анықталады. – суретте М нүктесінің меридианы мен экватор шеңберінің қиылысқан нүктесі М^/ және Гринвич меридианымен экватордың қиылысқан нүктесі G^/ арқылы көрсетілген. Сонда М нүктесінің географиялық координатталары: λ=∟GOM^/ бойлық немесе оған сәйкес доға GM^/, ендік φ=∟MOM^/ немесе оған сәйкес доға ММ^/ болады. Географиялық ендік егер нүкте Жердің солтүстік жарты шарында жатса экватордан 0⁰-тан + 90⁰-қа дейін, ол Жердің оңтүстік жарты шарында жатса 0⁰-тан - 90⁰-қа дейін есептелінеді. Географиялық бойлық λ Гринвич меридианынан шығысқа қарай экватор бойымен, яғни Жердің айналу бағытымен, 0⁰-тан 360⁰-қа дейін есептеледі.

Горизонтальдық және экваторлық координаттар жүйесі. Шырақтардың көрінерлік орны және аспанның кез-келген нүктесі екі сфералық координатамен анықталады. Астрономияда бірнеше аспанның сфералық коодината жүйелері қолданылады.Жүйенің негізгі шеңбері ретінде үлкен шеңбер таңдап алынады. Негізгі шеңберден 90⁰ қашықтықтағы екі диаметральды қарама-қарсы орналасқан аспан нүктелері координата жүйесінің полюстері болып табылады.

Горизонтальдық координата жүйесінің негізгі шеңбері ретінде алынған нақты горизонт жазықтығының үстінгі жағында орналасқан болғанда ғана аспан жүйесінің полюсі ретінде (Z) зенит пен надир (Z^/) алынады. Зенит және надир арқылы биіктік шеңбері немесе вертикалдар деп аталатын үлкен жарты шеңберлер жүргізіледі (ZMnZ^/). Сонымен биіктік шеңбері деп толық үлкен шеңбер алынбайды, тек қана оның жартысы (зениттен надирге дейінгі) алынады. Бір үлкен шеңбер екі диаметральды қарама-қарсы жарты шеңберден тұрады. Аспан меридианының оңтүстік жартысы бастапқы вертикаль болып табылады да, ал шығыс (Е) және батыс (W) нүктелері арқылы өтетін вертикальдар, бірінші вертикальдар деп аталады. Горизонт жазықтығына параллель кіші шеңберлер бірдей биіктіктер шеңбері немесе альмукантаранттар деп аталады. Горизонтальдық координата жүйесі торы қозғалмайды, яғни аспан сферасының айналу қозғалысына қатыспайды.

Аспан шырағының (М) орны екі горизонтальдық координатамен анықталады. А-азимут және h биіктік. Биіктік деп биіктік шеңбер бойымен өлшенетін, нақты горизонттан бұрыштық қашықтықты (h=nM) айтады.

Нақты горизонттың жоғарғы жағында h>0 , h=0⁰ -тан (нақты горизонт) h=+90⁰ дейінгі шекарада есептелінеді. Нақты горизонттан төменгі жақта (зенит) h<0 , оның ең кіші мәні h=-90 (надир).

Бақылауларда зениттік арақашықтық Z=ZM өлшеген ыңғайлы, зениттен бұрыштық қашықтық Z=90⁰-h, бұл әрқашан оң. Z=0⁰ (зенит) және Z=180⁰ (надир) шегінде өлшенеді. Солтүстік дүние полюсі үшін Z_P=90⁰-φ

Азимут А зенитте вертикаль мен меридиан арасындағы бұрышты көрсетедеі, оңтүстік (S) нүктесінен вертикальға дейінгі нақты горизонт доғасымен өлшенеді, азимут батысқа қарай 0-ден 360-қа дейін есептеледі.

Аспан шырақтарының азимуты мен зениттік қашықтығы бұрыш өлшеуіш құралдармен өлшенеді. Бір вертикаль шеңберінде орналасқан шырақтардың азимуттары бірдей болады.

Аспан сферасының тәуліктік айналысында шырақтар аспан параллельдері бойымен қозғалады, сондықтан тәулік бойы екі горизонтальдық координата да әртүрлі уақыт мезеттерінде белгілі-бір мәндерге ие бола отырып үздіксіз өзгереді. Бұл аспан шырақтарының берілген уақыт мезетінде көріну шартын алдын-ала есептеуге мүмкіндік береді. Бірақ жұлдыздық карта және каталогтар жасауға горизонтальдық координаталар жүйесі жарамайды. Ол үшін аспан сферасының айналуы шырақтың екі координатасы мәндеріне әсер етпейтіндей жүйе қажет.

Сфералық координаталар өзгермейтін болуы үшін координата торы аспан сферасымен қоса айналуы қажет. Сондықтан ондай жүйе аспан экваторына (QQ^/) негізделген және экваторлық координаталар жүйесі деп аталады. Бұлай аталу себебі координаталар бастап саналатын жазықтық ролін аспан экваторы жазықтығы атқарады. Бұл жүйенің полюстері солтүстік (Р) және оңтүстік (Р^/) дүние полюстері болып табылады. Полюстерді қосатын аспан сферасындағы үлкен жарты шеңберді еңісу шеңбері деп аталады. Бұл жүйеде шырақтың орны екі сфералық экваторлық координатамен, δ- еңісу және α- тік шарықтау арқылы анықталады. δ– еңісу аспан экваторынан М шырақтың еңісу шеңбері бойымен, шыраққа дейінгі бұрыштық қашықтықпен өлшенеді. δ=∟МОm немесе δ= . Еңісу солтүстік аспан жартыларында δ>0 , ал оңтүстік аспан жарты шарында δ<0 және 0⁰-тан ±90⁰ аралығында есептеледі.

М шырақтың горизонтальдық координата жүйесі карта жасау үшін жарамайды, өйткені ылғи өзгеріп отырады. Сондықтан аспанмен қоса айналатын координаталар жүйесін пайдалану қажет. Ондай координаталар жүйесі экваторлық жүйе деп аталады. Бұлай аталу себебі координаталар бастап саналатын жазықтық ролін аспан экваторы атқарады. Бұл системалық полюстері оңтүстік дүние полюсі және солтүстік дүние полюстері. Бұл системадағы шырақтардың орны екі координатамен δ-ауысу және α тік шарықтау анықталады. δ -еңісу (ауысу) экватордан еңісу дөңгелегі бойымен бұрыштық қашықтықпен өлшенеді.

М шырақтың тік шырақтауы үлкен дөңгелектер арасындағы бұрышпен өлшенеді, оның біреуі дүние полюстері мен М шырақ арқылы, ал екіншісі- дүние полюстері мен экваторда жататын γ жазғытұрым күн теңелу нүктесі арқылы өтеді. Бұл нүктенің бұлай аталу себебі жазғытұрым наурызда күн мен түн теңелгенде күн осы нүктеде болады. α аспан экваторы бойымен сағат тіліне қарай жазғытұрым күн теңелу нүктесінен бастап саналады. Ол 0⁰-ден 360⁰-қа дейін есептеледі. Жердің айналуымен байланысты болғандықтан тік шарықтауды градустармен емес, уақыт бірлігімен өрнектеу қабылданған.

360⁰-24^сағ, 1⁰-4^м, 15⁰-1^сағ, 15^/-1^м, 15^//-1^с

Суреттегі М шырақтың δ>0 , ал М^/-ң δ<0, бірақ екі шырақ та қарастырылып отырған жағдайда көрінеді, яғни олар нақты горизонт жазықтығының үстінгі жағында орналасқан, олардың биіктігі h>0. Сонымен еңісудің таңбасы шырақтың көрінуін анықтамайды. Шырақтың көрінуі уақыт мезетіне және шырақтың δ еңісуі мен жергілікті орынның φ географиялық ендігінің арасындағы қатысқа байланысты .

Экваторлық координаттарды тікелей өлшеу мүмкін емес, себебі аспанда экваторда, көктемгі күн теңелу γ нүктесі де (ешқандай) ештемемен белгіленбеген. Экваторлық координаталар бақылауға негізделген есептеулер арқылы анықталады.

Экваторлық координаттар жүйесі практикада кеңінен қолданылады: олар арқылы жұлдыздық карталар, каталогтар, жер бетіндегі пункттердің географиялық координаталары анықталады, уақытты теңгереді және Жердің айналуын зерттейді.

Сағаттық бұрышпен алынған экваторлық координаталар жүйесі. Астрономиялық практикалық бақылаулар мен уақытты есептеу үшін аспан сферасының тәуліктік айналысы кезінде тәулік бойы бірқалыпты өзгеретін, яғни дүние осі айналасында аспан сферасының бұрылуын өлшейтін аспан координатасы қажет. Бұндай координатаны сағыттық бұрыш деп атайды, және РМ m Р^/ еңісу доғасы мен оңтүстік жарты меридианы PZQSP^/ арасындағы полюстік бұрышымен өлшенеді. Сағаттық бұрыш меридианның оңтүстік жартысынан еңісу доғасына дейін аспан сферасының айналу бағытымен аспан экваторы доғасымен өлшенеді (t=Qm). Сағаттық бұрыш уақыт бірлігімен өлшенеді, 0-ден 24^сағ-қа дейін, ал бұрышпен 0⁰-ден 360⁰-қа дейін. Кейде сағаттық бұрыш аспанның батыс жартысында оң, ал шығыс жартысында теріс деп есептеледі. Бұл жүйеде екінші координата δ еңісу. Аспан сфераның тәуліктік айналысында жұлдыздар мен аспан денелерінің еңісуі өзгеріссіз қалары да, сағаттық бұрыш уақытқа пропорционал бір айналыс жасайды,яғни 24^сағ-қа өзгереді.

Астрономияда жазғытұрым күн теңелу нүктесінің сағаттық бұрышымен t_γ жұлдыздың уақыт өлшенеді. Жұлдыздың уақытты S әрпімен белгілейді.

S= t_γ

t_γ =Qγ, ал М шырақтың тік шарықтауы α=γm, онда осы шырақтың сағаттық бұрышы

t_γ =Qm= t_γ -α

t=S-α