МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА Р.Ф

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Государственный университет морского и речного флота им. Адм. С.О. Макарова»

Кафедра навигации

Астрономические термины

Мореходной астрономии

Для специальности 240200 «Судовождение»

Санкт-Петербург

2016 г.

Астрономический словарь составлен в соответствии с действующей программой дисциплины Мореходная астрономия, а в части, касающейся общей астрономии, выходит за рамки программы. Большое количество цветных иллюстраций, разнообразный исторический материал, расширенное объяснение отдельных сложных терминов являются неплохим дополнением к существующим учебникам.

Пособие предназначено для очного и заочного факультетов судоводительской специальности высших морских заведений.

Астрономический словарь составлен канд.ф.-м.н. доцентом Малковым А.А., доцентом Земовым П.В. и доцентом Долговым В.К., рассмотрен и рекомендован к изданию на заседании кафедры «Навигации».

Протокол № ? от 2016 года.

Оглавление

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

ТЕРМИНЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

СОЗВЕЗДИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Условные обозначения — Точка Овна (точка весеннего равноденствия).

— Солнце

— Луна.

 — Звезда.

UT_, T_гр — Всемирное время, среднее время на меридиане Гринвича.

UTC — Всемирное координированное время.

_Tм — Местное время.

T_ч(T_хр) — Показания часов (хронометра).

_Tc — Судовое время.

_Tк — Время кульминации светила на меридиане Гринвича.

u_ч(u_хр) — Поправка часов (хронометра).

— Суточный ход хронометра и угол между зеркалами секстана.

T_в,з — Табличное время восхода/захода светила.

T_к — Табличное время верхней кульминации светила.

T_наб — Время начала наблюдений светила.

T_грпуск — Гринвичское время пуска секундомера для наблюдений светила.

T_хрпуск — Время пуска секундомера по хронометру для наблюдений светила.

T — Отсчет секундомера в момент измерения высоты светила.

S — Звездное время (tчасовой угол точки весеннего равноденствия).

_N — Номер часового пояса, (Е – восточный,W – западный).

_Tгр — Гринвичский часовой угол светила.

t_м — Местный часовой угол светила;

_—Прямое восхождение светила.

— Склонение светила (N – северное, S – южное).

— Звездное дополнение:* = 360° – .

— Географическая широта места (N – северная, S – южная),

_с – счислимая широта, _о– обсервованная.

— Географическая долгота места (Е – восточная, W – западная),

R — Угловой радиус светила.

_p0 — Горизонтальный экваториальный параллакс светила.

— Квазиразности часовых углов светил.

— Pазности склонений светил.

ИК — Истинный курс судна, путевой угол судна.

ПУ — Путевой угол судна.

ГКП — Гирокомпасный пеленг на светило.

КП — Компасный пеленг на светило.

ГК — Поправка гирокомпаса (компаса).

К — Поправка компаса.

V_уз — Скорость судна в узлах (миля/час).

е — Высота глаза наблюдателя в метрах.

В — Атмосферное давление в мм.

t° — Температура воздуха.

ОС — Отсчет секстана.

i и Oi — Поправка и отсчет поправки индекса секстана.

h — Высота светила (h_в – видимая, h_о – обсервованная, h_с – счис

h_с – счислимая, h_т –табличная).

A — Азимут светила (А_с – счислимый, А_т – табличный).

h_z — Поправка за приведение к одному зениту.

n — Перенос высотной линии положения.

m — Звездная величина светила.

ВЛП — Высотная линия положения.

РШ — Разность широт.

РД — Разность долгот.

ОТШ, — Отшествие – длина параллели между счислимым и обсервован-

W ным меридианами.

d — Наклонение горизонта.

q — Параллактический угол.

— Рефракция.

H — Меридиональная высота светила.

m_n — СКП высотной линии положения.

В — Возраст Луны.

1а.е. — Астрономическая единица

А

Аберрация света, в астрономии это кажущееся смещение небесного объекта вследствие конечной скорости распространения света в сочетании с движением наблюдаемого

объекта и наблюдателя. Различают:

- вековую астрономическую аберрацию, вызванную движение Солнечной системы в Галактике; в мореходной астрономии не учитывается.

- годичную астрономическую аберрацию, вызванную движением Земли по орбите вокруг Солнца;

- суточную астрономическую аберрацию, вызванную вращением Земли вокруг своей оси; в мореходной астрономии не учитывается.

Аберрация годичная, угол между наблюдаемым (видимым) и истинным направлениями на светило – результат сложения скорости движения Земли – 29.8 км/с со скоростью света – 300 000 км/с. Вследствие этого звезда опишет аберрационный эллипс. Большая ось его, равная 41", одинакова для всех звезд. Аберрация вызывает поправки к координатам звезд в пределах ±1' и учитывается в судовождении.

Аберрация света, в астрономии это кажущееся смещение небесного объекта вследствие конечной скорости распространения света в сочетании с движением наблюдаемого объе-кта и наблюдателя. Действие аберрации приводит к тому, что видимое направление на объект не совпадает с геометрическим направлением на него в тот же момент времени.

Аберрация света связана с правилом сложения скоростей и имеет простую и наглядную аналогию в обыденной жизни. Предположим, человек с зонтом находится под дождём, капли которого падают вертикально вниз. Если человек побежит с некоторой скоростью, то капли начнут падать под наклоном, ему навстречу. Чтобы не промокнуть, человек должен наклонить зонт в направлении движения.

Азимут, сферический угол при зените или дуга истинного горизонта между меридианом наблюдателя и вертикалом светила.

Азимут восхода/захода верхнего края Солнца, используется при получении поправки компаса в частном случае, таблицы азимутов приведены на правом развороте ежедневных таблиц МАЕ:

Азимут круговой, измеряется дугой истинного горизонта от точки N в сторону Е до вертикала светила, в интервале от 0° до 360°, наименование не пишется. Круговой счет используется при вычислении поправки компаса и прокладке ВЛП.

Азимут полукруговой, измеряется дугой истинного горизонта от полуночной части меридиана наблюдателя до вертикала светила в пределах от 0° до 180°, в северном полушарии измеряется от точки N полуденной линии и имеет наименования NE или NW, в южном измеряется от точки S и имеет наименования SE или SW. В этом счете азимут вычисляется по формулам.

Азимут четвертной, измеряется дугой истинного горизонта от точек N или S полуденной линии в сторону Е или W до вертикала светила в пределах от 0° до 90° и имеющий наименования NE, NW, SE, SW. В этом счете азимут вычисляется по таблицам.

Азимут локсодромический, ортодромический азимут, который после исправления орто-дромической поправкой  прокладывается на карте в проекции Меркатора:  = 0.5·sin A· tg 

Азимут ортодромический, счислимый азимут Ас, откладывающийся не по прямой, как обычно, а по кривой – ортодромии. Ошибка от прокладки по прямой вместо ортодромии при < 60° мала и ею пренебрегают.

Азимут Полярной, используется при получении поправки компаса в частном случае, таблица азимута Полярной приведена в МАЕ в на 276 стр.

Азимут счислимый, вычисляется решением параллактического треугольника по одной из двух систем формул или по таблицам.

I -я система счета:

h_c=arcsin(sin_c sin + cos_c cos cost_м) А'_с= arctg

A'_с находится в пределах от 0° до 180° и если Aс< 0, то Aс=180°– A'_с. Наименование азимута: NE, если местный часовой угол в практическом счете Е и SW, если местный часовой угол в практическом счете W.

I I-я система счета:

h_c=arcsin (sin_c sin + cos_c cos cost_м)

Наименование азимута в практическом счете: 1-я буква всегда N, 2-я – одноименна с наи- менованием часового угла в практическом счете. В расчете используется точное значение высоты h_c. В обеих системах счета параметру присваивается знак +, если он имеет наименование N или E, и знак –, если наименование S или W. Вычисленный азимут используется для получения поправки компаса или при прокладке ВЛП, поэтому его сразу надо перевести в круговой счет.

Алидада секстана, вращающаяся деталь секстана, на которой размещены большое зеркало и отсчетностопорный механизм.

Альмукантарат, малый круг небесной сферы, параллельный истинному горизонту.

Анализ счисления, процедура определения невязки С, например на рис. С=115°–8,0'

Антимедиана, зеркальное отражение медианы в биссектрисе, используется при ОМС по 3 светилам. Точка пересечения антимедиан – вероятнейшее место судна – всегда будет расположена внутри фигуры погрешностей ближе к меньшей ее стороне и ближе к наибольшему углу пересечения ВЛП.

Построение антимедианы: 1) из вершины В треугольника погрешностей проводим медиану стороны ВС; 2) меньший из углов ВАМ и МВС, а именно, угол МВС, откладываем от стороны АВ и 3) проводим прямую линию АК'. Получаем антимедиану стороны ВС. Пересечение двух антимедиан дает наиболее вероятное место судна.

Апекс, точка небесной сферы, в которую направлен вектор скорости тела.

Апекс Солнца, точка на небесной сфере в созвездии Геркулеса, к которой относительно звезд движется Солнце со скоростью 19.4 км/с. Положение апекса Солнца относительно окружающих звезд определяется путем статистической обработки наблюдаемых собственных движений звезд, которые как бы разбегаются от точки апекса. Движение Солнца к своему апексу следует отличать от движения Солнца вокруг центра нашей Галактики со скоростью более 200 км/с.

Апогей, наиболее удаленная от Земли точка орбиты Луны. Апогей Лнны 405 696 км.

Апсид линия, линия, совпадающая с большой осью эллипса земной орбиты, соединяет афелий с перигелием,

Армиллярная сфера (армилла), древний астрономический прибор для определения экваториальных или эклиптических координат небесных светил, состоящий из комбинации колец, которые располагаются в соответствии с основными кругами небесной сферы. Ее изобретение приписывается древнегреческому геометру Эратосфену (3-й век до н.э.). Кольца перемещаются, воспроизводя вид звездного неба в разное время и в различных широтах.

Астероиды, малые тела солнечной системы, с орбитами, находящимися, в основном, между орбитами Марса и Юпитера. Предполагается наличие более ста тысяч их размером от 1км до 800. Согласно одной из гипотез, эти беспорядочные обломки результат процессов, во время которых более 4.6 млрд лет назад формировались планеты, по другой версии – это остатки разорванной тяготением Юпитера планеты Фаэтон. Астероиды с перигелийными расстояниями, меньшими или равными 1,3 а.е., принято называть астероидами, опасно сближающимися с Землёй. Суммарная масса астероидов примерно в 20 раз меньше массы Луны. Некоторые астероиды из-за больших эксцентриситетов выходят за пределы пояса астероидов. Одни из них могут удаляться за орбиту Сатурна, другие – опасно сближаться с Землей. На рисунках: каменный астероид с многочисленными следами столкновений и кратер Берринджер, в штате Аризона (США), диаметром 1.2км, образовавшийся от столкновения с Землей метеоритом с поперечником до 50м.

Астрокомпас, позволяет определять истинный курс путем пеленгации небесных светил с учетом вращения Земли и координат места. Может использоваться как эталонный курсовой прибор для определения погрешностей магнитных, гироскопических и т.п. компасов.

Астрология, система верований и предрассудков, позволяющая, якобы, оценить влияние небесных тел на человеческие судьбы, исторические события. Возникла в древности, процветала в средние века, да и теперь находит множество сторонников. Вульгарность астрологии хотя бы в игнорировании зодиакального созвездия Змееносца. Это тринадцатое зодиакальное созвездие, оно неудобно астрологам и они о нем «забыли».

Астролябия, старейший астрономический угломерный инструмент, использовавшийся до ХVIII века для измерения высот светил, для этого им не нужен был горизонт. Известно много видов астролябий: челнообразная, универсальная, планисферная и др. Пика своей популярности в Европе астролябия достигла в эпоху Возрождения, в XV—XVI столетиях, она наряду с армиллярной сферой была одним из основных инструментальных средств астрономического образования. Знание астрономии считалось основой образования, а умение пользоваться астролябией было делом престижа и знаком соответствующей образованности. Европейские мастера, подобно своим предшественникам арабам, уделяли большое внимание художественному оформлению, так что астролябии стали предметом моды и коллекционирования при королевских дворах. Все они были предшественниками морской астролябии. Этот прибор представлял собой металлическое кольцо весом до 7 кг, чтобы не качаться от ветра, с кольцом для подвески, с двумя градуированными верхними квадрантами и алидады с двумя диоптрами. Точность определения высот не превышала половины градуса: при диаметре астролябии 508 мм один градус на лимбе равнялся 4 мм.

Планисферная астролябия Морская астролябия Трикветрум

Гномон Квадрант Стенной Квадрант

Квадрант Дэвиса Скафис Армилла

Градшток Октант Секстан

Астрономические морские инструменты, угломерные инструменты для измерения углов и направлений: астролябия, трикветрум, гномон, квадрант, стенной квадрант, скафис, армилла, астрономическое кольцо, градшток, (имевший еще и множество других названий: посох Иакова, астрономический луч, золотой жезл, геометрический крест и др.), квадрант Девиса, квадрант Ньютона, октант Гадлея, секстан.

Астрономическая биссектриса, биссектриса угла, образованного двумя высотными линиями положения, представляет собою новую ВЛП, которая свободна от систе-матических ошибок измерений . Построение двух независимых астрономических биссектрис выполняется по 4-м ВЛП. Выбор 2-х ВЛП для замены их астрономической биссектрисой определяется условием 140° <А < 220°, т.е. оптимальная А равна 180° (обратные азимуты пары ВЛП).

Прямая М₂М₁ является астрономической биссектрисой. Она делит угол между линиями пополам в направлении среднего азимута А_cр. Проще всего ее построить если провести при М₀ стрелки 1 и 2 в направлении на светила (по их азимутам) и разделить угол между ними пополам. Если записать два уравнения ВЛП и вычесть из второго первое, то исключится и после преобразований получим уравнение астрономической биссектрисы:

·cos(AсрW·sin(Aср=0.5·(n2–n1)·cosесA.

Астрономическая единица, среднее расстояние от Солнца до центра тяжести системы Земля + Луна, освобожденное от возмущений планет. 1а.е. = 149 600 000 км – астроно-мическая постоянная, используемая в качестве единицы измерения расстояний между телами в Солнечной системе.

Астрономическая рефракция, преломление в земной атмосфере световых лучей от небесных светил. Т.к. плотность атмосферы уменьшается по мере удаления от поверх-ности Земли, преломление света происходит таким образом, что своей выпуклостью искривленный луч всегда обращен в сторону зенита. В связи с этим рефракция всегда "приподнимает" изображения небесных светил над их истинным положением, а также "сплющивает" видимые диски Солнца и Луны на горизонте. Величина рефракции меня-ется также в зависимости от атмосферного давления и температуры. Астрономическая рефракция определяется углом между истинным и видимым положениями светила на небосклоне и всегда имеет знак "минус": h – h_вид

Для минимизации влияния рефракции на измеряемую высоту, необходимо использовать светила с высотами более 20°. Кроме «астрономической рефракции» в мореходной астрономии используется понятие

земной рефракции, преломления лучей между предметами, погруженными в земную атмосферу.

Астрономическое кольцо, разновидность астролябии. Солнечный луч в виде «зайчика» попадает через отверстие на диаметре кольца на градусную шкалу его внутренней поверхности. Место «зайчика» соответствует высоте Солнца.

Астроориентирование в аварийных условиях, с выходом из строя навигационного оборудования знание мореходной астрономии позволит решить следующие задачи:

1. Определение направлений по небесным светилам. В северных широтах направление на N устанавливается ночью по Полярной звезде. Днем положение Солнца в местный полдень укажет направление на S. Для приближенного определения этого направления следует направить часовую стрелку на Солнце. Разделив пополам угол между этой стрелкой и числом 12, если часы идут по поясному времени, получим направление на S.

В южных широтах положение Солнца в местный полдень укажет направление на N. Южный полюс находится в созвездии Октанта и вблизи его нет яркой звезды. Направление на S укажет прямая, соединяющая  и  Южного Креста. Южный полюс находится примерно в 27° от этих звезд. (5 звезд в созвездии Арго, так называемый, Ложный Крест, образуют конфигурацию, похожую на Южный Крест, но с большими угловыми размерами).

2. Ориентирование по широте

Днем приближенное определение широты по высоте Солнца в верхней кульминации можно произвести по соотношению  = 90° – H ± , где Н должно быть приближенно измерено, а  – приближенно подсчитано.

Ночью широта определяется приближенно по высоте Полярной звезды h_Пол или по измеренной высоте Полярной звезды в моменты ее кульминаций.

В качестве подручного средства для измерения высоты светила может быть использован транспортир с отвесом или сетка с градусными делениями.

3. Определение времени

Небольшой временной интервал можно измерить по восходу или заходу Солнца. Угловой диаметр Солнца D = 32' – для такого изменения высоты требуется около одной минуты вблизи равноденствий и около 12 минут вблизи солнцестояний.

Днем время приближенно определяется по часовому углу Солнца. Следует установить с помощью компаса или по тени в полдень положение местного меридиана и глазомерно оценить удаление от него Солнца. Тогда Т_м =12ч ± t_м. Если Солнце к западу от меридиана, то берется знак +, если к востоку, знак –. Если имеются таблицы восхода и захода Солнца, то можно найти местное среднее время по дате и широте. В момент видимого восхода или захода часы устанавливаются на Т_м.

Ночью время определяется по околополярным созвездиям. Описав мысленно около Полярной круг, превращаем его в циферблат звездных часов, часовой стрелкой которых служит направление на  –  Большой Медведицы (внутренняя часть ковша). Эта, мысленно проведенная стрелка, укажет число часов местного звездного времени S_м.

4. Приближенный расчет координат Солнца на заданную дату

При отсутствии МАЕ в аварийной ситуации приближенный расчет координат ( и ) Солнца позволяет выполнить решение некоторых задач, связанных с годовым и суточным движениями Солнца. Расчет выполняется с учетом суточных изменений координат в течение года относительно координат ближайшей основной даты.

Суточные изменение координат Солнца:

1.  = 0.4° в сутки в течение 30 дней до и после дней равноденствий;

2.  = 0.1° в сутки в течение 30 дней до и после дней солнцестояний;

3.  = 0.3° в сутки в течение второго месяца после основных дат.

Изменение прямого восхождения  = 1° в сутки в течение года. Примечание. Разность в сутках между заданной и основной датой должна быть не более 46 суток.

Дата	Точки эклиптики	Название дней		
21.03. 22.06. 23.09. 22.12.	Овна Рака Весов Козерога	Весеннее равноденствие Летнее солнцестояние Осеннее равноденствие Зимнее солнцестояние	0o 90 180 270	0,0o 23,5 N 0,0 23,5 S

Пример. Определить широту места, азимуты, часовые углы восхода и захода Солнца, продолжительность дня 15 апреля, если меридиональная высота Солнца H = 70°к S.

Необходимо рассчитать склонение Солнца. Основная дата 21.03. = 0° и = 0°.

Число суток до 15.04. d = 21.03.– 15.04. = 25 дней. Изменение склонения равно

 = 25·0.4° =10.0°. Склонение Солнца на 15.04. = 0°+10.0° = 10.0°N.