Які зірки називаються навігаційними. Навігаційні зірки

Для застосування астрономічних приладівНеобхідно вміти безпомилково знаходити на небесній сфері потрібні зірки та планети.

Спостерігаючи зоряне небо, не можна не помітити велику різноманітність зірок. Багато зірок виділяються своєю яскравістю чи 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 один щодо одного та обриси характерних постатей. 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 і її видиму яскравість, відшукують зірку. Найбільш яскраві зірки у сузір'ях служать надійними орієнтирами для знаходження слабших зірок.

За рішенням Міжнародного астрономічного союзу все небо поділено на 88 ділянок-сузір'їв, з яких понад 60 можуть бути 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 літерою а, що йде за нею за яскравістю - літерою (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 а сузір'я Ліри називається Вега, зірка сузір'я Оріона називається Рігель.

У Північній та Південній півкулях використовуються певні навігаційні зірки, для яких складено таблиці висот та азимутів.

Навігаційні зірки, що використовуються в Північній півкулі, наведено в табл. 2.1.

Знаходження необхідних спостережень зірок найпростіше проводити від опорних сузір'їв, мають знайомі всім обриси. 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

Знаходження навігаційних зірок, видимих ​​у Північній півкулі, провадиться 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 з кінця ручки є навігаційною зіркою Аліот. Слід мати на увазі, що ручка ковша внаслідок обертання зоряного неба в різний часмає 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 вказаними 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 особливе становище на 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» полюса, оскільки вони ходять навколо полюса, як вартові.

Для пошуку навігаційних зірок Арктур ​​і Спіка потрібно 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 до велике сузір'яДіви, що 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 відоме, 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 поряд 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, проте є характерним орієнтиром.

Вега знаходиться на продовженні прямої лінії, проведеної через дві зірки біля ручки ковша Великої Ведмедиці у бік, протилежний 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 у 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 в 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 Ригель 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. Найбільш яскрава зірка є навігаційною.

У цій частині неба розташована велика і виразна група зірок, які входять у сузір'я Центавра. У цьому сузір'ї виділяються дві зірки, розташовані на невеликій відстані один від одного. Навігаційною є Центавра, яка яскравіша. Неподалік цієї зірки розташоване помітне сузір'я Південний Трикутник з навігаційною зіркою а.

До сузір'їв, що мають добре помітні конфігурації і містять яскраві зірки, відносяться Павич і Стрілець. У сузір'ї Павліна 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 велике, але слабке та безформне 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 перераховані навігаційні зірки розташовані на одній дугоподібній лінії, що точиться 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.

p align="justify"> Найбільш раціональним способом вивчення зоряного неба є вивчення його в планетарії, де можна імітувати вид зоряного неба для будь-якого часу доби і 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 і розпізнавання навігаційних зірок, крім особливостей змін сузір'їв і взаємного розташування їх, необхідно враховувати колір і зоряні величини шуканих 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.

Знаходження планет здійснюється 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 видно одна, часто - дві, іноді - три, а трапляється, що і 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 сходить 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 ж сузір'ї, що й Сонце, то світло не дозволить спостерігати її. Тому при виборі планет для літаків завжди необхідно враховувати взаємне становище планет і Сонця.

Розглянемо з прикладу, 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 із 22 до 24 год. Географічна широта спостерігача 50° з.

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 вказану дату перебуває у сузір'ї Стрільця. Тому це сузір'я та сузір'я сусідні з ним будуть на небі вдень. У звичайних умовах їх побачити не можна. 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 таблицю, наведену в ААЕ, і дізнатися, які зіркові 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 їхньої кульмінації не перевищує 70°. Отже, вони зручні для спостереження даних у прикладі умов.

Ще в давнину люди вміли орієнтуватися за зірками. Це дозволяло вирушати в далеку дорогу правильно вибрати напрямок на суші на море.

Астронавігація– орієнтування зі 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 судна обладнані 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 чи корабля повинен уміти визначати його положення та напрямок руху по Місяцю, зіркам чи 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 2-ї зіркової величини. Для всіх цих зірок складено 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, Капела, Аліот, Поллукс, Альтаїр, Регул, Альдебаран, Денеб, Бетельгейзе, Проціон та Альферац (зірка α Андромеди має три назви: Альферац, Альфарет та Сіррах): у штурманів . 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 лише за характерними обрисами сузір'їв та положеннями яскравих зірок.

Щоб зручніше було знайти навігаційні зірки, видимі у Північній півкулі Землі, зоряне небоподіляють 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 праворуч і ліворуч. Найяскравіша зірка тут Арктур ​​(зліва внизу). 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 кату 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 у Південній півкулі Землі використовуються 24 навігаційні зірки, з яких 16 – ті ж, що й у Північній півкулі (за винятком Полярної та Бетельгейзи). 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 Павліна), 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.

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 множини світил використовуйся їх мала частина - найяскравіші зірки, планети, а також Сонце і Місяць.

З 9 планет сонячної системи цікаві 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 і зручних визначення місця судна налічується 25-30 зірок, що полегшує завдання їх пізнання на небосхилі.

Впізнання навігаційних зірок проводиться у першу чергу за конфігурацією сузір'їв, в яких вони розташовані. У північних широтах орієнтування по зірках 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 довідкових посібниках. 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 зіркових 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.