Строение и принцип действия звездного глобуса

При определении места судна в ночное время суток необходимо знать название главных звезд и созвездий, уметь по названию звезды находить ее на небесном своде и, наоборот, наблюдая звезду, надо знать ее название вызывает у наблюдателя затруднений. Однако при наличии облачности даже у опытного наблюдателя возникают затруднения в определении названия звезды, наблюдаемой в просветах об­лаков. В этих случаях и вообще при наблюдениях звезд неоценимую услугу может оказать звездный глобус. Кроме того, при помощи звездного глобуса весьма просто и быстро решаются многие другие задачи мореходной астрономии, не требующие большой точности.

Звездный глобус представляет собой пустотелый шар, изоб­ражающий небесную сферу (рисунок 17.). На поверхности шара нанесены экватор, эклиптика и сетка небесных меридианов и параллелей. Он может вращаться в меридианном кольце 4, которое изображает подвижный произвольный меридиан, если глобус вынут из ящика, и меридиан наблюдателя, если глобус помещен в ящик. Горизонтальное кольцо 2 ящика изображает истинный горизонт (у старых — азимут в четвертном счете, у новых — в круговом), а крестовина вертикалов 3 (из полуколец) изображает вертикалы. Все эти кольца разделены на градусы, что позволяет отсчитывать координаты до 0, 2…0, 3°. На глобус нанесены основные круги сферы (двойными линиями); небесный экватор, эклиптика и меридианы точек равноденствий и солнцестояний, разде­ленные через 1°. Кроме того, на глобус нанесена сетка меридианов (через 15° = 1^Ч) и параллелей (через 10°). Верхняя шкала экватора, данная в градусах, оцифрована через 10°; нижняя, данная в часовой мере, — через 15° (часы помечены римскими цифрами). Обе эти шкалы для произвольного меридиана дают прямые восхождения светил (RA), а для отсчета на экваторе у кольца меридиана наблюдателя — звездное местное время. Точка Овна (в пересечении экватора и эклиптики) помечена цифрой XXIV (360°); противоположная точка — Весов помечена цифрой XII. Эклиптика проведена под углом 23, 5° к экватору и поделена на 12 отрезков, разделенных от 0 до 30°; такой отрезок Солнце проходит за месяц (названия их даны на новых глобусах). По координатной сетке на глобус нанесены места 167 наиболее ярких звезд. Названия созвездий даны по-латыни, а на новых глобусах — по-русски. Места звезд отмечены условными знаками (табличка знаков дана на глобусе) в зависимости от их блеска. Греческие буквы указывают их места, в созвездии, например Близнецы a, β и т. д. Координатная сетка и места звезд нанесены на глобус как «постоянные» объекты. Однако эти объекты подвержены небольшим смещениям. Начало двух систем координат (точка Овна) смещается вследствие прецессии приблизительно на 1' в год. Поэтому, через 30 лет координатная сетка на глобусе сместится приблизительно на 0, 5° от положения сетки в данный момент, и места звезд окажутся неточными. Следовательно, чтобы решать задачи с точностью до 1°, срок службы глобуса не должен превышать 30 лет от даты составления его звездной карты.

Рисунок 18. — Звездный глобус

Места объектов, движущихся по сфере сравнительно быстро (планет, Солнца, Луны и др.), наносит сам наблюдатель по их координатам RA и Dec на данный момент.

2. Нанесение на глобус планет. Требующиеся для нанесения координаты RA и Dec планет приведены в ежедневных таблицах МАЕ (RA на среднюю гринвичскую дату). Прямое восхождение выбирают в градусах внизу колонки эфемерид, а склонение выбирают на GMT = 12^Ч и округляют до 0, 1°.

Для нанесения планеты по верхней шкале на экваторе откладывают RA_пл и, подведя к этому отсчету подвижный меридиан, по нему от­считывают Dec к N или S, т.е. от Полярной звезды. С помощью воскового карандаша место планеты отмечают крестиком и знаком планеты. Места навигационных планет всегда расположены вблизи эклиптики (до 3, 5°). Это служит хорошим контролем при их нанесении.

3. Нанесение на глобус Луны и Солнца. Для Луны и Солнца прямые восхождения в МАЕ не даны, поэтому их следует вычислять по формуле:

;

где величины GMT_{т. Овна} и GMT_{светила} выбирают из МАЕ. Полученное RA округляют до 0, 1°. Склонение Луны выбирают в той же строке GMT и округляют до 0, 1°. Склонение Солнца получать не требуется, так как место Солнца будет на эклиптике, в пересечении ее с меридианом, проведенным по RA; однако для контроля лучше выбирать и Dec.

Если требуется уточнить RA и Dec планеты, например Венеры, на данную дату и время, то они получаются таким же путем.

Прямые восхождения светил откладывают по верхней шкале экватора в градусах, после чего по шкале меридиана (у новых — шкала на торце) откладывают Dec и N или S. Место Луны будет не далее чем на 5, 3° от эклиптики. Аналогично на глобус можно нанести места любых объектов, например комет, спутника или космического корабля, выбрав их RA и Dec из составленных для них эфемерид. Для подбора звезд и планет при регулярных астрономических наблюдениях полезно периодически наносить планеты на глобус: Юпитер и Сатурн — через месяц, Марс — через две недели, Венеру — каждую неделю.

Карандашные надписи удаляются с поверхности глобуса влажной полотняной материей.

Точность решения астрономических задач на глобусе не пре­вышает 1°.

В отличие от звездных карт, на звездном глобусе все небо и конфигурация созвездий изображаются без искажений. Однако при пользовании глобусом следует помнить, что звездное небо наблюдается нами из центра сферы, а звездный глобус изображает небесный свод снаружи. Поэтому для правильного представления изображения звездного неба поверхность глобуса необходимо рассматривать как зеркальное изображение неба.