🗊 КУРС ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ АСТРОНОМИИ

КУРС ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ АСТРОНОМИИ

3.Астрономические факторы

РЕФРАКЦИЯ

Параллакс

Суточный параллакс. Горизонтальный параллакс.

Годичный параллакс

Годичный параллакс Годичный параллакс

Аберрация Аберрацией называют явление отклонения светового луча от действительного направления на светило, происходящее в результате сложения скорости света с относительной скоростью движения пункта наблюдения. Наблюдения светил ведутся с движущейся Земли, следовательно должно наблюдаться влияние этого фактора на координаты звёзд. Аберрация была объяснена Джеймсом Брадлеем в 1728г. С 1725 г. он проводил наблюдения ряда звезд, в частности  Дракона. После учета необходимых поправок Брадлей обнаружил, что эта звезда, находящаяся в зените, совершает кажущееся движение по почти круговой траектории с диаметром 40.5 . Для других звезд он наблюдал эллиптическое движение. Аберрацию проще всего можно объяснить, проведя аналогию между распространением света и падением дождевых капель. При безветренной погоде капли падают вертикально, и человек не промокнет, если будет стоять неподвижно под зонтиком. Если же он побежит, то, чтобы не промокнуть, он должен наклонить зонт в сторону движения. Относительно движущегося человека дождевые капли уже не падают вертикально, а имеют горизонтальную составляющую скорости -V , если V - скорость человека относительно земли. Если c - вертикальная скорость движения капель, то угол , на который нужно наклонить зонт, определяется уравнением tg=V/c.

Прецессия

Смещение полюса мира из-за лунно-солнечной прецессии

Лунно-Солнечная прецессия и прецессия от планет. Прецессионные параметры.

Определение прецессионных параметров Положение экваториальной системы относительно эклиптической системы может быть задано тремя углами Эйлера: Угол равен дуге эклиптики и называется лунно-солнечной прецессией за промежуток времени . В результате лунно-солнечной прецессии средняя мгновенная точка весеннего равноденствия смещается на запад по эклиптике из-за прецессионного движения экватора. Угол равен дуге среднего мгновенного экватора (А) и называется прецессией от планет. В результате прецессии от планет средняя мгновенная точка весеннего равноденствия смещается вдоль среднего мгновенного экватора. Наклон мгновенной эклиптики Е к экватору А равен а эклиптики Ео на начальную эпоху к экватору А равен .

Прецессия

Нутация

Нутация, средний и истинный полюс

Нутация в долготе и наклоне

Нутация

Собственное движение звезд Звезды движутся с разными скоростями и удалены от наблюдателя на различные расстояния. Вследствие этого взаимное расположение звезд меняется с течением времени. В  течение одной  человеческой жизни обнаружить изменения контура созвездия практически невозможно.  Если  проследить эти изменения в течение  тысячелетий, то они становятся вполне заметными

Собственное движение звёзд Собственное движение звезды также характеризуется двумя числами: µα – собственное движение по прямому восхождению, µδ –собственное движение по склонению, μ - полное собственное движение звезды выражается в секундах дуги в год и вычисляется по формуле:

Движение полюса Движение полюса на интервале 1900-2000 г. (вековой ход - жирная линия) и на интервале 1995-2000 г. Отсчет координат ведется от Условного Международного Начала (МУН) или (CIO). Координаты мгновенного полюса x и y вычисляются международным бюро времени (МБВ), а также национальными службами времени на основании спутниковых измерений, лазерной локации Луны, РСДБ-измерений и публикуются в специальных бюллетенях. Поправки за приведение мгновенных координат и азимутов к среднему полюсу вычисляют по формулам: =ysin - xcos ; =-(xsin + ycos)tg/15 ; a= -(xsin + ycos)sec, а исправленные значения координат и азимута равны: МУН=набл+ р;  МУН=  набл+  р ; а МУН= а набл+  ар

Совместный учёт редукций Если требуется преобразовать измеренные координаты звезды или планеты к экватору и равноденствию стандартной эпохи, то классический метод обработки оптических астрометрических наблюдений заключается в следующем. Из наблюденных зенитных расстояний вычитаются поправки за рефракцию и находятся прямые восхождения и склонения небесных тел для точки на поверхности Земли, лишенной атмосферы. Учитывая поправки, связанные с суточной аберрацией, находятся координаты, которые отнесены к невращающейся Земле (видимые координаты). Учет суточного параллакса приводит к переносу начала отсчета в центр Земли. Учет годичной аберрации (для близких небесных тел - планетной аберрации) приводит к переносу начала системы отсчета в барицентр солнечной системы. В результате выполненной редукции координаты небесных тел определяются относительно истинного экватора и равноденствия даты в барицентрической системе отсчета (истинные координаты) . Учет нутации позволяет определить координаты, отнесенные к среднему экватору и равноденствию даты. Исправляя координаты за прецессию и собственное движение, получим координаты небесных тел, отнесенные к среднему экватору и равноденствию стандартной эпохи (эпохи каталога звёздных положений). Положение небесных тел в этой системе координат является средним стандартным местом

Приведение на видимое место

Видимые места звёзд в астрономическом ежегоднике (АЕ) В АЕ для 779 ярких звёзд приведены видимые места для верхней кульминации в Гриниче . Из них для 47 близполюсных (80) на каждые сутки года и для 732 (80) через 10 суток. Для промежуточных моментов видимые места находят с помощью линейной интерполяции.

Фундаментальные каталоги Фундаментальный каталог (The Catalogue of Fundamental Stars) — серия из шести звёздных каталогов, созданных в разное время для фиксации на небе стандартной системы координат — Международной небесной системы координат. FK4 — каталог, опубликованный в 1963 году и содержащий данные о 1535 звёздах. FK4S — дополнение к каталогу FK4. FK5 опубликован в 1988 году и содержит обновлённые данные о 1535 зведах. и на тот момент являлся оптической реализацией Международной небесной системы координат. Все вышеназванные каталоги содержат данные, полученные только из наземных наблюдений. FK6 — последний Фундаментальный каталог, является комбинацией результатов наземных наблюдений и космического астрометрического проекта Hipparcos. Каталог состоит из трёх частей. Первая часть содержит 878 так называемых фундаментальных звёзд, то есть звёзд, которые с большой вероятностью не являюся двойными. Двойственность звезды вносит неопределённость в собственное движение, что снижает точность астрометрических измерений. Средняя ошибка собственных движений почти в два раза меньше, чем у Hipparcos и составляет 0,35 mas/год. Третья часть содержит 3272 звезды. Введён резолюцией МАС , принятой в 1997 году. В АЕ положения и собственные движения звёзд на его основе публикуются с 2004 года. FK6 – оптическая реализация системы ICRS.

Международная небесная система координат International Celestial Reference System (ICRS, Международная небесная система координат или Международная система астрономических координат) — на данный момент стандартная небесная система координат, принятая на 23-м съезде МАС в 1997 году. Началом отсчета является барицентр Солнечной системы. Система основана на кинематическом принципе, то есть оси жёстко зафиксированы в пространстве относительно самых удаленных объектов наблюдаемой вселенной. ICRS — набор договоренностей и основополагающих принципов построения небесной системы координат. International Celestial Reference Frame (ICRF, Международный набор реперов системы астрономических координат) — реализация небесной системы координат ICRS. По своей сути это каталог, содержащий координаты опорных бесконечно удаленных объектов. В каталог входят 212 внегалактических радиоисточников (квазаров), координаты которых измерены с точностью до 1 mas (миллисекунды дуги) с помощью РСДБ наблюдений. В каталог также включены дополнительно 396 объектов, координаты которых измерены с меньшей точностью. Оптической реализацией является принятый фундаментальный каталог , сейчас это FK6.

Космический телескоп «Hipparcos») или Гиппарх . Hipparcos (акроним от High Precision Parallax Collecting Satellite  — искусственный спутник для сбора высокоточных параллаксов, созвучно с именем древнегреческого астронома Гиппарха, составителя первого в Европе звёздного каталога) — космический телескоп Европейского космического агентства, предназначенный для астрометрических задач: измерения координат, растояний и собственных движений светил. Спутник был запущен в 1989 году и за 37 месяцев работы собрал информацию более чем о миллионе звёзд.[1] Точность измерений составила 1 mas (миллисекунда дуги). Hipparcos — первый и на данный момент единственный завершивший свою работу космический астрометрический проект. Успех программы позволил увеличить точность на порядок и тем самым совершить настоящий прорыв. Аппарат был запущен 8 августа 1989 года. Параметры: Диаметр апертуры: 290 мм; Фокусное расстояние: 1400 мм; Масса аппарата: 500 кг; Максимальная точность: 1 mas. Помимо Hipparcos experiment на аппарате был проведён Tycho experiment, задачей которого было проведение двухцветной фотометрии 400 000 звёзд. Каталоги Обработка наблюдений привела к созданию двух каталогов Hipparcos и Tycho, опубликованных Европейским космическим агентством в 1996 году. Каталог был выпущен в печатном и электронном виде. Печатная версия содержала 16 томов: непосредственно каталог Hipparcos и документацию, описывающюю содержание обоих каталогов, характеристики спутника, алгоритмы обработки данных. Электронная версия находилась на 6 шести компакт-дисках, собранных в виде 17-го тома. Основные характеристики каталогов Каталог HIPPARCOS Система каталога HICRSICRS. Средняя эпоха наблюдений1991,25 Число звёзд118 218 Предельная звёздная величина12,4m. Точность положений< 1 mas Точность собственных движений< 1 mas/год —Точность параллаксов≈ 1 mas —Средняя точность фотометрии≈ 0,002 m. Каталог Tycho Система каталога HICRSICRS. Средняя эпоха наблюдений1991,25 Число звёзд 1 058 332 Предельная звёздная величина11,5m Точность положений 7-25 mas mas/Средняя точность фотометрии≈ 0,06m — 0,1m .