Астрономічні одиниці та вимірювання.

ОДИНИЦІ ВІДСТАНЕЙ В АСТРОНОМІЇ

Геометричний спосіб визначення відстаней грунтується на явищі паралактичного зміщення.

Паралактичне зміщення – уявне зміщення світила внаслідок дійсного переміщення спостерігача.

Горизонтальний паралакс – кут, під яким із світила видно радіус Землі, перпендикулярний до променя зору.

Відстань від центру Землі до світила D визначається за формулою:

D = R / sin е.

Річний паралакс – кут, під яким із зорі видно радіус земної орбіти.

Добовий паралакс – кут між напрямом на світило М з будь-якої точки С земної поверхні й напрямком із центра О Землі.

Астрономічна одиниця (а.о.) дорівнює середній відстані від Землі до Сонця. 1 а.о. = 149 600 км.

Парсек (пк) – відстань, з якої середній радіус земної орбіти під кутом (одна секунда).

Світловий рік (св.р.) – відстань, яку проходить світло за один рік, поширюючись зі швидкістю 300 000 км/с.

Зв’язок між астрономічними одиницями

1 пк = 3,26 св.р. = 206 265 а.о. = 3·10¹⁶ м.

1 св.р. = 0,03066 пк = 63240 а.о. = 9,5·10¹⁵м.

 

 

На малюнку Т – центр Землі, М – центр світла лінійного радіуса r. За визначенням горизонтального паралакса, R – радіус Землі із світила видно під кутом ρ. А радіус світила r видно із Землі під кутом е.

.

Якщо ρ і е малі, то синуси пропорційні кутам, і можливо написати радіусів Землі. Цей спосіб можна застосовувати лише тоді, коли видно диск світила. Знаючи відстань до світила і вимірявши його кутовий діаметр, можна обчислити його лінійний діаметр.

Якщо диск світила не видно, наприклад у астероїдів, то діаметр його оцінюють наближено іншими способами.

ПРАКТИЧНА АСТРОНОМІЯ

ВИЗНАЧЕННЯ ГЕОГРАФІЧНОЇ ШИРОТИ

Так як Земля має форму кулі, вигляд зоряного неба в місцевостях з різними географічними широтами (φ) різний і визначається теоремою про висоту полюса світу: кутова відстань полюса світу від горизонту, а для північної півкулі полюс світу співпадає з Полярною зіркою, дорівнює географічній широті місцевості h=φ.

Щоб визначити географічну широту місцевості, досить визначити висоту Полярної зірки над горизонтом.

ОРІЄНТУВАННЯ

За компасом. Якщо ви, вирушаючи до лісу не забули компас, якщо, входячи в ліс, відзначити напрямок руху і погодити його з показаннями компаса проблем у вас не буде. І у випадку втрати орієнтування, вважаючи положення стрілок завжди постійним, просто рухається в зворотному напрямку. Треба тільки не забувати: стрілка компаса показує не точно на північ, а на 9-12° (чим ближче до Півночі - тим більше відмінювання) на схід. Крім того, у місцевості перенасиченій родовищами корисних копалин, можна одержати "блукання" стрілки компаса. На жаль, до цього треба бути готовим.

По Сонцю (рис.4). Якщо немає суцільного туману, положення Сонця відзначити не важко. Знаючи, хоча б приблизно, місцевий час, можна по положенню світила опівдні відзначити південний напрямок. Варто не забувати невідповідності так називаного астрономічного і місцевого часу. Останнє зрушено на 1 годину уперед відповідно до відомого "декрету", так ще й на додачу "гуляє" улітку ± 1 година. Але навіть з урахуванням цих можливих відхилень ваша помилка у виборі напрямку не перевищить 10-15°, що для самопорятунку цілком припустимо. А якщо немає годинника (що цілком можливо), досить пам'ятати, що опівдні тіні від предметів самі короткі. Можна застромити на відкритому місці в землю паличку і відзначати положення кінця тіні: сама коротка протягом дня тінь укаже на північ.

По Місяцю. У багатьох посібниках з туризму приводяться великі міркування про положення і фази Місяця щодо сторін обрію відповідно часу доби і часу року. Співвідношення ці настільки складні, що якщо ви не штурман-професіонал, і якщо немає у вас на дні грибного кошика спеціальних розрахункових астрономічних таблиць, те рекомендуємо (на підставі багаторічного досвіду) викинути з голови саму ідею орієнтування по Місяцю.

По зірках. Обмежимося найпростішим: сузір'ями Великої і Малої Ведмедиці і Полярною зіркою. Ківш Великої Ведмедиці знайти на зоряному небі нескладно. Далі треба думкою продовжити нагору передню крайку ковша на 5 відстаней, рівних цій крайці. У знайденій крапці і знаходиться Полярна зірка. Вона ж є кінцевою зіркою в ручці переверненого ковша Малої Ведмедиці. Напрямок на Полярну зірку і є напрямок на північ.Щоб визначити географічну широту місцевості, досить визначити висоту Полярної зірки над горизонтом.

По квартальних стовпах. Практично всі наші ліси ще в 40-50-х роках були поділені на квадрати вузькими просіками, пронумеровані, а на перетинанні квадратів установлені так називані квартальні стовпи, що мають по чотири затеси, спрямованих убік відповідних квадратів лісу. На затесах зазначені цифри. Приміром, 35-36 і 88-89. Оскільки нумерація йде з півночі на південь і з заходу на схід, по цифрах можна визначитися в сторонах світла. Це досить надійний спосіб орієнтування.