Астронет: В. Е. Жаров/ГАИШ Сферическая астрономия http://variable-stars.ru/db/msg/1190817/node11.html

<< 2.4. Основные формулы сферической | Оглавление | 3.1. Горизонтальная система координат >>

3. Астрономические системы координат

Разделы

• 3.1. Горизонтальная система координат
• 3.2. Экваториальная система координат
• 3.3. Эклиптическая система координат
• 3.4. Галактическая система координат
• 3.5. Преобразование координат из одной системы в другую
• 3.6. Суточное вращение небесной сферы
• 3.7. Восход и заход небесных тел
• 3.8. Определение систем координат в современной астрометрии
• 3.9. Эпоха каталога, эпоха равноденствия, динамическое равноденствие
• 3.10. Основы небесной механики

Одной из задач сферической астрономии, как говорилось во "Введении", является определение системы отсчета. Под системой отсчета мы будем понимать совокупность системы координатных осей и часов, связанных с телом, по отношению к которым находится положение небесных тел и определяется шкала времени. В сферической астрономии дается математическое определение систем координат и связи между ними, а также определение шкал времени и соотношений между ними. Реализация систем координат, т.е. привязка их к выбранным небесным телам, является задачей астрометрии. Реализация шкал времени (разработка часов и методов их сличения, определение единицы времени) является комплексной задачей, которая решается не только астрономами, но и специалистами в области атомной, лазерной физики, электроники и т.д.

Для определения системы координат необходимо задать начало и направление осей; определяется и основная плоскость системы координат. В древности чаще всего использовали эклиптическую систему координат, т.е. основной плоскостью была плоскость эклиптики. Такой выбор объясняется тем, что древние астрономы изучали главным образом движение планет, Солнца и Луны, которые располагаются вблизи плоскости эклиптики. В средние века при появлении инструментов с экваториальной установкой от эклиптической системы переходят к экваториальной системе, задаваемой плоскостью среднего экватора и точкой весеннего равноденствия^3.1.

Кроме них, используются горизонтальная и галактическая системы координат, основными плоскостями в которых являются плоскость горизонт наблюдателя и плоскость экватора нашей Галактики. Все эти системы координат являются сферическими.

Вполне естественно для наблюдателя одну из осей системы координат связывать с выделенным направлением. На Земле сама природа подсказывает наблюдателю два направления: одно совпадает с отвесной линией, или с силой притяжения Земли, второе -- с осью вращения Земли. Плоскости, перпендикулярные этим направлениям, являются основными плоскостями горизонтальной и экваториальной систем координат, соответственно.

В следующем параграфе мы определим эти системы и введем соответствующие сферические координаты. Затем, используя формулы сферической тригонометрии (2.35),(2.39),(2.40) и (2.41), получим формулы для преобразования координат небесных тел от одной системы координат к другой в случае, когда начала осей совпадают. Если системы отсчета движутся друг относительно друга, то строгое преобразование координат выполняется с учетом формул общей теории относительности.

Центр небесной сферы и, следовательно, начало систем координат может быть расположено в любой точке пространства. В зависимости от выбора начала различают следующие системы координат:

• топоцентрические с началом в точке наблюдения ;
• геоцентрические -- в центре масс Земли ;
• гелиоцентрические -- в центре Солнца ;
• барицентрические -- в центре масс солнечной системы .

Определение этих систем будет дано в следующей главе^3.2.

---

<< 2.4. Основные формулы сферической | Оглавление | 3.1. Горизонтальная система координат >>