НЕБЕСНАЯ СФЕРА ВООБРАЖАЕМАЯ СФЕРИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ПРОИЗВОЛЬНОГО РАДИУСА, В ЦЕНТРЕ КОТОРОЙ НАХОДИТСЯ НАБЛЮДАТЕЛЬ. НЕБЕСНЫЕ ТЕЛА ПРОЕКТИРУЮТСЯ НА НЕБЕСНУЮ СФЕРУ. ИЗ-ЗА МАЛЫХ РАЗМЕРОВ ЗЕМЛИ, В СРАВНЕНИИ С РАССТОЯНИЯМИ ДО ЗВЕЗД, НАБЛЮДАТЕЛЕЙ НА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ МОЖНО СЧИТАТЬ НАХОДЯЩИМИСЯ В ЦЕНТРЕ НЕБЕСНОЙ СФЕРЫ. ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Прямая ZOZ', проходящая через центр небесной сферы и параллельная или совпадающая с направлением нити отвеса в данной точке Земли, называется отвесной или вертикальной линией. Отвесная линия пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках; в зените (Z) - над головой наблюдателя и в прямо противоположной точке - надире (Z').

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Большой круг небесной сферы (SWNE), плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии, называется математическим, или истинным горизонтом. Математический горизонт делит поверхность небесной сферы на две половины: видимую для наблюдателя, с зенитом Z, и невидимую, с надиром Z'. Малый круг небесной сферы (a σ a), параллельный математическому горизонту и проходящий через светило σ, называется альмукантаратом светила. Большой полукруг небесной сферы Z σ Z', проходящий через зенит, светило σ и надир, называется кругом высоты, вертикальным кругом, или просто вертикалом светила.

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ В горизонтальной системе небесных координат координатой, аналогичной географической широте, является высота светила (над горизонтом) h. Высота светила отсчитывается от плоскости горизонта со знаком «плюс» в видимом полушарии небесной сферы и со знаком «минус» в невидимом, под горизонтом; таким образом, высоты, так же как и широты на Земле, могут принимать значения от + 90 до 90°. Круг небесной сферы, на котором все точки имеют равные высоты, аналогичный географической параллели, называется альмукантаратом.

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Взамен высоты в астрономии часто используется зенитное расстояниеz = 90°h. Геометрически зенитное расстояние z представляет собой угол между направлениями на зенит и на объект; оно всегда положительно и принимает значения в пределах от 0 (для точки зенита) до 180° (для точки надира). Аналогом географической долготы в горизонтальной системе координат служит азимут, представляющий собой двугранный угол между плоскостью вертикала, проходящего через зенит и рассматриваемую точку, и плоскостью небесного меридиана (α).

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ В геодезии принято отсчитывать азимуты от направления на точку севера по часовой стрелке (через точки востока, юга и запада) от 0 до 360°. В астрономии азимуты отсчитываются в том же направлении, однако часто начиная от точки юга. Тем самым астрономические и геодезические азимуты отличаются друг от друга на 180°, поэтому важно при решении той или иной задачи на небесной сфере выявить, с каким именно азимутом приходится иметь дело.

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Частным случаем понятия «азимут» служат долго применявшиеся в мореплавании и метеорологии румбы. В морской навигации окружность горизонта делилась на 32 румба; в метеорологии на 16. Направления на север, восток, юг и запад называют главными румбами. Остальные направления называются по имени главных, например: северо- запад или юго-восток, соответственно, между севером и западом, югом и востоком. Еще более дробные румбы именуют так: румб между севером и северо- западом называют северо-северо-западом; между востоком и юго-востоком восток-юго-восток и т.д. Таким образом, румб является округленным значением азимута.

ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Диаметр PОP', вокруг которого происходит кажущееся вращение небесной сферы, называется осью мира. Ось мира пересекается с поверхностью небесной сферы в двух точках: в северном полюсе мира P и южном полюсе мира P'. Северный полюс тот, со стороны которого кажущееся вращение небесной сферы происходит по часовой стрелке, если смотреть на сферу снаружи. Cеверный полюс находится вблизи Полярной звезды Большой круг небесной сферы AWA'E, плоскость которого перпендикулярна к оси мира, называется небесным экватором. Небесный экватор делит поверхность небесной сферы на два полушария: северное, с северным полюсом мира P, и южное, с южным полюсом мира P'.

ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Малый круг небесной сферы (bob), параллельный небесному экватору и проходящий через светило "σ", называется небесной параллелью, или суточной параллелью светила. Большой полукруг небесной сферы PσP', проходящий через полюсы мира и через светило σ, называется часовым кругом, или кругом склонения светила. Математический горизонт: от точки севера N к востоку E – юг S и к точке запада W.

ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Небесный экватор пересекается с математическим горизонтом в двух точках: в точке востока E и в точке запада W. Большой круг небесной сферы SAZPNA'Z'P', плоскость которого проходит через отвесную линию и ось мира, точку юга, называется небесным меридианом. Небесный меридиан делит поверхность небесной сферы на два полушария: восточное с точкой востока Е и западное с точкой запада W.

ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Небесный меридиан пересекается с математическим горизонтом в двух точках: в точке севера N и в точке юга S. Точкой севера называется та, которая ближе к северному полюсу мира, точкой юга - ближняя к южному полюсу мира. Небесный меридиан пересекается с небесным экватором в двух точках: в верхней точке экватора А, которая ближе к зениту Z, и в нижней точке экватора А', которая ближе к надиру Z'. Плоскости небесного меридиана и математического горизонта пересекаются по прямой NS, которая называется полуденной линией. Дуга небесного меридиана PZАSP' является верхней частью меридиана, а дуга PNA'Z'P' - нижней.

ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Координатой, аналогичной географической широте на Земле, в этом случае является склонение светила, угол δ между направлением на объект и плоскостью небесного экватора. Склонение отсчитывается по так называемому часовому кругу от плоскости небесного экватора со знаком «плюс» в северном полушарии небесной сферы и со знаком «минус» в южном; оно может принимать значения в пределах от + 90 до 90 °. Геометрическим местом точек с равными склонениями является суточная параллель (параллельная экватору плоскость, проходящее через светило σ

ЭКВАТОРИАЛЬНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ Другая координата в экваториальной системе прямое восхождение (альфа). Прямым восхождением светила называется угловое расстояние, отсчитываемое вдоль небесного экватора от точки весеннего равноденствия до круга склонений, проходящего через данное светило. Прямое восхождение отсчитывается против вращения небесной сферы от 0 h до 24 h.