Аспан сферасы

Жоғарыда айтылғандай, астрономияның көптеген мәселелерін шешу үшін аспандағы шырақтарға дейінгі қашықтықты еске алмай, аспанды белгілі бір сфера (оны аспан сферасы деп атайды), ал аспандағы шырақтарды сол сфера бетінде орналасқан деп қарастырған жеткілікті әрі ыңғайлы.

Аспан сферасының толық анықтамасын берсек, ол - центрі бақылаушы тұрған жерде, ал радиусы кез-келген болатын және бетіне аспан шырақтары бақылаушыға қалай көрініп тұрса, солай проекцияланған ойша алынған сфера. Қарастыруды жеңілдету үшін аспан сферасының радиусын әдетте 1-ге тең деп алады.

Аспан сферасының айналысы аспанның тәуліктік қозғалысын қайталайды.

Аспан денелерінің көрінетін орны мен қозғалысын сипаттау үшін аспан сферасында негізгі нүктелер мен сызықтарды тағайындап алу қажет. Сонда, өлшеулер осы нүктелер мен сызықтарға қатысты жүргізіледі. (Сфера бетіндегі өлшеулер тек бұрыштық немесе доғалық бірліктермен (градус, минут, секунд) жүргізілетінің естеріңізге сала кетейік.).

Аспан сферасы ортасынан өтетін және бақылау орнындағы ілме сызығына сәйкес келетін ZOZ’ түзуі вертикаль (тік) сызық немесе ілме сызығы деп аталады. Бұл сызықтың аспан сферасын қиып өтетін жоғарғы нүктесі Z зенит, төменгі нүктесі Z’ надир деп аталады. Жазықтығы ілмеге перпендикуляр болатын үлкен шеңбер математикалық немесе шын көкжиек деп аталады. Математикалық көкжиек көзге көрінетін көкжиекпен сәйкес келе бермейді. Мысалы, жазық далада және теңіз бетінде көрінетін көкжиек математикалық көкжиектен төмен жатады. Математикалық көкжиек аспан сферасын көрінетін және көрінбейтін деп аталатын екі жартысфераға бөледі. Математикалық көкжиекке паралель кіші шеңберлер альмукантараттар деп аталады. Зенит пен надирді қосатын үлкен жартышеңбер вертикаль шеңбер немесе биіктік шеңбері деп аталады. Көбінесе оны жәй вертикал деп атайды.

1.6 сурет - Аспан сферасы

Бойымен аспан сферасының тәуліктік айналуы болатын P_NP_S түзуі әлем осі деп аталады. Әлем осі аспан сферасын әлемнің солтүстік полюсі P_N және әлемнің оңтүстік полюсі P_S деп аталатын екі нүктеде қиып өтеді. Солтүстік полюс ретінде ішінен қарағанда жанындағы шырақтар сағат тілінің бағытына қарама-қарсы айналатын полюсті аламыз. Жазықтығы әлем осіне перпендикуляр болатын үлкен шеңбер аспан экваторы деп аталады. Аспан экваторы аспан сферасын солтүстік және оңтүстік жартысфераларға бөледі. Аспан экваторына паралель кіші шеңберлер аспан паралельдері немесе тәуліктік паралельдер деп аталады. Шырақтардың тәуліктік қозғалыстары осы сызықтар бойымен жүреді. Екі полюсті қосатын үлкен жартышеңберлер сағаттық шеңберлер немесе ауысу (еңкею) шеңберлері деп аталады. Аспан экваторы мен математикалық көкжиектің қиылысу нүктелері батыс W және шығыс E нүктелері деп аталады. Осы екі нүкте арқылы өтетін вертикалдар сәйкесінше шығыс және батыс бірінші вертикалдар деп аталады. Зенит, надир, солтүстік және оңтүстік полюстер арқылы өтетін үлкен шеңбер аспан меридианы деп аталады. Аспан меридианы аспан сферасын шығыс және батыс жартысфераларға бөледі. Аспан меридианы мен математикалық көкжиектің қиылысу нүктелері оңтүстік S (оңтүстік полюске жақын) және солтүстік N нүктелері деп аталады. Осы екі нүктені қосатын түзу сызық тал түстік сызық деп аталады. Аспан меридианы мен аспан экваторының қиылысу нүктелері экватордың жоғарғы Q (зенитке жақын) және төменгі Q’ нүктелері деп аталады. P_NQP_S доғасы аспан меридианының жоғарғы бөлігін, қалғаны төменгі бөлігін құрайды.

Аспан шырақтарының аспан сферасындағы орнын бірмәнді анықтау үшін оларды белгілі бір негізгі сызықтар мен нүктелерге қатысты аспан координаттары деп аталатын екі шама (орталық бұрыштар немесе шеңбер доғалары) арқылы сипаттау жеткілікті. Әр түрлі координаттар негізінде сәйкес аспан координаттар жүйелерін жасауға болады. Астрономияның әр түрлі мәселелерін шешу үшін жасалған бірнеше аспан координаттар жүйелері бар. Олар горизонталь координаттар жүйесі, бірінші және екінші экваторлық координаттар жүйелері, эклиптикалық кординаттар жүйесі, галактикалық координаттар жүйесі, т.б.