Справочное руководство по небесной механике и астродинамике -
Скачать (прямая ссылка):
применения рабочих формул в конкретных случаях посвящена эта часть
настоящего "Справочного руководства".
Глава 1
СИСТЕМЫ КООРДИНАТ
§ 1.01. Небесная сфера
Наблюдения и предвычисления положений небесных тел, а также изучение их
движения, всегда связаны с определенной системой отсчета (системой
координат и системой измерения времени).
22
Ч. I. СФЕРИЧЕСКАЯ И ЭФЕМЕРИДНАЯ АСТРОНОМИЯ
Г§ 1.02
Все системы астрономических (i; аэродинамических) координат строятся по
одному н тому же принципу: всегда выбирают основную (фундаментальную)
плоскость и указывают направление основной (главной) оси системы
координат.
За начало координат принимают обычно либо точку наблюдения на земной
поверхности, либо центр Земли, Солнца или планеты и т. д.
В основу сферической астрономии положено понятие небесной сферы, центр
которой совпадает с началом рассматриваемой системы отсчета, а радиус
может быть выбран совершенно произвольным (обычно его полагают равным
единице). Таким образом, вводится понятие топоцентрической небесной сферы
с центром в точке наблюдения (в топоцентре), геоцентрической небесной
сферы с центром, совпадающим с центром масс Земли, гелиоцентрической
небесной сферы с центром в центре масс Солнца, планетоцентрическон
небесной сферы с центром в центре масс планеты. Аналогично вводятся
соответствующие различные системы координат: топоцентрическая,
геоцентрическая, гелиоцентрическая, планетоцентрическая и т. д. Иногда
вводят барицентрическую систему координат, начало которой совпадает с
центром масс (барицентром) системы нескольких небесных тел (например,
системы Солнце + внутренние планеты).
Необходимо всегда иметь в виду, что термином "планетоцентрическая
(селено-, или луноцентрическая) система координат" обозначается система,
основная плоскость которой параллельна плоскости небесного экватора для
Земли, и проводить четкое различие между этим термином и термином
"планетографическая (селенографическая) система координат", относящимся к
системам, основной плоскостью которых является плоскость экватора
собственного осевого вращения планеты (Луны). В случае планетографических
систем координат латинское название небесного тела заменяется в
наименовании координат соответствующим греческим эквивалентом (например,
юпитероцентрические координаты, но зенографические координаты,
марсоцентрические координаты, но ареографические координаты и т. д.).
Планетографические системы координат применяются большей частью для
определения положений точек и деталей поверхности соответствующих планет
[1].
§ 1.02. Главные круги, линии и точки небесной сферы
В любой точке земной поверхности существует основное направление, которое
в первом приближении можно считать неизменным: это - направление линии
отвеса, или вертикали, совпадающее с направлением линии действия силы
тяжести в данном топоцентре.
5 1.021
ГЛ. I. СИСТЕМЫ КООРЛЛНАТ
23
Прямая, проведенная через центр Т небесной сферы, параллельно местной
линии отвеса, пересекает небесную сферу в точке Z, расположенной над
головой наблюдателя и называемой зенитом места наблюдения. Диаметрально
противоположная точка пересечения Na называется надиром (рис. 1).
Плоскость, проведенная через центр Т перпендикулярно к вертикали ZNa,
пересекает небесную сферу по большому кругу, называемому математическим,
или астрономическим горизонтом. Прямая, проведенная через центр Т
параллельно оси суточного вращения Земли, называется осью мира и
пересекает небесную сферу в полюсах мира. Полюс мира PN, расположенный
ближе всего к проекции Полярной звезды на небесной сфере, называется
северным полюсом мира, а другой полюс мира Ps - южным.
Сечение небесной сферы плоскостью, проходящей через центр Т
перпендикулярно к оси мира PNPS, определяет большой Kpyr/lWVl' - небесный
экватор. Плоскость, проведенная через ось мира PNPs и вертикаль ZNa,
называется плоскостью небесного меридиана и в сечении с небесной сферой
дает большой круг - небесный меридиан. Пересечение плоскостей небесного
меридиана и астрономического горизонта определяет полуденную линию NS.
Точкой севера N называется точка пересечения полуденной линии с небесной
сферой, ближайшая к северному полюсу мира PN\ диаметрально
противоположная точка 5 есть точка юга. Линия пересечения (линия узлов)
плоскостей математического горизонта и небесного экватора пересекает
небесную сферу в точке востока Е, расположенной слева для наблюдателя,
обращенного лицом к точке юга 5, и в точке запада W. Точки N, S, Е, W
определяют главные стороны (румбы) горизонта. Сечение небесной сферы
любой плоскостью, проходящей через отвесную линию, определяет большой
круг - вертикал. Вертикал, проходящий через точки востока Е и запада W,
называется первым вертикалом.
Пересечение небесной сферы с плоскостью, параллельной плоскости годового
движения Солнца и проходящей через центр Т, представляет собой большой
круг QQ' - эклиптику, пересекающую небесный экватор в двух
