Небесная Сфера

Небесная Сфера в Энциклопедическом словаре:
Небесная Сфера - воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса,на которую проецируют небесные светила. Применяется в астрономии дляизучения взаимного расположения и движения космических объектов на основеопределения их координат на небесной сфере. На небесной сфере выделяют:большие круги (их центры совпадают с центром сферы); малые круги (ихцентры не лежат в центре сферы); математический горизонт; зенит; надир;точки Юг, Восток, Север и Запад; полюсы мира, небесный экватор и меридиан;эклиптику; точки солнцестояний и равноденствий; суточные параллели - малыекруги, параллельные экватору, которые вследствие суточного вращения Землиописывают все небесные светила на небесной сфере.

Значение слова Небесная Сфера по словарю Брокгауза и Ефрона:
Небесная сфера — Так называют геометрическое построение, употребляемое в сферической астрономии для решения разных практических вопросов. Внутри шара через его центр проводят прямые, параллельные рассматриваемым направлениям в пространстве; соединив затем точки встречи этих прямых с поверхностью шара дугами кругов, получают сферические фигуры, решаемые по формулам сферической тригонометрии. В. В. В.

Определение «Небесная Сфера» по БСЭ:
Небесная сфера - воображаемая вспомогательная сфера произвольного радиуса, на которую проектируются небесные светила; служит для решения различных астрометрических задач. Представление о Н. с. возникло в глубокой древности; в основу его легло зрительное впечатление о существовании куполообразного небесного свода. Это впечатление связано с тем, что в результате огромной удалённости небесных светил человеческий глаз не в состоянии оценить различия в расстояниях до них, и они представляются одинаково удалёнными. У древних народов это ассоциировалось с наличием реальной сферы, ограничивающей весь мир и несущей на своей поверхности многочисленные звёзды. Т. о., в их представлении Н. с. была важнейшим элементом Вселенной. С развитием научных знаний такой взгляд на Н. с. отпал. Однако заложенная в древности геометрия Н. с. в результате развития и совершенствования получила современный вид, в котором и используется в астрометрии.
Радиус Н. с. может быть принят каким угодно: в целях упрощения геометрических соотношений его полагают равным единице. В зависимости от решаемой задачи центр Н. с. может быть помещен в место, где находится наблюдатель (топоцентрическая Н. с.), в центр Земли (геоцентрическая Н. с.), в центр той или иной планеты (планетоцентрическая. Н. с.), в центр Солнца (гелиоцентрическая Н. с.) или в любую др. точку пространства. Каждому светилу на Н. с. соответствует точка, в которой её пересекает прямая, соединяющая центр Н. с. со светилом (с его центром). При изучении взаимного расположения и видимых движений светил на Н. с. выбирают ту или иную систему координат (см. Небесные координаты), определяемую основными точками и линиями. Последние обычно являются большими кругами Н. с. Каждый большой круг сферы имеет два полюса, определяющиеся на ней концами диаметра, перпендикулярного к плоскости данного круга.
На рис. 1 изображена Н. с., которая соответствует месту наблюдения, расположенному в некоторой точке земной поверхности с широтой (р. Отвесная (вертикальная) линия, проведённая через центр этой сферы, пересекает Н. с. в точках Z и Z, называемыми соответственно зенитом и надиром. Плоскость, проходящая через центр Н. с. перпендикулярно отвесной линии, пересекает сферу по большому кругу NESW, называемому математическим (или истинным) горизонтом. Математический горизонт делит Н. с. на видимую и невидимую полусферы; в первой находится зенит, во второй - надир. Прямая, проходящая через центр Н. с. параллельно оси вращения Земли, называемой осью мира, а точки пересечения её с Н. с. - Северным P и Южным P полюсами мира. Плоскость, проходящая через центр Н. с. перпендикулярно оси мира, пересекает сферу по большому кругу AWAE, называется небесным экватором. Из построения следует, что угол между осью мира и плоскостью математического горизонта, а также угол между отвесной линией и плоскостью небесного экватора равны географической широте (места наблюдений. Большой круг Н. с., проходящий через полюсы мира, зенит и надир, называется небесным меридианом.
Из двух точек, в которых небесный меридиан пересекается с математическим горизонтом, ближайшая к Северному полюсу мира N называется точкой севера, а диаметрально противоположная S - точкой юга. Прямая NS, проходящая через эти точки, есть полуденная линия. Точки горизонта, отстоящие на 90° от точек N и S, называются точками востока Е и запада W. Точки N, Е. S, W называются главными точками горизонта. По диаметру EW пересекаются плоскости математического горизонта и небесного экватора.
Большой круг Н. с., по которому происходит видимое годичное движение центра Солнца, называется эклиптикой (рис. 2).
Плоскость эклиптики образует с плоскостью небесного экватора угол ε = 23°27. Эклиптика пересекает экватор в двух точках, одна из которых -точка весеннего равноденствия (в ней Солнце при видимом годичном движении переходит из Южного полушария Н. с. в Северное), а другая, диаметрально противоположная ей, - точка осеннего равноденствия. Точки эклиптики, отстоящие на 90° от точек весеннего и осеннего равноденствия, называется точками летнего и зимнего солнцестояния (первая - в Северном полушарии Н. с., вторая - в Южном). Большой круг Н. с., проходящий через полюсы мира и точки равноденствия, называется колюром равноденствий; большой круг Н. с., проходящий через полюсы мира и точки солнцестояния, - колюром солнцестояний. Прочерченные на звёздной карте, эти круги отсекают хвосты у древних изображений созвездий Большой Медведицы (колюр равноденствий) и Малой Медведицы (колюр солнцестояний), откуда и происходит их название (греч. k уluroi, буквально - с обрубленным хвостом, от kуlos - обрубленный, отсеченный и ига - хвост).
Видимому суточному перемещению звёзд, являющемуся отображением действительного вращения Земли вокруг оси, соответствует вращение Н. с. вокруг оси мира с периодом, равным одним звёздным суткам. Вследствие вращения Н. с. все изображения светил описывают в пространстве параллельные экватору окружности, называются суточными параллелями светил. В зависимости от расположения суточных параллелей относительно горизонта светила подразделяются на незаходящие (суточные параллели располагаются целиком над горизонтом), невосходящие (суточные параллели целиком под горизонтом), восходящие и заходящие (суточные параллели пересекаются горизонтом). Границами этих групп светил являются параллели KN и SM, касающиеся горизонта в точках N и S (рис. 1). Так как видимость светил определяется положением горизонта, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии, то условия видимости небесных светил различны для мест на поверхности Земли с различной географической широтой
φ. Это явление, известное уже в древности, служило одним из доказательств шарообразности Земли. На экваторе (φ = 0°) ось мира PP располагается в плоскости горизонта и совпадает с полуденной линией NS. Суточные параллели (KK, MM) всех светил пересекают плоскость горизонта под прямыми углами. Здесь все светила являются восходящими и заходящими (рис. 3). По мере перемещения наблюдателя по земной поверхности от экватора к полюсу наклон оси мира к горизонту увеличивается. Всё большее число светил становится незаходящими и невосходящими. На полюсе
(φ = 90°) ось мира совпадает с отвесной линией, а плоскость экватора - с плоскостью горизонта. Здесь все светила разделяются только на незаходящие и невосходящие, так каких суточные параллели (KK, MM) располагаются в плоскостях, параллельных горизонту (рис. 4).
Лит.: Блажко С. Н., Курс сферической астрономии, М. - Л., 1948; Казаков С. А., Курс сферической астрономии, 2 изд., М. - Л., 1940.
В. П. Щеглов.
Рис. 1. Небесная сфера: Z - зенит; Z′ - надир; NESW - математический горизонт; N, Е, S, W - точки севера, востока, юга и запада; P и P′ - Северный и Южный полюсы мира; AWA′E - небесный экватор; φ - географическая широта.

Рис. 2. Небесная сфера: ϒA A′ - небесный экватор; ϒE E′ - эклиптика; ϒ и - точки весеннего и осеннего равноденствия; Е и E′ - точки летнего и зимнего солнцестояния; P и P′ - Северный и Южный полюсы мира; Π и Π′ - Северный и Южный полюсы эклиптики.

Рис. 3. Изображение небесной сферы для экватора (φ = 0°).

Рис. 4. Изображение небесной сферы для полюса (φ = 90°).

Небесная Механика    Небесная Сфера    Небесно