Ижевск
Г.
22.12.2010
Система ориентации на звёздном небе
«Наш звёздный дом»
Автор: Сергей Васильевич ПАХОМОВ
Область применения: астрономия.
Назначение: представление о расположении космических объектов на звёздном небе.
Существующий прототип: 88 созвездий на НЕБЕСНОЙ СФЕРЕ.
Новизна и преимущества: все яркие звёзды объединены в одну мысленную конструкцию, удобную для запоминания.
Принцип устройства: вместо НЕБЕСНОЙ СФЕРЫдля проецирования используется НЕБЕСНЫЙ КУБ, на гранях которого выделяются легко различимые группы звёзд (астеризмы), объединённые в сюжет легенды-сказки для запоминания.
Состав системы ориентации «Наш звёздный дом»:
- система проецирования «НЕБЕСНЫЙ КУБ»,
- система астеризмов «ЗВЁЗДНЫЙ ДОМ»,
- легенда-сказка «СОЛНЕЧНЫЙ ГОД» (мнемонические правила для облегчённого запоминания),
- космическая комната.
Актуальность. Созвездия возникли в древние времена для удовлетворения потребности человека ориентироваться на поверхности Земли и во времени. В наше время эти потребности человек удовлетворяет другими способами. Для восприятия современных представлений об устройстве Вселенной возникает насущная потребность ориентации в космосе. Предлагаемая простая система задаёт каркас ориентиров сразу во всех направлениях.
Спустя 50 лет после полёта первого человека в космос наступает время, когда в космос станут летать частные космические корабли, а число космических туристов превысит число профессиональных космонавтов. Нам необходимо знать расположение звёзд вокруг планеты Земля: наш звёздный дом.
Описание составных частей системы ориентации «Наш звёздный дом».
В современной астрономии положение космических объектов задаётся в сферической системе координат с началом координат в центре Земли. Поскольку расстояние до объектов зачастую неизвестно, объекты проецируются на воображаемую НЕБЕСНУЮ СФЕРУ, положение объекта на которой однозначно задаётся двумя координатами: прямым восхождением α (изменяется от 00 до 24 часов) и склонением δ (изменяется от +90° до -90°).
Сфера выглядит из центра одинаково во всех направлениях (не чувствительна к поворотам). Для структурирования пространственных направлений в предлагаемой системе ориентации в качестве планшета для проецирования космических объектов используется НЕБЕСНЫЙ КУБ.
НЕБЕСНЫЙ КУБ – воображаемый куб произвольного размера, в центре которого находится наблюдатель. При этом всё окружающее пространство разделяется на 6 секторов. На грани куба проецируются небесные тела. Грани куба имеют фиксированную ориентацию относительно дальних космических объектов и собственные названия в соответствии с образом дома (4 стены, пол и потолок).
Названия граней небесного куба и координаты их центров в небесных координатах:
«Потолок» – Северный полюс мира (δ = +90°),
«Пол» – Южный полюс мира (δ = - 90°),
Стена «окно» - точка весеннего равноденствия (α = 00ч, δ = 00°),
Стена «дверь» - (α = 06ч, δ = 00°),
Стена «стол» - (α = 12ч, δ = 00°),
Стена «кровать» - (α = 18ч, δ = 00°).
Рисунок 1. НЕБЕСНЫЙ КУБ. 1-наблюдатель (начало координат), 2 - ось мира, 3- точка весеннего равноденствия, 4-звезда, 5-проекция звезды на поверхность куба, 6- плоскость небесного экватора, α - прямое восхождение звезды, δ - склонение звезды.
Рисунок 2. Развёртка НЕБЕСНОГО КУБА (внутренняя поверхность куба). Красным цветом обозначены небесные параллели (линии постоянного склонения), синим – небесные меридианы (линии постоянного прямого восхождения).
В отличие от сферы поверхность куба естественным образом разворачивается на плоскость.
Небесный куб обеспечивает:
- Ориентацию в базовых направлениях, естественных для человека: вверх-вниз, влево-вправо, вперёд-назад.
- Масштабирование изображений на планшете. Одновременное изображение космических объектов с границей соответствующих граней задаёт масштаб угловых расстояний между объектами вне зависимости от размера самого изображения.