Alle elementer i den himmelske sfæren. Forelesning om astronomi - Himmelsfæren, dens hovedpunkter. Grunnleggende bestemmelser for himmelsfæren

HIMLEKULE
Når vi observerer himmelen, ser alle astronomiske objekter ut til å befinne seg på en kuppelformet overflate, hvor observatøren befinner seg i sentrum. Denne imaginære kuppelen danner den øvre halvdelen av en imaginær sfære kalt "himmelsfæren". Den spiller en grunnleggende rolle i å indikere posisjonen til astronomiske objekter.

Selv om månen, planetene, solen og stjernene befinner seg i forskjellige avstander fra oss, er selv de nærmeste av dem så langt unna at vi ikke er i stand til å beregne avstanden deres med øyet. Retningen mot en stjerne endres ikke når vi beveger oss over jordoverflaten. (Riktignok endrer den seg litt når jorden beveger seg langs sin bane, men dette parallaktiske skiftet kan bare merkes ved hjelp av de mest presise instrumentene.) Det ser ut til at himmelsfæren roterer, siden lysene stiger i øst og satt i vest. Årsaken til dette er jordens rotasjon fra vest til øst. Den tilsynelatende rotasjonen av himmelsfæren skjer rundt en tenkt akse som fortsetter jordens rotasjonsakse. Denne aksen skjærer himmelsfæren på to punkter som kalles nord- og sørpolene. Den himmelske nordpolen ligger omtrent en grad fra Nordstjernen, og det er ingen klare stjerner nær sørpolen.

Jordens rotasjonsakse er skråstilt ca. 23,5° i forhold til vinkelrett på planet til jordens bane (til ekliptikkplanet). Skjæringspunktet mellom dette planet og himmelsfæren gir en sirkel - ekliptikken, den tilsynelatende banen til solen over et år. Orienteringen av jordens akse i rommet forblir nesten uendret. Derfor, hvert år i juni, når den nordlige enden av aksen vipper mot solen, stiger den høyt på himmelen på den nordlige halvkule, hvor dagene blir lange og nettene korte. Etter å ha flyttet til motsatt side av banen i desember, viser det seg at jorden er vendt mot solen av den sørlige halvkule, og i vår nord blir dagene korte og nettene lange.
se ogsåÅRSTIDER . Men under påvirkning av sol- og månens tyngdekraft endres orienteringen av jordaksen gradvis. Hovedbevegelsen av aksen forårsaket av solens og månens innflytelse på jordens ekvatoriale bule kalles presesjon. Som et resultat av presesjon roterer jordens akse sakte rundt en vinkelrett på baneplanet, og beskriver en kjegle med en radius på 23,5° over 26 tusen år. Av denne grunn vil polen etter noen århundrer ikke lenger være i nærheten av Nordstjernen. I tillegg gjennomgår jordaksen små svingninger kalt nutasjon, som er assosiert med elliptisiteten til jordens og månens bane, samt med det faktum at månens baneplan er litt skråstilt til planet til jordens bane. bane. Som vi allerede vet, endres utseendet til himmelsfæren i løpet av natten på grunn av jordens rotasjon rundt sin akse. Men selv om du observerer himmelen på samme tid gjennom året, vil utseendet endre seg på grunn av jordens revolusjon rundt solen. For en fullstendig bane på 360° krever jorden ca. 3651/4 dager - omtrent en grad per dag. Forresten, en dag, eller mer presist en soldag, er tiden der Jorden roterer én gang rundt sin akse i forhold til Solen. Den består av tiden det tar for jorden å rotere i forhold til stjernene ("den sideriske dagen"), pluss en kort tid - omtrent fire minutter - som kreves for rotasjonen, som kompenserer for jordens banebevegelse per dag med én grad . På et år vil altså ca. 3651/4 soldager og ca. 3661/4 stjerner.
Når det sees fra et bestemt punkt
Jordstjerner som ligger nær polene er enten alltid over horisonten eller stiger aldri over den. Alle andre stjerner stiger og går ned, og hver dag oppstår og setter hver stjerne 4 minutter tidligere enn dagen før. Noen stjerner og stjernebilder stiger opp på himmelen om natten om vinteren - vi kaller dem "vinter" og andre - "sommer". Dermed er utseendet til himmelsfæren bestemt av tre ganger: tiden på dagen assosiert med jordens rotasjon; tiden på året assosiert med revolusjon rundt solen; en epoke assosiert med presesjon (selv om sistnevnte effekt knapt er merkbar "for øyet" selv om 100 år).
Koordinatsystemer. Det er forskjellige måter å indikere plasseringen til objekter på himmelsfæren. Hver av dem er egnet for en bestemt type oppgave.
Alt-azimut system. For å indikere posisjonen til et objekt på himmelen i forhold til de jordiske objektene som omgir observatøren, brukes et "alt-azimut" eller "horisontalt" koordinatsystem. Den indikerer vinkelavstanden til et objekt over horisonten, kalt "høyde", så vel som dets "azimut" - vinkelavstanden langs horisonten fra et konvensjonelt punkt til et punkt som ligger rett under objektet. I astronomi måles asimut fra punktet sør til vest, og i geodesi og navigasjon - fra punktet nord til øst. Derfor, før du bruker azimut, må du finne ut i hvilket system det er indikert. Punktet på himmelen rett over hodet ditt har en høyde på 90° og kalles "senith", og punktet diametralt motsatt av det (under føttene dine) kalles "nadir". For mange problemer er en stor sirkel av himmelsfæren, kalt "himmelmeridianen", viktig; den passerer gjennom verdens senit, nadir og poler, og krysser horisonten i punktene nord og sør.
Ekvatorialsystem. På grunn av jordens rotasjon beveger stjerner seg konstant i forhold til horisonten og kardinalpunktene, og deres koordinater i det horisontale systemet endres. Men for noen astronomiproblemer må koordinatsystemet være uavhengig av observatørens posisjon og tidspunkt på dagen. Et slikt system kalles "ekvatorial"; dens koordinater ligner geografiske breddegrader og lengdegrader. I den definerer planet til jordens ekvator, utvidet til skjæringspunktet med himmelsfæren, hovedsirkelen - "himmelekvator". "Deklinasjonen" til en stjerne ligner breddegrad og måles ved dens vinkelavstand nord eller sør for himmelekvator. Hvis stjernen er synlig nøyaktig i senit, er breddegraden til observasjonsstedet lik stjernens deklinasjon. Geografisk lengdegrad tilsvarer "høyre oppstigning" av stjernen. Den måles øst for skjæringspunktet mellom ekliptikken og himmelekvator, som solen passerer i mars, på dagen for begynnelsen av våren på den nordlige halvkule og høsten på den sørlige. Dette punktet, som er viktig for astronomi, kalles "Værens første punkt", eller "vernjevndøgnpunktet", og er betegnet med tegnet
Andre systemer. For noen formål brukes også andre koordinatsystemer på himmelsfæren. Når de for eksempel studerer bevegelsen til kropper i solsystemet, bruker de et koordinatsystem hvis hovedplan er planet for jordens bane. Strukturen til galaksen studeres i et koordinatsystem, hvis hovedplan er ekvatorialplanet til galaksen, representert på himmelen av en sirkel som går langs Melkeveien.
Sammenligning av koordinatsystemer. De viktigste detaljene i horisontal- og ekvatorialsystemet er vist i figurene. I tabellen er disse systemene sammenlignet med det geografiske koordinatsystemet.
Overgang fra ett system til et annet. Ofte er det behov for å beregne ekvatorialkoordinatene fra de alt-azimutale koordinatene til en stjerne, og omvendt. For å gjøre dette er det nødvendig å kjenne observasjonsøyeblikket og posisjonen til observatøren på jorden. Matematisk løses problemet ved hjelp av en sfærisk trekant med toppunkter i senit, den nordlige himmelpolen og stjernen X; det kalles den "astronomiske trekanten". Vinkelen med toppunktet ved den nordlige himmelpolen mellom meridianen til observatøren og retningen til et punkt på himmelsfæren kalles "timevinkelen" til dette punktet; den er målt vest for meridianen. Timevinkelen til vårjevndøgn, uttrykt i timer, minutter og sekunder, kalles "siderisk tid" (S.T. - siderisk tid) ved observasjonspunktet. Og siden den rette oppstigningen til en stjerne også er den polare vinkelen mellom retningen mot den og punktet for vårjevndøgn, er siderisk tid lik den høyre oppstigningen til alle punkter som ligger på observatørens meridian. Dermed er timevinkelen til ethvert punkt på himmelsfæren lik forskjellen mellom siderisk tid og dens høyre oppstigning:

La observatørens breddegrad være j. Hvis ekvatorialkoordinatene til stjernen a og d er gitt, kan dens horisontale koordinater a og beregnes ved hjelp av følgende formler: Du kan også løse det omvendte problemet: ved å bruke de målte verdiene til a og h, vite tiden, beregne a og d. Deklinasjon d beregnes direkte fra den siste formelen, deretter beregnes H fra den nest siste, og fra den første, hvis siderisk tid er kjent, beregnes a.
Representasjon av den himmelske sfæren. I mange århundrer har forskere søkt etter de beste måtene å representere den himmelske sfæren for studier eller demonstrasjon. To typer modeller ble foreslått: todimensjonale og tredimensjonale. Himmelsfæren kan avbildes på et plan på samme måte som den sfæriske jorden er avbildet på kart. I begge tilfeller er det nødvendig å velge et geometrisk projeksjonssystem. Det første forsøket på å representere deler av himmelsfæren på et fly var bergmalerier av stjernekonfigurasjoner i hulene til gamle mennesker. I dag finnes det forskjellige stjernekart, publisert i form av håndtegnede eller fotografiske stjerneatlas som dekker hele himmelen. Gamle kinesiske og greske astronomer konseptualiserte himmelsfæren i en modell kjent som "armillarsfæren". Den består av metallsirkler eller ringer koblet sammen for å vise de viktigste sirklene i himmelsfæren. I dag brukes ofte stjernekloder, hvor posisjonene til stjernene og hovedsirklene til himmelsfæren er markert. Armillarkuler og globuser har en felles ulempe: posisjonene til stjernene og markeringene til sirklene er markert på deres ytre, konvekse side, som vi ser fra utsiden, mens vi ser på himmelen "fra innsiden", og stjerner synes for oss å være plassert på den konkave siden av himmelsfæren. Dette fører noen ganger til forvirring i bevegelsesretningene til stjerner og stjernebildefigurer. Den mest realistiske representasjonen av himmelsfæren er gitt av et planetarium. Den optiske projeksjonen av stjerner på en halvkuleformet skjerm fra innsiden lar deg gjengi utseendet til himmelen og alle slags bevegelser av armaturene på den svært nøyaktig.
se også
ASTRONOMI OG ASTROFYSIKK;
PLANETRIUM;
STJERNER .

Colliers leksikon. – Åpent samfunn. 2000 .

Large Encyclopedic Dictionary - en imaginær hjelpesfære med vilkårlig radius som himmellegemene projiseres på. Det brukes i astronomi for å studere den relative posisjonen og bevegelsen til romobjekter basert på å bestemme deres koordinater på himmelsfæren ... ... encyklopedisk ordbok

En imaginær hjelpekule med vilkårlig radius som himmellegemene projiseres på; tjener til å løse ulike astrometriske problemer. Ideen til N. s. oppsto i oldtiden; det er basert på det visuelle... Stor sovjetisk leksikon

En imaginær sfære med vilkårlig radius, der himmellegemene er avbildet slik de er synlige fra et observasjonspunkt på jordoverflaten (toposentrisk n.s.) eller slik de ville vært synlig fra jordens sentrum (geosentrisk n.s.) eller sentrum av solen … … Big Encyclopedic Polytechnic Dictionary

himmelsfære- dangaus sfera statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. himmelsfære vok. Himmelskugel, f; Himmelssphare, f rus. himmelkule, f; himmelhimmel, m pranc. sphère céleste, f … Fizikos terminų žodynas

Himmelsfæren er en imaginær sfære med vilkårlig radius, brukt i astronomi for å beskrive de relative posisjonene til lyskilder på himmelen. For enkelhets skyld er dens radius tatt lik enhet; Sentrum av himmelsfæren, avhengig av problemet som løses, er kombinert med observatørens pupill, med midten av jorden, månen, solen, eller til og med med et vilkårlig punkt i rommet.

Ideen om den himmelske sfæren oppsto i antikken. Den var basert på det visuelle inntrykket av eksistensen av en krystallkuppel på himmelen, som stjernene så ut til å være festet på. Den himmelske sfæren i hodet til gamle folk var det viktigste elementet i universet. Med utviklingen av astronomi forsvant dette synet på himmelsfæren. Imidlertid fikk geometrien til den himmelske sfæren, fastsatt i eldgamle tider, som et resultat av utvikling og forbedring, en moderne form, der den, for bekvemmeligheten av forskjellige beregninger, brukes i astrometri.

La oss se på himmelsfæren slik den ser ut for observatøren på midtbreddegrader fra jordoverflaten (fig. 1).

To rette linjer, hvis posisjon kan etableres eksperimentelt ved hjelp av fysiske og astronomiske instrumenter, spiller en viktig rolle i å definere konsepter knyttet til himmelsfæren.

Den første av dem er et lodd; Dette er en rett linje som på et gitt punkt sammenfaller med tyngdekraftens retning. Denne linjen, trukket gjennom midten av himmelsfæren, skjærer den ved to diametralt motsatte punkter: den øvre kalles senit, den nedre kalles nadir. Planet som går gjennom midten av himmelsfæren vinkelrett på loddet kalles planet for den matematiske (eller sanne) horisonten. Skjæringslinjen mellom dette planet og himmelsfæren kalles horisonten.

Skjæringspunktene mellom verdens akse og himmelsfæren kalles verdens nord- og sørpoler. Den mest merkbare av stjernene nær Nordpolen er Nordstjernen. Det er ingen klare stjerner i nærheten av verdens sydpol.

Planet som går gjennom midten av himmelsfæren vinkelrett på verdensaksen kalles planet til himmelekvator. Skjæringslinjen mellom dette planet og himmelsfæren kalles himmelekvator.

La oss huske at sirkelen som oppnås når himmelsfæren blir krysset av et plan som går gjennom sentrum kalles en storsirkel i matematikk, og hvis planet ikke går gjennom sentrum, oppnås en liten sirkel. Horisonten og himmelekvator representerer store sirkler av himmelsfæren og deler den inn i to like halvkuler. Horisonten deler himmelsfæren inn i synlige og usynlige halvkuler. Den himmelske ekvator deler den inn i henholdsvis den nordlige og den sørlige halvkule.

Under den daglige rotasjonen av himmelen roterer armaturene rundt verdensaksen, og beskriver små sirkler på himmelsfæren, kalt daglige paralleller; armaturer, 90° fjernt fra verdens poler, beveger seg langs den store sirkelen til himmelsfæren - himmelekvator.

Etter å ha definert loddlinjen og verdens akse, er det ikke vanskelig å definere alle andre plan og sirkler i himmelsfæren.

Planet som går gjennom midten av himmelsfæren, der både loddlinjen og verdensaksen ligger samtidig, kalles planet til himmelmeridianen. Storsirkelen fra skjæringspunktet mellom dette planet og himmelkulen kalles den himmelske meridianen. Det av skjæringspunktene mellom den himmelske meridianen og horisonten, som er nærmere verdens nordpol, kalles nordpunktet; diametralt motsatt - punktet i sør. Den rette linjen som går gjennom disse punktene er middagslinjen.

Punkter i horisonten som er 90° fra nord- og sørpunktene kalles øst- og vestpunkter. Disse fire punktene kalles horisontens hovedpunkter.

Fly som går gjennom en loddlinje skjærer himmelsfæren i store sirkler og kalles vertikaler. Den himmelske meridianen er en av vertikalene. Den vertikale vinkelrett på meridianen og som går gjennom punktene øst og vest kalles den første vertikalen.

Per definisjon er de tre hovedplanene - den matematiske horisonten, den himmelske meridianen og den første vertikalen - vinkelrett på hverandre. Planet til himmelekvator er bare vinkelrett på planet til den himmelske meridianen, og danner en dihedral vinkel med horisontens plan. Ved jordens geografiske poler faller planet til himmelekvator sammen med horisontens plan, og ved jordens ekvator blir det vinkelrett på det. I det første tilfellet, ved jordens geografiske poler, faller verdens akse sammen med en loddlinje, og enhver av vertikalene kan tas som den himmelske meridianen, avhengig av forholdene for oppgaven. I det andre tilfellet, ved ekvator, ligger verdens akse i horisontens plan og sammenfaller med middagslinjen; Verdens nordpol faller sammen med punktet nord, og verdens sydpol sammenfaller med punktet sør (se figur).

Når du bruker himmelsfæren, hvis sentrum sammenfaller med jordens sentrum eller et annet punkt i rommet, oppstår også en rekke funksjoner, men prinsippet om å introdusere grunnleggende konsepter - horisont, himmelmeridian, første vertikale, himmelekvator, osv. - forblir den samme.

Hovedplanene og sirklene til himmelsfæren brukes når man introduserer horisontale, ekvatoriale og ekliptiske himmelkoordinater, så vel som når man beskriver funksjonene til den tilsynelatende daglige rotasjonen av armaturer.

Storsirkelen som dannes når himmelsfæren krysses av et plan som går gjennom midten og parallelt med planet for jordens bane, kalles ekliptikken. Solens synlige årlige bevegelse skjer langs ekliptikken. Skjæringspunktet mellom ekliptikken og himmelekvator, der solen passerer fra den sørlige halvkule av himmelsfæren til den nordlige, kalles punktet for vårjevndøgn. Det motsatte punktet av himmelsfæren kalles høstjevndøgn. En rett linje som går gjennom midten av himmelsfæren vinkelrett på ekliptikkplanet, skjærer kulen ved to poler av ekliptikken: Nordpolen på den nordlige halvkule og Sydpolen på den sørlige halvkule.

Når de studerer utseendet til stjernehimmelen, bruker de konseptet om himmelsfæren - en imaginær sfære med vilkårlig radius, fra den indre overflaten som stjernene ser ut til å være "suspendert". Observatøren befinner seg i sentrum av denne sfæren (ved punkt O) (Figur 1). Punktet på himmelsfæren som ligger rett over observatørens hode kalles senit, og punktet motsatt kalles nadir. Skjæringspunktene mellom jordens imaginære rotasjonsakse ("verdens akse") med himmelsfæren kalles himmelpolene. La oss tegne tre imaginære plan gjennom midten av himmelsfæren: det første vinkelrett på loddet, det andre vinkelrett på verdensaksen, og det tredje gjennom loddet (gjennom midten av sfæren og senit) og verdens akse (gjennom den himmelske polen). Som et resultat får vi tre store sirkler på himmelsfæren (hvis sentrene sammenfaller med sentrum av himmelsfæren): horisonten, himmelekvator og himmelmeridianen. Den himmelske meridianen skjærer horisonten på to punkter: nordpunktet (N) og sørpunktet (S), himmelekvator - ved østpunktet (E) og vestpunktet (W). SN-linjen som definerer retningen nord-sør kalles middagslinjen.

Figur 1 - Hovedpunkter og linjer i himmelsfæren; pilen angir rotasjonsretningen

Den synlige årlige bevegelsen av sentrum av solskiven blant stjernene skjer langs ekliptikken - en stor sirkel, hvis plan danner en vinkel e = 23°27 / med planet til himmelekvator. Ekliptikken skjærer himmelekvator på to punkter (Figur 2): ved vårjevndøgn T (20. eller 21. mars) og ved høstjevndøgn (22. eller 23. september).

Himmelske koordinater

Akkurat som på en jordklode - en redusert modell av jorden, på himmelsfæren, kan du bygge et koordinatnett som lar deg bestemme koordinatene til enhver stjerne. Rollen til terrestriske meridianer på himmelsfæren spilles av deklinasjonssirkler som går fra verdens nordpol til sør; i stedet for jordiske paralleller, tegnes daglige paralleller på himmelsfæren. For hver armatur (Figur 2) kan du finne:

1. Vinkelavstand EN dens deklinasjonssirkel fra vårjevndøgn, målt langs himmelekvator mot den daglige bevegelsen til himmelsfæren (i likhet med hvordan vi måler geografisk lengdegrad langs jordens ekvator X- vinkelavstanden til observatørens meridian fra Greenwich-primmeridianen). Denne koordinaten kalles lysets høyre oppstigning.

2. Vinkelavstand til armaturet b fra himmelekvator - deklinasjonen til en stjerne, målt langs deklinasjonssirkelen som går gjennom denne stjernen (tilsvarer geografisk breddegrad).

Figur 2 - Posisjon av ekliptikken på himmelsfæren; Pilen angir retningen til solens tilsynelatende årlige bevegelse

Høyre oppstigning av lyset EN målt i timeenheter - i timer (t eller t), minutter (m eller t) og sekunder (s eller s) fra 0 t til 24 timers deklinasjon b- i grader, med et plusstegn (fra 0° til +90°) i retning fra himmelekvator til verdens nordpol og med et minustegn (fra 0° til -90°) - mot sørpolen av verden. Under den daglige rotasjonen av himmelsfæren forblir disse koordinatene for hver stjerne uendret.

Posisjonen til hver armatur på himmelsfæren på et gitt tidspunkt kan beskrives med to andre koordinater: dens asimut og vinkelhøyde over horisonten. For å gjøre dette, fra senit gjennom lyset til horisonten, tegner vi mentalt en stor sirkel - en vertikal. Asimut av stjernen EN målt fra sørpunktet S mot vest til skjæringspunktet mellom det vertikale av armaturet med horisonten. Hvis asimuten telles mot klokken fra sørpunktet, blir den tildelt et minustegn. Høyde på armaturet h målt langs vertikalen fra horisonten til armaturet (Figur 4). Fra figur 1 er det klart at høyden på himmelpolen over horisonten er lik observatørens geografiske breddegrad.

Materiale fra Uncyclopedia

La oss se på himmelsfæren slik den ser ut for observatøren på midtbreddegrader fra jordoverflaten (fig. 1).

To rette linjer, hvis posisjon kan etableres eksperimentelt ved hjelp av fysiske og astronomiske instrumenter, spiller en viktig rolle i å definere konsepter knyttet til himmelsfæren. Den første av dem er et lodd; Dette er en rett linje som på et gitt punkt sammenfaller med tyngdekraftens retning. Denne linjen, trukket gjennom midten av himmelsfæren, skjærer den ved to diametralt motsatte punkter: den øvre kalles senit, den nedre kalles nadir. Planet som går gjennom midten av himmelsfæren vinkelrett på loddet kalles planet for den matematiske (eller sanne) horisonten. Skjæringslinjen mellom dette planet og himmelsfæren kalles horisonten.

Den andre rette linjen er verdensaksen - en rett linje som går gjennom midten av himmelsfæren parallelt med jordens rotasjonsakse; Det er en synlig daglig rotasjon av hele himmelen rundt verdensaksen. Skjæringspunktene mellom verdens akse og himmelsfæren kalles verdens nord- og sørpoler. Den mest merkbare av stjernene nær Nordpolen er Nordstjernen. Det er ingen klare stjerner i nærheten av verdens sydpol.

Planet som går gjennom midten av himmelsfæren vinkelrett på verdensaksen kalles planet til himmelekvator. Skjæringslinjen mellom dette planet og himmelsfæren kalles himmelekvator.

Etter å ha definert loddlinjen og verdens akse, er det ikke vanskelig å definere alle andre plan og sirkler i himmelsfæren.

Punkter i horisonten som er 90° fra nord- og sørpunktene kalles øst- og vestpunkter. Disse fire punktene kalles horisontens hovedpunkter.

Himmelsfæren er en tenkt sfærisk overflate med vilkårlig radius, i sentrum av observatøren befinner seg. Himmellegemer projiseres på himmelsfære.

På grunn av jordens lille størrelse, sammenlignet med avstandene til stjernene, kan observatører som befinner seg forskjellige steder på jordens overflate anses å være i sentrum av himmelsfæren. I virkeligheten eksisterer ingen materiell sfære som omgir jorden i naturen. Himmellegemer beveger seg i det grenseløse kosmiske rommet i svært forskjellige avstander fra jorden. Disse avstandene er ufattelig store, vår visjon er ikke i stand til å evaluere dem, derfor virker alle himmellegemer like fjerne for en person.

I løpet av et år beskriver Solen en stor sirkel mot bakgrunnen av stjernehimmelen. Solens årlige bane over himmelsfæren kalles ekliptikken. Flytter rundt ekliptikk. Solen krysser himmelekvator to ganger ved ekvinoktialpunktene. Dette skjer 21. mars og 23. september.

Punktet på himmelsfæren som forblir ubevegelig under stjernenes daglige bevegelse kalles konvensjonelt den nordlige himmelpolen. Det motsatte punktet av himmelsfæren kalles den sørlige himmelpolen. Beboere på den nordlige halvkule ser det ikke, fordi det ligger under horisonten. En lodd som går gjennom observatøren skjærer himmelen ovenfor ved senitpunktet og ved det diametralt motsatte punktet, kalt nadir.

Den tilsynelatende rotasjonsaksen til himmelsfæren, som forbinder begge verdens poler og passerer gjennom observatøren, kalles verdensaksen. I horisonten under den nordlige himmelpolen ligger Nordpunkt, punktet diametralt motsatt av det er sørpunkt. Øst- og vestpunkter ligger i horisonten og er 90° fra nord- og sørpunktene.

Et plan som går gjennom midten av kulen vinkelrett på verdensaksen dannes himmelekvatorplanet, parallelt med planet til jordens ekvator. Planet til den himmelske meridianen passerer gjennom verdens poler, punktene nord og sør, senit og nadir.

Himmelske koordinater

Et koordinatsystem der referansen gjøres fra ekvatorialplanet kalles ekvatorial. Vinkelavstanden til stjernen fra himmelekvator kalles, som varierer fra -90° til +90°. Deklinasjon regnes som positiv nord for ekvator og negativ sør. måles ved vinkelen mellom planene til store sirkler, hvorav den ene går gjennom verdens poler og en gitt lyskilde, den andre - gjennom verdens poler og vårjevndøgnpunktet som ligger på ekvator.

Horisontale koordinater

Vinkelavstand er avstanden mellom objekter på himmelen, målt ved vinkelen som dannes av strålene som kommer til objektet fra observasjonspunktet. Vinkelavstanden til stjernen fra horisonten kalles stjernens høyde over horisonten. Posisjonen til lyskilden i forhold til sidene av horisonten kalles asimut. Tellingen utføres fra sør med klokken. Azimut og stjernens høyde over horisonten måles med en teodolitt. Vinkelenheter uttrykker ikke bare avstandene mellom himmelobjekter, men også størrelsen på selve objektene. Vinkelavstanden til himmelpolen fra horisonten er lik den geografiske breddegraden til området.

Høyden på armaturene ved klimaks

Fenomenene med passasje av lyskilder gjennom den himmelske meridianen kalles kulminasjoner. Den nedre kulminasjonen er passasjen av armaturer gjennom den nordlige halvdelen av den himmelske meridianen. Fenomenet med et lys som passerer gjennom den sørlige halvdelen av den himmelske meridianen kalles den øvre kulminasjonen. Øyeblikket for den øvre kulminasjonen av sentrum av solen kalles sann middag, og øyeblikket for den nedre kulminasjonen kalles sann midnatt. Tidsintervallet mellom klimaksene - en halv dag.

For ikke-settende armaturer er begge kulminasjonene synlige over horisonten, for stigende og setting lavere klimaks forekommer under horisonten, under nordpunktet. Hver stjerne kulminerer i et gitt område er alltid i samme høyde over horisonten, fordi dens vinkelavstand fra himmelpolen og fra himmelekvator ikke endres. Solen og månen endrer høyde med
som de kulminere.