Étoiles de navigation. Ciel étoilé et globe étoilé

1.15. Ajout de boutons aux barres de navigation à l'aide d'UIBsrButtonItem Énoncé du problème Il est nécessaire d'ajouter des boutons à la navigation

3.3.2 Systèmes de navigation par satellite

Pour l'orientation dans l'hémisphère nord de la Terre, 18 étoiles de navigation sont utilisées. Dans l'hémisphère céleste nord, ce sont Polar, Arcturus, Vega, Capella, Aliot, Pollux, Altair, Regulus, Aldebaran, Deneb, Betelgeuse, Procyon et Alferatz (l'étoile α d'Andromède porte trois noms : Alferatz, Alpharet et Sirrach : la navigateurs adoptèrent le nom d'Alferatz) ... A ces étoiles s'ajoutent 5 étoiles de l'hémisphère sud du ciel : Sirius, Rigel, Spica, Antares et Fomalgata.

Considérons une carte des étoiles de l'hémisphère nord céleste.

En son centre se trouve l'étoile polaire et en dessous la Grande Ourse avec les constellations voisines. Nous apprendrons à naviguer uniquement par les contours caractéristiques des constellations et les positions des étoiles brillantes.

Pour faciliter la recherche des étoiles de navigation visibles dans l'hémisphère nord de la Terre, le ciel étoilé est divisé en trois sections (secteurs) : inférieure, droite et gauche.

Dans le secteur inférieur se trouvent les constellations Ursa Major, Ursa Minor, Bootes, Vierge, Scorpion et Lion. Les limites conditionnelles du secteur vont de l'étoile polaire à droite en bas et à gauche en bas. L'étoile la plus brillante ici est Arcturus (en bas à gauche). Il est indiqué par le prolongement de la "manche" du seau Grande Ourse. L'étoile brillante en bas à droite est Regulus (α Lion).

Dans le secteur de droite se trouvent les constellations d'Orion, Taureau, Aurige, Gémeaux, Gros chien et Petit Chien. Les étoiles les plus brillantes sont Sirius (elle tombe sur la carte de l'hémisphère sud céleste) et Capella, puis Rigel (elle tombe également sur le khatu de l'hémisphère sud) et Bételgeuse d'Orion. Légèrement au-dessus se trouve Aldebaran du Taureau, et en dessous, au bord, Procyon du Petit Chien.

Dans le secteur gauche se trouvent les constellations de la Lyre, du Cygne, de l'Aigle, de Pégase, d'Andromède, du Bélier et des Poissons du Sud. L'étoile la plus brillante ici est Vega, qui, avec Altair et Deneb, forme un triangle caractéristique.

Pour la navigation dans l'hémisphère sud de la Terre, 24 étoiles de navigation sont utilisées, dont 16 sont les mêmes que dans l'hémisphère nord (hors Polaire et Bételgeuse). 8 étoiles supplémentaires leur sont ajoutées. L'un d'eux - Hamal - de la constellation nord du Bélier. Les sept autres proviennent des constellations australes : Canopus (α Carina), Achernar (α Eridani), Peacock (α Peacock), Mimosa (β Southern Cross), Toliman (α Centauri), Atria (α Southern Triangle) et Kaus Australis ( Sagittaire).

La constellation de navigation la plus connue est la Croix du Sud. Sa "barre" plus longue pointe presque avec précision vers le pôle sud du monde, qui se trouve dans la constellation d'Octante, où il n'y a pas d'étoiles visibles.

Pour utiliser des instruments astronomiques, il est nécessaire de pouvoir trouver avec précision les étoiles et planètes nécessaires dans la sphère céleste.

En observant le ciel étoilé, on ne peut manquer de remarquer une grande variété d'étoiles. De nombreuses étoiles se distinguent par leur luminosité ou leur couleur. Parmi le grand nombre d'étoiles, il existe des groupes d'étoiles distincts qui ont des contours caractéristiques et sont appelés constellations.

Les constellations, participant à la rotation quotidienne de la sphère céleste, conservent leur position relative les unes par rapport aux autres et les contours de figures caractéristiques. La présence de telles caractéristiques facilite la navigation parmi des milliers d'étoiles, malgré le caractère aléatoire apparent de leur emplacement. Plus traits caractéristiques par lesquelles les étoiles de navigation sont trouvées sont les configurations de constellation, les positions relatives et la luminosité apparente des étoiles.

Afin de trouver l'étoile désirée dans le ciel, ils trouvent d'abord la constellation à laquelle elle appartient, puis, connaissant l'emplacement de l'étoile désirée dans cette constellation et sa luminosité apparente, ils recherchent l'étoile. Les étoiles les plus brillantes des constellations servent de repères fiables pour trouver les étoiles les plus faibles.

Par décision de l'Union astronomique internationale, l'ensemble du ciel est divisé en 88 zones de constellations, dont plus de 60 peuvent être visibles depuis le territoire de l'URSS. Chacune des constellations a un nom. La plupart des constellations ont reçu des noms dans les temps anciens et sont associées à des légendes et des mythes.

Les étoiles brillantes de chaque constellation sont indiquées par des lettres alphabet grec généralement dans l'ordre décroissant de leur luminosité apparente. L'étoile la plus brillante de la constellation est désignée par la lettre a, suivie de la lettre (3, etc.) en luminosité et la constellation de la Lyre s'appelle Vega, l'étoile de la constellation Orion s'appelle Rigel.

Dans les hémisphères nord et sud, certaines étoiles de navigation sont utilisées, pour lesquelles des tables de hauteurs et d'azimuts ont été compilées.

Les étoiles de navigation utilisées dans l'hémisphère nord sont données dans le tableau. 2.1.

Le moyen le plus simple de trouver les étoiles nécessaires à l'observation est d'utiliser les constellations de référence dont les contours sont familiers à tout le monde. Les constellations les plus expressives servent de points de départ pour passer d'elles aux constellations et étoiles voisines.

Tableau 2.1. Étoiles de navigation utilisées dans l'hémisphère nord

La recherche des étoiles de navigation visibles dans l'hémisphère nord se fait selon les règles suivantes. Le ciel étoilé est classiquement divisé en trois sections (Fig. 2.1).

Dans la première partie du ciel, se trouvent les constellations Ursa Major, Ursa Minor, Bootes, Vierge, Scorpion et Lion.

La constellation bien connue dans cette région est la constellation Ursa Major. De lui commence la recherche d'autres constellations. Les sept étoiles les plus brillantes de cette constellation forment la figure caractéristique du seau et de l'anse, la figure la plus mémorable du ciel étoilé. La troisième étoile à partir du bout du manche est l'étoile nautique d'Aliot. Il faut garder à l'esprit que l'anse du seau due à la rotation du ciel étoilé dans temps différent a une direction différente à l'horizon.

Pour trouver l'étoile polaire, vous devez tracer mentalement une ligne droite à travers les deux étoiles extrêmes de la constellation de la Grande Ourse en direction de la partie extérieure du seau, puis reporter cinq distances entre les étoiles indiquées sur cette ligne. À la fin de la distance retardée, on trouvera Polaris, l'étoile la plus brillante incluse dans la constellation Ursa Minor. Sept étoiles de cette constellation forment un petit seau avec une anse, au bout duquel se trouve l'étoile polaire. Cette étoile est très importante en raison de sa position particulière dans le ciel. Il coïncide presque exactement avec le pôle du monde et il est donc toujours possible d'indiquer la direction vers le nord à partir de celui-ci et de déterminer la latitude de la place de l'observateur. La plupart des petites étoiles de seau sont faibles.

Riz. 2. 1. Règles pour trouver des étoiles de navigation dans l'hémisphère nord

Parmi eux, seules deux étoiles extrêmes de la poche se démarquent. On les appelle les « gardiens » du pôle parce qu'ils marchent autour du pôle comme des sentinelles.

Pour trouver les étoiles de navigation Arcturus et Spica, il faut continuer par un coup d'œil à la ligne arquée de l'anse du seau de l'Ursa Major. Tout d'abord, cette ligne traversera la constellation de Bootes, qui a la forme d'un insigne de parachute, qui comprend l'étoile Arcturus, la plus brillante non seulement de cette constellation, mais aussi de toute la première partie du ciel. Arcturus est une étoile très importante avec teinte orangée... Plus loin dans le prolongement de la ligne arquée se trouve la seule étoile brillante Spica, qui fait partie de la grande constellation de la Vierge, qui se compose principalement d'étoiles faibles.

Pour trouver l'étoile Antarès de la constellation du Scorpion, vous devez tracer une ligne droite à travers les étoiles du manche de la Grande Ourse. Cette ligne passera par la constellation en forme de croissant bien visible de la couronne nord.

L'étoile Antares est située à une distance d'environ deux fois la distance entre la louche de la Grande Ourse et la couronne nord.

Pour trouver l'étoile Regulus, vous devez tracer une ligne droite à travers les deux étoiles du seau de la Grande Ourse, les plus proches de la poignée, dans la direction opposée à l'étoile polaire. Mettant une distance sur cette ligne, environ 1,5 fois plus que la distance de la Grande Ourse à l'étoile polaire, ils recherchent l'étoile Régulus de la constellation du Lion, qui a une forme trapézoïdale.

Dans la deuxième partie du ciel se trouvent les constellations d'Orion, du Taureau, de l'Auriga, des Gémeaux, du Canis Minor et du Canis Major. Dans cette zone, la constellation de référence est la constellation d'Orion, qui est presque aussi connue que la constellation de la Grande Ourse. Cette constellation est très riche en étoiles brillantes. Il n'y a pas autant d'étoiles brillantes dans aucune autre constellation : cinq étoiles de la seconde magnitude et deux de la première. Ses quatre étoiles brillantes forment un trapèze, à l'intérieur duquel se trouvent trois étoiles également brillantes, appelées ceinture d'Orion, situées côte à côte. Les deux étoiles les plus brillantes de cette constellation, situées dans les coins opposés du trapèze, sont de navigation.

L'étoile la plus proche de Polaris s'appelle Bételgeuse, et l'inverse est Rigel. Bételgeuse est une étoile rouge et Rigel est blanc.

Sur le prolongement de la ligne en spirale, qui a commencé dans la ceinture d'Orion, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, les étoiles Aldebaran (un Taureau), Capella (un Aurigae), Pollux (Gémeaux), Procyon (un Canis Minor) et Sirius (un Canis Major ) sont situés séquentiellement - l'étoile la plus brillante de tout le ciel.

Dans la troisième section du ciel, se trouvent les constellations Lyre, Cassiopée, Cygne, Aigle, Pégase, Andromède, Bélier et Poissons du Sud. Dans cette zone, la constellation Cassiopée et la brillante étoile Vega de la constellation de la Lyre se distinguent. Vega est l'étoile la plus brillante de la troisième région du ciel.

La constellation de Cassiopée, qui a le contour de la lettre latine W, bien qu'elle ne contienne pas d'étoile de navigation, est un repère caractéristique.

Vega est sur la continuation d'une ligne droite tracée à travers deux étoiles à la base de l'anse du seau de la Grande Ourse dans la direction opposée à Regulus. Près de Vega, quatre étoiles faibles de la petite constellation de la Lyre forment une forme de parallélogramme caractéristique.

Près de la constellation de la Lyre, se trouvent les constellations du Cygne et de l'Aigle. Les étoiles les plus brillantes de la constellation du Cygne forment une croix, connue sous le nom de Croix du Nord, au sommet de laquelle se détache l'étoile brillante Deneb.

La constellation de l'Aigle ressemble à la figure d'un avion. Son étoile la plus brillante est l'étoile de navigation Altair. Alta ir, Vega et Deneb forment un grand triangle estival, connu de tous les navigateurs.

Si vous tracez une ligne droite à travers les deux étoiles extrêmes de la Grande Ourse et du seau polaire, elle passera par la constellation de Pégase. Le groupe d'étoiles des constellations Pégase et Andromède forme un seau beaucoup plus grand que le seau de la Grande Ourse. A la base de l'anse de ce seau se trouve l'étoile Alferatz (une Andromède). Par une nuit claire et sans lune, non loin de l'étoile Alferatz en direction de la constellation de Cassiopée, vous pouvez voir la nébuleuse d'Andromède - la galaxie la plus proche de nous.

Pour trouver l'étoile Fomalhaut de la constellation des Poissons Sud, vous devez continuer une ligne droite allant de Polaire à travers la constellation de Pégase.

Pour trouver l'étoile Hamal, qui fait partie de la constellation du Bélier, vous devez tracer une ligne droite depuis l'étoile polaire au-delà de la constellation facilement reconnaissable de Cassiopée vers la constellation d'Andromède, près de laquelle se trouve l'étoile Hamal.

Lorsque vous volez dans l'hémisphère sud, 24 étoiles de navigation sont utilisées, dont 16 sont les mêmes que celles utilisées dans l'hémisphère nord et 8 supplémentaires : Hamal (un Bélier), Canopus (un Argo), Achernar (un Eridana), Peacock ( un Paon), Croix du Sud et Centauri, et Triangle du Sud et 8 Sagittaire.

Dans l'hémisphère sud, sur le nombre total d'étoiles de navigation, seules deux ne sont pas utilisées - Polyarnaya et Bételgeuse.

Les étoiles de navigation situées dans l'hémisphère sud commencent généralement à rechercher à partir du groupe de constellations facilement reconnaissable Carina, Stern, Compass et Sails, qui appartenaient auparavant à une grande constellation du Navire des Argonautes (Fig. 2.2).

Dans la constellation Carina, l'étoile jaune Canopus se distingue, qui n'est surpassée que par Sirius en termes de luminosité. Les étoiles brillantes Sirius, Canopus et Rigel forment un triangle qui se détache lorsque vous regardez le ciel pour la première fois.

La célèbre constellation de la Croix du Sud est aussi une célèbre constellation de l'hémisphère sud. Sa barre plus longue pointe presque avec précision vers le pôle Sud du monde, qui, contrairement au pôle Nord du monde, n'est marqué par aucune étoile. La constellation de la Croix du Sud est petite, mais se compose d'étoiles brillantes. L'étoile la plus brillante est la navigation.

Dans la même partie du ciel, il y a un grand et expressif groupe d'étoiles inclus dans la constellation du Centaure. Dans cette constellation, se détachent deux étoiles, situées à une faible distance l'une de l'autre. Celui de navigation est Centauri, qui est plus lumineux. Non loin de cette étoile se trouve la constellation du Triangle du Sud avec l'étoile de navigation a.

Le paon et le Sagittaire sont des constellations avec des configurations proéminentes et des étoiles brillantes. Dans la constellation du paon se trouve l'étoile de navigation Paon et dans la constellation du Sagittaire se trouve l'étoile. Ces étoiles, avec l'étoile de navigation a du Triangle du Sud, forment un triangle facilement distinguable. Ces trois étoiles ont à peu près la même luminosité et se distinguent dans cette partie du ciel des étoiles plus faibles.

Riz. 2.2. Règles pour trouver des étoiles de navigation dans l'hémisphère sud

Très plus le ciel de l'hémisphère sud est occupé par la grande, mais faible et informe constellation Eridanus. Il s'étend sur l'une des régions les plus désolées du ciel. Sa seule étoile brillante, Achernar, est de navigation. Du fait que dans cette partie du ciel, outre l'étoile Achernar, il n'y a pas d'autres étoiles brillantes, il est nécessaire d'utiliser l'étoile Hamal, située dans l'hémisphère nord près de l'équateur, bien qu'elle ne soit pas très brillante.

Presque toutes les étoiles de navigation répertoriées sont situées sur une seule ligne arquée autour du pôle Sud du monde.

Pour maîtriser les règles envisagées pour trouver des étoiles de navigation, il est nécessaire non seulement de les étudier, mais aussi de réaliser une série de formations sur l'application de ces règles directement dans le ciel étoilé.

La façon la plus rationnelle d'étudier le ciel étoilé est de l'étudier dans un planétarium, où vous pouvez simuler la vue du ciel étoilé à tout moment de la journée et à différentes latitudes. Chaque navigateur doit s'entraîner pour trouver les constellations et les étoiles nécessaires, non seulement avec la visibilité du ciel entier, mais aussi de ses sections individuelles. Pour une recherche et une identification sans erreur des étoiles de navigation, en plus des caractéristiques des configurations de constellation et disposition mutuelle eux, vous devez prendre en compte la couleur et les magnitudes stellaires des étoiles et des étoiles situées à proximité.

Toutes les étoiles de navigation considérées peuvent être utilisées pour la navigation. Cependant, il convient de garder à l'esprit que la possibilité de leur visibilité dans le ciel dépend de la latitude du site d'observation, de la période de l'année et du jour.

Au milieu de la nuit, les constellations qui se trouvent dans la partie du ciel opposée au Soleil sont disponibles pour l'observation. Connaissant les dates de localisation du Soleil aux points principaux de l'écliptique, on peut facilement déterminer les constellations situées du côté nocturne du ciel étoilé, visibles à un moment donné de l'année, à partir des cartes stellaires attachées à l'AAE .

Trouver des planètes se fait selon des règles différentes de la recherche d'étoiles, puisqu'elles n'ont pas lieu permanent dans le ciel. Ils errent constamment parmi les étoiles. Sur les quatre planètes utilisées pour la navigation aérienne, une est généralement visible, souvent deux, parfois trois, et il arrive que toutes les quatre le soient en même temps. Les planètes sont toujours observées près de l'écliptique, qui est la plus facile à trouver dans le ciel par les étoiles de navigation Antares, Cschke, Regula et Aldebaran (voir Fig. 2.1). Ces étoiles sont situées presque sur l'écliptique et souvent deux voire trois sont visibles en même temps. Une ou deux planètes sont observées non loin de la ligne passant par les étoiles indiquées.

La position des planètes utilisées pour la navigation aérienne à la date d'observation est déterminée selon des schémas spéciaux annexés à l'AAE. Sachant dans quelle partie du ciel se trouvent les planètes, il est toujours facile de les reconnaître par leur lumière et leur éclat uniformes et vacillants. C'est ainsi qu'elles diffèrent des étoiles.

Vénus est beaucoup plus brillante que toutes les étoiles. Elle brille d'une lumière blanche argentée. Observé après le coucher du soleil ou avant le lever du soleil. À la distance maximale du Soleil, il se couche au plus tard 3 à 4 heures après le coucher du soleil ou se lève au plus tôt 3 à 4 heures avant le lever du soleil.

Mars est facilement reconnaissable à sa teinte rougeâtre. La luminosité de Mars varie considérablement en fonction de sa distance à la Terre. Parfois, il est beaucoup plus brillant que Sirius, et parfois sa luminosité diminue jusqu'à la deuxième magnitude et il est observé comme polaire.

Jupiter est de couleur jaunâtre. Elle est moins brillante que Vénus, mais brille aussi plus que toutes les étoiles.

Saturne est plus faible en luminosité que Jupiter. Son éclat apparent est approximativement égal à celui des étoiles de première magnitude. Lui, comme Jupiter, a une couleur jaunâtre. La visibilité des planètes dépend de leur position par rapport au Soleil. Si la planète est proche ou dans la même constellation que le Soleil, la lumière du jour ne permettra pas de l'observer. Par conséquent, lors du choix des planètes pour la navigation aérienne, il est toujours nécessaire de prendre en compte la position relative des planètes et du Soleil.

Prenons un exemple pour savoir quelles constellations et planètes seront observées une nuit donnée, comment trouver et identifier l'étoile recherchée. Date de vol 5 janvier 1975. Heure d'utilisation des moyens astronomiques de 22 à 24 heures.La latitude géographique de l'observateur est de 50°N.

On sait que l'image visible du ciel étoilé dépend de la position du Soleil sur l'écliptique. D'après les tables quotidiennes de l'AAE, on constate qu'au 5 janvier, l'ascension droite du Soleil est de 286°. À l'aide de l'annexe 3, nous déterminons que le Soleil à la date spécifiée se trouve dans la constellation du Sagittaire. Par conséquent, cette constellation et les constellations adjacentes seront dans le ciel pendant la journée. Dans des conditions normales, ils ne peuvent pas être vus. La nuit, seront visibles les constellations situées dans la partie du ciel diamétralement opposée au Soleil, c'est-à-dire les constellations dont l'ascension droite diffère de 180 ° de l'ascension droite du Soleil. Ce seront les constellations Gémeaux, Aurige, Taureau, M. Chien et Orion.

Supposons que vous vouliez trouver l'étoile de navigation Pollux. Cette étoile fait partie de la constellation des Gémeaux, caractérisée par ses deux étoiles brillantes - Pollux et Castor. Afin de ne pas les confondre, vous devez regarder le tableau donné dans l'AAE et découvrir quelles magnitudes ont ces étoiles. La magnitude de Pollux est de 1,21 et la magnitude de Castor est de 1,99 à 2,85. D'après ces données, on voit que l'étoile Pollux est plus brillante que l'étoile Castor. De plus, on sait que Pollux est une étoile jaune et Castor est blanc. Et enfin, l'étoile Pollux est plus proche de la constellation M. Canis que l'étoile Castor. Toutes les caractéristiques ci-dessus aident à trouver et à identifier avec précision l'étoile Pollux.

D'après les schémas donnés dans AAE, on apprend que le 5 janvier, la planète Saturne est située dans la constellation des Gémeaux. Connaissant la déclinaison de cette planète et de l'étoile Pollux, ainsi que la latitude du lieu de l'observateur, on constate que la hauteur de ces étoiles au moment de leur point culminant ne dépasse pas 70°. Par conséquent, ils sont pratiques à observer pour les données dans les conditions de l'exemple.